YE-8
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
YE-8 (tiếng Nga: ОКБ Микояна Гуревича Е-8)
[sửa] Dẫn nhập
Là một loại máy bay thử nghiệm được phát triển bởi phòng thiết kế máy bay Mikoyan và Gurevich, Liên Xô. Đây là một máy bay thử nghiệm nằm trong chương trình phát triển máy bay diệt mục tiêu trên không MiG-21. YE-8 được phát triển thỏa mãn các yêu cầu mới mà động cơ và thiết bị chiến đấu trên không đặt ra. Máy bay là một nỗ lực tăng góc đón gió, linh hoạt, tốc độ, độ cao, gia tốc, khả năng sử dụng khí tài điện tử. Trong các máy bay thử nghiệm nhóm MiG-21, YE-8 là phát triển tiếp theo của YE-6, vốn tồn tại trong thời gian ngắn. YE-8 cũng không đi đến sản xuất lớn và trang bị tuy đã được dặt tên là MiG-23, có hai máy bay YE-8 được đóng, gọi là YE-81 và YE-8-2, có thể coi là những máy bay thử nghiệm đầu tiên của kiểu MiG-23, tuy rằng sau đó MiG-23 sử dụng kết cấu khí động và động cơ hoàn toàn khác. YE-8 có nhiệm vụ là chiến đấu trên không chuyên nghiệp, những máy bay có nhiệm vụ chiến đấu trên không hay được viết bằng tiếng Anh là fighter, interceptor và destroyer, hay được viết bằng tiếng Việt là máy bay tiêm kích, máy bay đánh chặn, máy bay khu trục, ngày nay hay dùng ngữ từ máy bay đánh chặn và interceptor. YE-150, YE-8 là hai nhánh phát triển nâng cao của máy bay chiến đấu MiG-21. Đây là mẫu thử nghiệm giống MiG-21 đầu tiên có khả năng bắn tên lửa điều khiển bằng radar bán chủ động tầm xa, là máy bay đạt tính FBV, bắn quá tầm nhìn đầu tiên của MiG. YE-6, YE-8 là các phòng thí nghiệm bay đóng góp rất lớn vào phát triển kỹ thuật.
[sửa] MiG MFI-1.44
Vào tháng Giêng năm cuối cùng của Cộng Sản Liên Xô, máy bay chiến đấu thế hệ 5 MiG MFI-1.44 được giới thiệu hạn chế. MFI là phiên âm tiếng Nga МФИ, viết tắt của cụm từ "Máy Bay Tiền Tuyến". Loại máy bay này phía Liên Xô do PE-V.M.Petlyakov khởi xướng, tiêu biểu là PE-2 (Tiếng Nga: ОКБ Петлякова tức là phòng thiết kế Petlyakov). Chúng làm các nhiệm vụ hỗ trợ mặt đất bám sát (close air support), áp chế mặt đất (interdiction), kiểm soát bầu trời (air superiority). Yêu cầu sử dụng được ở những sân bay tiền tuyến và có thể được trang bị trong những đơn vị Lục Quân cấp Tập Đoàn Quân trở lên. Tuy vậy thích hợp nhất cho lực lượng Không Quân, sau đó là Phòng Không. Máy bay thử nghiệm MFI-1.44 nay đang được tranh cãi chuyển sang sản xuất hàng loạt và trang bị với tên trong trang bị là MiG-35. Dịch sang tiếng Việt sát nghĩa nhất là fighter, tuy nhiên, không có định nghĩa hoàn toàn ngang nhau giữa tiếng Nga và tiếng Anh, do sự khác biệt khoa học quân sự[Mỹ]] và Nga. Máy bay gây ấn tượng mạnh. Bình luận về việc nó xuất hiện, nhiều nhà phân tích, trong đó có những chuyên gia nhiều kinh nghiệm về Hàng Không, đã cho rằng máy bay có cấu hình của máy bay đa năng có chức năng diệt mục tiêu trên không (fighter & destroyer) Mỹ F-16. Tuy nhiên, chỉ có một số ít nhà nghiên cứu, thuộc lớp cổ, đã nhận xét chính xác rằng, máy bay đúng là giống F-16, nhưng F-16 sử dụng kết cấu thân của một máy bay thử nghiệm bí mật mang số hiệu YE-8. Kết cấu thân này áp dụng không chỉ trên F-16, những máy bay kết cấu này và gần giống kết cấu này nhưng có hai động cơ, hoặc dùng kết cấu thân và bào khí trước của YE-8 nhưng mở rộng cánh bỏ đuôi ngang (cánh tam giác không đuôi ngang) là các máy bay chiến đấu phổ biến nhất cuối thế kỷ 20: F-16 Mỹ và các máy bay tương tự (Lavi