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雅克-7戰鬥機

鎖定
雅克-7戰鬥機(英文:Yak-7 Fighter [6]  )由蘇聯雅克列夫設計局設計,是雅克-1(Yak-1)的基礎上發展起來的雙座教練機Yak-7UTI,1941年被改成單座戰鬥機。1941 年底,首批雅克-7 開始出廠,在軍事工業舉國東遷後撤的艱難歲月裏,雅克飛機制造廠令人難以置信地在西伯利亞伏爾加河畔一家農機廠裏重新建起了生產流水線 [1] 
中文名
雅克-7戰鬥機
外文名
Yak-7 Fighter [6] 
前型/級
雅克-5戰鬥機
次型/級
雅克-9戰鬥機
服役時間
1941年底
定型時間
1940年7月23日首飛
氣動佈局
平直翼
發動機數量
單發
飛行速度
亞音速
乘    員
1人
機    長
8.5米
翼    展
10米
機    高
2.75米
空    重
2,477千克
發動機
一台水冷式發動機(1050匹馬力)
最大起飛重量
3,370千克
最大飛行速度
586千米每小時
最大航程
643千米
武器裝備
1支機炮、2支7.62毫米口徑機槍
研製國家
蘇聯

雅克-7戰鬥機發展沿革

雅克-7戰鬥機歷史背景

雅克-7 雅克-7
雅克-7是蘇聯雅克福列夫飛機設計局設計的,該機幾乎是與雅克-1同時出現的又一種改良機種,兩者並行發展,同時投產,一起參戰。1941年底,首批雅克-7開始出廠,在軍事工業舉國東遷後撤的艱難歲月裏,雅克飛機制造廠令人難以置信地在西伯利亞伏爾加河畔一家農機廠裏重新建起了生產流水線
常常出現這樣的情況:飛機裝配完畢剛剛校炮試車,等在一旁的飛行員就迫不及待地駕其起飛,以便及早投入戰鬥。1942年2月,部分拉格-3的生產設施、場地已讓位給更好的雅克-7。不久,又發展了夜間戰鬥機改型雅克-7A和雙座教練機雅克-7B。大戰中,雅克-7各型共生產出6,399架。雅克-7的改進型曾參加過斯大林格勒保衞戰,戰果非凡。該機最大時速580千米,裝有37毫米大口徑機炮1門及12.7毫米機槍兩挺。 [2] 

雅克-7戰鬥機研製歷程

雅克-7戰鬥機 雅克-7戰鬥機
由於雅克福列夫曾經有設計UT-1及UT-2教練機的經驗,1940年3月,蘇聯政府命令雅克福列夫用I-26飛機改進成為雅克-7-UTI教練戰鬥機。該教練機的確協助蘇聯培訓了不少好機師
衞國戰爭爆發後,為了滿足前線對戰鬥機的迫切需要,工廠將雅克-7-UTI教練機改為單座,並增加武器裝備和座椅裝甲,成為雅克-7戰鬥機。所以雅克-7並不是雅克-1和雅克-3的發展型,而是和雅克-1一起並行發展的另一種飛機。
雅克福列夫在雅克-7型飛機駕駛艙後面的機身上製作了一個摺疊式的空間,這是訓練機留下來的設計,這一部份用途很多,可載運貨物、調動部隊人員,或放置100公升的備用燃料,使雅克-7的功能更多。 [3] 
除了作為戰鬥機外,雅克-7還不斷變型,成為高空截擊機、重裝備戰鬥機(3門20毫米機炮或1門37毫米機炮)、長距離截擊機、高速前線偵察機、炮兵校射機、高級官員聯絡機等共18種機型。各型一共生產6,399架。
雅克-7和雅克-9的前身是作為高級教練機原型開發的UTI-26。就在二戰爆發前,蘇聯政府決定加緊新型戰鬥機的開發以應付日後德國的軍事進攻,不過這一決定實際上已經晚了好幾年。堪稱軍用飛機發展史上一個里程碑的波利卡爾波夫I-16反而在某種程度上阻礙了蘇聯新一代戰鬥機的研製和發展。為了確保在最短的時間內至少有一種新型戰鬥機能順利定型投產,空軍決定讓雅克福列夫設計局,拉沃契金設計局和米格設計局各自負責研製開發一種戰鬥機原型。當然,型號繁雜意味着生產和使用維護上的種種不便;因此,當有人提出需要為新型戰鬥機配套研製一種先進的高級教練機時,蘇聯紅軍空軍(VVS)權衡再三,最後卻只要求雅克福列夫設計局設計一種與新型號戰鬥機性能相近的教練飛機,也既是説不管今後會被分配駕駛何種型號的戰鬥機,飛行學員的最後一節駕駛課將會在雅克教練機上度過。 [4] 
設計
雅克-7戰鬥機模型 雅克-7戰鬥機模型
雅克福列夫倒也不負眾望,很快就交出了他的設計——UTI-26。這主要歸功於他靈活地理解了“新教練機的性能必需和 新一代戰鬥機的性能儘可能地相似”這句話,大量挪用了雅克-1戰鬥機的第二架原型機I-26-II的設計所致。舉例來説,兩種飛機都採用了1,050馬力的克里莫夫M-106P發動機和一副WISh-61P螺旋槳,主起落架和起落架艙門也完全相同。不過這麼一來,雅克-1的主要缺點也都被新教練機原封不動地繼承了下來,歸納起來有以下幾點:首先,發動機在飛行中容易過熱,潤滑油也常常漏得到處都是,甚至噴到前風擋上而嚴重影響飛行員的視界。其次,飛機的重心太靠前,容易在滑跑時拿大頂。還有,相對於飛機的重量來説,主輪的直徑太小;起落架收放系統的鎖定裝置更是麻煩不斷,要麼收不起來,要麼收起了卻放不下。最後一點更在試飛中釀成嚴重事故,使得軍方的評估飛行不得不因此中斷了十一天。
UTI-26-I有一個串列式的雙人座艙,學員和教練可以通過RPU(橡膠傳聲管)通訊系統交談。新飛機在機頭安裝了兩挺各備彈500發的7.62毫米ShKAS機槍,主要用於學員的機載火器射擊訓練。總而言之,雖然有不少缺點,但瑕不掩瑜,只要針對各種缺陷加以改進,這種VVS急需的飛機就可以進入批量生產。需要指出的是,在軍方對UTI-26做官方測試時,有一架UTI-26-I被送到了第十一戰鬥航空團(11stIAP)配合最初出廠的十架雅克-1型戰鬥機對該部隊的飛行員進行兩天的轉型訓練,效果非常突出,被一致評價為“這是蘇聯空軍即將不可或缺的一種飛機”。
第二架原型機UTI-26-II根據各方的意見作了很多改進,程度之大幾乎可以使人認為這是和一號原型機並行發展的另一種飛機。最遭人非議的起落架是修改的重點,主輪直徑從600毫米增加到了650毫米,尾輪直徑也達到了300毫米。同時採用了新的起落架支柱和鎖定裝置,後來還修改了起落架艙門的形狀。另一個重要的改進是增大了水平尾翼和方向舵的面積--前者的面積從1.82平方米增加到了1.93平方米,後者則從1.12平方米增加到了1.23平方米,此舉大大改善了飛機的操縱性和飛行時的穩定性。還有,發動機換成了相同馬力但技術上已經成熟的M-105PA引擎(源於Hispano-SuizaHS12Y液冷發動機的派生型),該發動機配有一台二段二速的增壓器,適合在中低空使用。除了這些,還有不少地方做了雖不明顯但很重要的變動,而其中最有趣的是新飛機在其螺旋槳軸上改用了Bf109所使用的槳軸固定螺栓(魯迅先生提倡的“拿來主義”所結出的豐碩成果),使得螺旋槳的拆卸和維護更加方便。
航空委員會對UTI-26-II所進行的測試一直延續到1941年的2月14日,最後的結果非常令人滿意。這架飛機的操縱性能比起於半年前進行相同測試的雅克-1來有過之而無不及,在飛行時基本不會進入危險的尾旋(除非故意為之),即使遇上了這種情況飛機也能很輕易地改出。由於對不可靠的起落架做了大幅修改,相較於雅克-1戰鬥機來説新教練機在起飛和着陸時更加安全。另外,試用過該機的飛行員們還對座艙的寬敞舒適及視界的優良讚不絕口。
定型
蘇聯雅克-7 飛機
蘇聯雅克-7 飛機(3張)
UTI-26-II在試飛中的表現近乎完美,甚至當軍方的測試結束後,原型機被直接送到了12thIAP(第十二戰鬥航空團)加入現役。在那裏,除了訓練任務外,在1942年該機還參加了一項有趣的試驗--在兩翼下各加裝了一台DM-4S衝壓式噴氣發動機來提升性能。不過這次試驗談不上成功,整架飛機的重心太靠前,起飛中往往一個小小的顛簸都會讓飛機來個拿大頂;而且,高危險性的燃料也缺乏任何安全措施的保護。終於,軍方決定了在釀成任何的重大事故前就放棄這項計劃,這一對混合動力的研究項目也就因此告一段落。
由於雅克-7為了容納第二個乘員而改變了後機身的形狀,這必然影響到飛機的重心。為了重新取得平衡,勢必要調整某些配置,而雅克福列夫選擇了向前移動機腹下的散熱器。這下,大家只要記住,雅克-7/9系列飛機的座艙前緣和機腹散熱器前緣在同一條垂直線上,而雅克-1/3系列則不然就可以清楚地加以區分了。此外,當這兩種飛機停在地面上時,觀察它們的起落架艙門也是一個簡便可行的方法。擁有兩片式起落架艙門的是雅克-1/3系列飛機,如果起落架艙門是一整片的話,就鐵定是雅克-7/9系列了。
由於各級航空學校對新教練機的需求甚殷,航空工業委員會在1941年3月4日發佈命令,正式將新教練機命名為Yak-7UTI,並要求位於莫斯科的GAZ301(第301國家飛機廠)立刻從雅克-1轉產雅克-7。
生產型
第一架生產型的Yak-7UTI(生產序列號01-02)在1941年的5月18日由蘇聯著名試飛員P.J.Fedrovi駕駛進行了首次試飛,在原型機上暴露出來的引擎過熱問題(該問題是二戰中所有雅克戰鬥機的通病)在雅克-7生產型上通過將發動機轉速的限制從2,700轉/分鐘降到2,350轉/分鐘得到了部分解決。另外,為了簡化生產,用固定式尾輪取代了原型機上的可收放式尾輪,並取消了機頭右側的7.62毫米機槍(畢竟只是練習嘛,不用追求殺傷率)。
Yak-7UTI在莫斯科的生產一直持續到同年10月第301國家飛機廠撤退為止,之後由位於諾沃西博爾斯克(Novosibirsk)的GAZ153接手製造,該型號的總產量為186架(其中145架生產於1941年)。蘇聯空軍當時唯一的制式高級教練機的產量竟會如此的少,其實照着軍方的計劃在1941年就必須製造600架Yak-7UTI,但戰爭的爆發阻止了一切。前線急需的是戰鬥機,因此雙座的雅克-7教練型的生產不得不延後七個月之久,甚至一些已經完工的Yak-7UTI也被送到了作戰部隊,在駕駛艙後部加上了一台AFA-IM航空照相機執行偵察任務,而被非正式地稱為Yak-7R。 [5] 