Israel, F-2 Nhật, J-10 Trung Quốc), Máy bay chiến đấu châu Âu Typhoon EF-2000 Eurofighter, MiG-29 (và bản phát triển MiG-33). Tất cả những kết cấu khí động đó đều là kết cấu góc đón gió AoA lớn, thuận tiện trang bị điện tử, yêu cầu lái và ổn định điện tử, đa năng có không chiến. MiG MFI-1.44 về khí động là cấu hình máy bay hai động cơ, cửa hút gió dưới bụng, cánh tam giác không đuôi ngang, hai đuôi đứng, bào khí trước điều khiển được. Không hoàn toàn giống, nhưng những máy bay kiểu này thừa kế những tính toán khí động của YE-8, việc thất thoát kỹ thuật này đến nay vẫn còn là điều hoàn toàn bí ẩn. Thất thoát xảy ra cuối những năm 1960, đánh dấu bàng hàng loạt máy bay thử nghiệm giống máy bay Liên Xô được đóng và thử nghiệm ở căn cứ tuyệt mật Area-51, Mỹ. Các chương trình này là bước mở đầu cho việc người Mỹ dừng các kết cấu máy bay chiến đấu truyền thống của họ như F-4, F-5, F-8, F-105... cho ra đời một thế hệ máy bay giống Liên Xô là F-14, F-15, F-16.
Riêng F-16 và các máy bay giống nó thì kết cấu giống hệt YE-8, máy bay có bào khí trước cố định+cánh+đuôi+cửa hút gió dưới thân góc đón gió lớn, chỉ có điểm khác biệt là kết cấu cánh tam giác được thay bằng cánh tứ giác. (Cánh tam giác có đuôi kiểu MiG-21 chỉ được các nhà thiết kế ưa chuộng trong thời gian ngắn). Bào khí cố định chuyển thành phần kéo dài của gốc cánh. (Phương án bào khí cố định này được áp dụng nhiều, trừ một số máy bay Tây Âu vẫn dùng bào khí cố định nhưng tách rời như của YE-6, YE-8, YE-152).
[sửa] Ngày 28-10-1958
Ngày 28-10-1958 xảy ra một sự kiện lịch sử. Sau một thời gian xung đột, hôm đó, đột nhiên các máy bay của Đài Loan thắng lớn, diệt gọn 9 máy bay F-15 Trung Quốc trong đất liền. Đây là lần đầu tiên các F-86 sử dụng tên lửa tầm nhiệt AIM-9, có thể là lần đầu tiên tên lửa có điều khiển không đối không xung trận. (Theo những bức ảnh còn lại, trong chiến tranh Thế Giới thứ II, Đức đã bắn tên lửa lái dây kích nổ âm thanh về phía máy bay Đồng Minh, một vài người Đức nói rằng tên lửa X-4 này đã có kết quả hạ mục tiêu, nhưng những gì còn lại của câu chuyện này quá ít ỏi. Điều chắc chắn là các tên lửa X-4 tính năng rất hạn chế). Về mặt quân sự, người Trung Quốc tỏ ra không mấy dũng cảm, họ dừng hoàn toàn các trận không chiến, huy động một lực lượng khổng lồ người rà soát từ đề-xi-mét vuông trong vùng vài trăm ki-lô-mét vuông bên dưới trận đánh. Trung Quốc tìm được một số mảnh tên lửa và rất may mắn, một quả tên lửa cắm vào mục tiêu mà không nổ, máy bay này cố hạ cánh, nhưng phi công không sống sót, máy bay bị phá hủy, nhưng tên lửa cắm vào nó thì gần như nguyên vẹn. Sự kiện này ảnh hưởng lớn đến các máy bay diệt mục tiêu trên không Liên Xô, họ lập tức huy động một lực lượng khoa học lớn, cho ra đời tên lửa R-13, sau này sẽ dùng trên MiG-21 trong chiến tranh Việt Nam. Trung Quốc giữ lại đầu dò hồng ngoại, với hy vọng sẽ có tên lửa tốt hơn của Liên Xô. Tuy nhiên, 30 năm sau đó, kỹ thuật sản xuất tên lửa của Trung Quốc vẫn bế tắc. Trước trận chiến này, Liên Xô đầu tư vào tên lửa tầm quang, được dẫn đường bởi đèn chiếu từ máy bay mẹ vào mục tiêu, hướng này rất hạn chế kết quả. Thời điểm trước 1958, các tên lửa dẫn đường radar vẫn thiếu điều kiện thực hiện tác chiến hiệu quả trên máy bay nhỏ. Sự kiện này được giữ hết sức bí mật, nhiều năm sau sự sụp đổ của Liên Xô, phương Tây vẫn không hiểu tại sao thiết kế AIM-9 thất thoát.