雅克-7戰鬥機性能數據

雅克-7UTI參數
機長:8.5米
翼展:10米
翼面積:17.15平方米
雅克-7戰鬥機三視線圖 雅克-7戰鬥機三視線圖
空重:2,285公斤
滿載:2,800公斤
最高速度:586公里/小時(4,500米高度);490公里/小時(海平面)
爬升率(5,000米):6.6分鐘
航程:不明
升限:不明
武裝:一挺7.62毫米ShKAS機槍

雅克-7戰鬥機衍生型號

雅克-7戰鬥機教練機型

戰爭後期,當前線戰鬥機的補充需求大致可以滿足後,雙座教練型的生產重新被提到了議事日程上。隨着戰爭的不斷髮展,前文提到的“該機將不可或缺”這句預言越來越顯示出它所包含的睿智。使用老式的UTI-2和UTI-4(I-16的教練型)很明顯不能保證學員在畢業前體會到當時正大量進入部隊的新一代戰鬥機的某些操縱特性。
雖然Yak-7UTI是一種很好的教練機,但空軍又提出了新的改進方向,他們要求在原來的基礎上研製一種成本更低,更易生產的型號。為了迎合這個要求,設計人員決定在新型號上採用簡便結式的固定式起落架。其實這並不是個新點子,301廠的設計部門主任Cherenkov就提出了同樣的設想。當然,固定了起落架,那機翼內的起落架艙也就用不上了,索性加以覆蓋整型。但為了讓飛行學員能掌握收放式起落架的操作,座艙內還是安排了一個模擬的起落架收放操縱桿。另外,新機型索性去掉了Yak-7UTI上僅有那挺7.62毫米機槍,簡化到這個份上還真讓人感到有點費解,難道這些未來的戰鬥機駕駛員不用學習射擊和瞄準嗎?不光如此,座艙裏也拆掉了不少裝備,包括前文所提到的RPU系統,這一點更令人費解。要知道,在當時由於蘇聯生產工藝的問題,其飛機的座艙玻璃往往會厚薄不勻且會在長時間的日曬後泛黃,為了保證自己的視界不受影響,大多數飛行員習慣在飛行時敞着座艙罩。但這麼一來,教官的嗓門再大也大不過氣流的嘶吼,如何保證機組乘員間的交流呢?也許是聽到了飛行員們的抱怨,當Yak-7V正式定型生產後,不少原先被刪減的設備在生產過程中又漸漸地加了回去。
對新機型的測試從1942年的2月18日一直延續到3月4日,讓所有人歡欣鼓舞的是試驗表明採用固定式起落架對飛機的性能和操縱品質並沒有什麼太大的影響。除了有兩個座位及兩套操縱系統外,和戰鬥機型沒有多大不同。
Yak-7V的正式生產始於1942年的5月,到1943年12月生產線關閉為止共有510架該型號的飛機交付使用,此外,還利用剩餘的Yak-7B戰鬥機改造了87架。不過,當考慮到二戰中蘇聯共培養了多少個戰鬥機飛行員後,這個數字相較之下仍然顯得偏小。
雅克-7V參數
機長:8.5米
翼展:10米
翼面積:17.15平方米
空重:2,210公斤
滿載:2,725公斤
最高速度:472公里/小時(4,500米高度);410公里/小時(海平面)
爬升率(5,000米):6.6分鐘
航程:615公里
升限:9,900米
武裝:無