[sửa] Phương thức chiến đấu
[sửa] Thời đại tên lửa có điều khiển của MiG bắt đầu.
Năm 1959, đối với không quân Liên Xô có một sự kiện lịch sử. Tướng Ivan Pstưgo (Иван Пстыго, sau này là Nguyên Soái, tư lệnh Không Quân) kết thúc giai đoạn thử nghiệm và đưa vào trang bị máy bay MiG-21F chiến thuật, đánh dấu việc không quân Liên Xô bắt đầu thời đại đối không bằng tên lửa và radar (máy bay này là mẫu thử YE-6 không lắp bào khí dùng hai tên lửa. Liên Xô lúc đó dựa vào ba loại tên lửa không đối không chính: tên lửa hướng radar bán chủ động được ưu tiên nhất, tên lửa tầm quang được đầu tư phát triển lớn và trang bị rộng nhưng đây là hướng bế tắc sau này, tên lửa tầm nhiệt đang nghiên cứu). Phòng thiết kế OKB-155 lúc đó thuộc Ủy ban Thiết bị Hàng không (hay được viết tắt tiếng Nga là ГКАТ) do Mikhoyan lãnh đạo. Bất chấp khối lượng công việc rất lớn khi bắt đầu tổ chức sản xuất hàng loạt máy bay mới, vẫn tiến tới việc phát triển một mẫu máy bay chiến đấu ưn thế. Phòng thiết kế tiến hành tạo mới song song một số mẫu máy bay có yêu cầu chung: diệt mục tiêu trên không, hạng nặng, tốc độ cao. (Nên hiểu mức độ của từ "hạng nặng" lúc mà yêu cầu máy bay không chiến vẫn còn nhỏ nhẹ).
[sửa] Tuy nhiên, đó mới là kết cấu trung gian.
Về quan điểm kỹ thuật, MiG-21F là máy bay sử dụng phương pháp không chiến dựa trên radar và tên lửa có điều khiển, là lớp máy bay chiến đấu trên không phản lực thứ 2, khác biệt lớp thứ nhất mà dòng MiG có hai máy bay MiG-15 và MiG-17. ( MiG-19 là máy bay đa năng, fighter, "máy bay cường kích", nó không phải là máy bay chiến đấu trên không chuyên nghiệm và vì những lý do sau, nó chiến đấu trên không không tốt.) Về quan điểm chiến thuật, máy bay vẫn phải bắn trong góc hẹp tầm ngắn, vẫn là máy bay Dogfight. Các đanh này không khác gì của MiG-15, MiG-17 và hoàn toàn khác FBV của MiG-25. Vậy, thực chất MiG-21 là máy bay phản lực không chiến thế hệ 1,5 của Liên Xô, máy bay trung gian giao thời.
[sửa] Dogfight
Tuy nhiên, những vấn đề khí động không còn là mục tiêu quan trọng nhất nữa. Từ khi có máy bay, những nỗ lực khí động, công suất cánh quạt hay lực đẩy phản lực, động cơ... đến thời điểm YE-8 ra đời, luôn là những vấn đề lớn nhất mà các nhà chế tạo thân cánh, máy bay... quan tâm. Nhắc lại một lần nữa, các MiG-21 là máy bay trung gian. Chúng vẫn sử dụng cách đánh dogfight, phương pháp chiến đấu tiêu diệt mục tiêu trên không bằng cách đặt địch vào đường thẳng của phương bay, trước mũi ta và tránh để địch làm như vậy. Dogfight đạt ưu thế bằng tính linh hoạt của máy bay, bao gồm các đặc tính vòng bán kính hẹp, ít giảm tốc độ khi đổi hướng, tốc dộ leo cao và gia tốc trục dọc mạnh, tỷ lệ lực đẩy động cơ/khối lượng, tỷ lệ diện tích cánh/khối lượng, tầm mắt phi công... Những yêu cầu đó của ưu thế đòi hỏi máy bay có thiết kế khí động, động cơ ưu việt và quan trọng nhất là phải nhỏ, nhẹ. YE-6 riêng về khí động là nỗ lực nâng cao góc đón gió, góc giữa hướng máy bay và phương bay, tăng khả năng bắn tên lửa tầm ngắn. Một đặc trưng của dogfight là cần những máy bay chiến đấu trên không chuyên nghiệp, những máy bay có khả năng ném bom nặng nề khó linh hoạt nhào lộn hỗn chiến.