雅克-7戰鬥機戰鬥機型

為了提高雅克-7UTI 的產量,雅克福列夫設計局特地派出了以工程師 K.A.席納爾舒奇科夫(K.A.Sinelshchikov)為首的設計小組進駐 GAZ 301 組織和指導新式雅克教練機的生產。這位工程師對 雅克-7UTI 的性能推崇備至,堅定地認為完全可以和第一流的戰鬥機媲美。因此,當戰爭一開始,他就積極向上進言,要求將雅克-7 改成戰鬥機型加以利用。他的建議可説是恰逢其時,蘇聯空軍在“巴巴羅薩”行動中受到了災難性的打擊,正愁找不到足夠數量的戰鬥機來補充損失,當然立刻加以採納,要求雅克福列夫設計局對此想法儘快落實。 [5] 
蘇聯國防委員會很快認識到了Yak-7戰鬥機的優越,在1941年的8月14日和同月23日兩次示意雅克福列夫將該機投入大批量生產。不久,航空工業部又用命令的形式重申了這一要求。這麼一來,新機型終於上了生產線,GAZ301在搬遷前的兩個月(1941年9月和10月份)裏共製造了51架飛機,而西伯利亞的GAZ153在當年12月才成功轉產,到年底共製造了11架雅克-7的戰鬥型。
所幸小小的改造並不需要總設計師親自出馬,甚至在雅克福列夫本人的腦筋還沒轉過來時這一工作就已經完成了。由於雅克-7 教練機的性能本來就和蘇軍當時的先進戰鬥機如雅克-1 等相差不遠,所以設計上必需的改動也就非常有限了。最後,相較於原來的教練機型,設計上的主要改動包括:
(1)為了在戰鬥中保護飛行員而在教員座艙的後方安裝了一塊防彈鋼板
(2)用自封防彈油箱取代了原先的簡易型油箱
(3)大幅強化了飛機的武裝,原來的一挺 7.62 毫米機槍被改成了一門安裝在發動機氣缸中間備彈 120 發的 ShVAK 20 毫米機炮外加機頭上兩挺各備彈 750 發的 7.62 毫米 ShKAS 機槍;並在每邊機翼下各加裝了三個 RS-82 火箭彈的發射導軌
要説明的是,批量生產的飛機當然不如原型機制造得那樣考究,性能因此有所損失也是理所當然的事。與UTI-26-I相比較,生產型爬升到5,000米需要耗時6.8分鐘,足足慢了一分多鐘。起落架,發動機還有氣動系統也因為製造工藝上的缺陷而故障頻頻。不過,這畢竟只是雅克-7戰鬥型發展史的一個開頭,新飛機的潛力仍然是很大的。
雅克-7 M-105PA參數
機長:8.5米
翼展:10米
翼面積:17.15平方米
空重:2,477公斤
滿載:2,960公斤
最高速度:560公里/小時(5,000米高度);471公里/小時(海平面)
爬升率(5,000米):6.8分鐘
航程:643公里
升限:9,250米
武裝:一門20毫米ShVAK機炮,兩挺7.62毫米ShKAS機槍。並可攜帶六枚RS-82火箭彈。

雅克-7戰鬥機服役動態

一架Yak-7UTI(機號04-11)被選中作為原型加以改造,儘管在外觀上和原來的教練型沒有什麼不同(甚至還保留了後部的教員座艙),新飛機在許多方面卻都超過了已名聲在外的雅克-1戰鬥機。這主要體現在採用了更堅固的起落架及更適合飛機重量的主輪,而正因為這一點無形中改變了飛機的重心,使得雅克-7在縱軸上更加穩定。修改後的水平尾翼也顯著提升了飛機的操縱性。雅克-1飛機在滑跑時常常向前翻轉的毛病在雅克-7上也得到了控制......而最受好評的還是那個被保留下來的教員座艙。部隊裏的飛行員們很快發現了它的各種用處,包括安裝專用設備執行特殊任務,或者用來幫助座機被擊落後身陷敵境的已方飛行員逃出生天 [5] 
參考資料