[sửa] FBV
Tên lửa có điều khiển và các phương tiện quan sát, giám sát điện tử đã cho phép những thiết bị có đường bay tồi nhất bắn rụng những máy bay linh hoạt nhất. Cực đoan nhất có thể nói rằng, tên lửa điều khiển bằng radar, xuất phát từ những bệ phóng đất đối không không thể rời mặt đất được, nay đã nhỏ gọn và bắn rụng được máy bay với hiệu suất cao. Dễ hiểu nơn thì hình dung ra cách máy bay không chiến tiêu diệt mục tiêu trên không bằng tên lửa, thứ thiết bị bay linh hoạt hơn máy bay có người lái, xuất phát từ máy bay mang radar. Phương pháp chiến đấu ngày nay được gọi là FBV (fire beyond vision), bắn qua tầm nhìn. Sử dụng máy bay có phương tiện quan sát điện tử tốt hơn nhiều mắt phi công (lúc đó trọng tâm là radar không chiến). Diệt địch bằng thứ vũ khí linh hoạt và tầm xa hơn đại bác bắn nhanh NR30 là các tên lửa có điều khiển. Yêu cầu của FBV cần máy bay có khí tài quan sát mạnh và mang được tên lửa linh hoạt, tầm xa, tốc độ cao để địch không chạy được. Máy bay như thế quan trọng nhất là to mạnh. Như vậy, dogfight và FBV mâu thuẫn nhau, cần hai kết cấu động lực cho máy bay diệt mục tiêu trên không khác nhau. Trước khi năng lực của máy tính đủ mạnh làm nảy sinh yêu cầu nhận dạng, radar có hai chức năng tìm kiếm và bám-ngắm bắn ( search và track-lock).
[sửa] Radar của MiG trước YE-8
Trong dòng MiG, radar được áp dụng dần dần. Ban đầu dùng cho mục tiêu chiến đấu mọi thời tiết, mức đầu tiên của FBV. Ban đầu, máy bay diệt mục tiêu trên không trang bị một radar ngắm bắn (track radar), đây là một radar có ăng-ten(antena) chảo và máy tính tương tự, sau khi phi công chiếu nó vào mục tiêu thì nó tự bám theo mục tiêu bằng cách ngoáy chảo theo chỗ phản xạ mạnh nhất, phi công phải phát hiện mục tiêu bằng mắt thường rồi mới bám bằng lock radar. Tiếp theo, tính năng tìm kiếm đạt được bằng một ăng-ten quét qua lại, thể hiện trên một màn hình có bộ nhớ sơ khai là chất huỳnh quang lưu ảnh (scan radar). Máy bay MiG-15P chiến đấu mọi thời tiết là giải pháp đầu tiên, mang ăng-ten bám-ngắm bắn đặt trong một mũ chụp tròn trên cửa hút gió. MiG-15bisP-SP-1 (МиГ-15Пбис-СП-1) và phiên bản không người lái là tên lửa Kometa có radar bám-ngắm bắn kiểu này. Máy bay MiG-9 cũ cũng có những cải tiến như vậy. Sau đó, vị trí này được dùng cho ăn-ten tìm kiếm rộng hơn chứ không tròn, mũ chụp trông như cái môi trên (của miệng người). Hai radar tìm và bám cùng được bố trí trên máy bay MiG-15bisP-SP-5 (МиГ-15Пбис-СП-5), radar tìm kiếm bố trí ở môi trên, radar bám-ngắm bắn chuyến xuống giữa cửa hút gió. MiG-21 có hai radar như vậy, dùng chung một màn hình thể hiện một chế độ, chuyển chế độ bằng công-tắc (switch). Khác với MiG-15bisP-SP-5, MiG-21 đặt hai ăng-ten trong một nắp đậy chung hình chóp.
[sửa] Động lực.
[sửa] Cửa hút gió
Kết cấu cửa hút gió của các máy bay MiG-15, MiG-17, MiG-19 là kết cấu cửa hút gió của máy bay dưới âm. Tuy nhiên, MiG-15 khi bổ nhào đã có thể đạt siêu âm trong nhiều tình huống, máy bay MiG-17 dễ dàng đạt và vượt tốc độ âm thanh, được con là máy bay chiến đấu siêm âm đầu tiên của Liên Xô được trang bị (máy bay này khi bay ổn định tốc độ ngang không đạt tốc độ âm thanh, nhưng sát nút). Máy bay phát triển của MiG-17 là I-350 vượt tốc độ âm thanh khi bay ngang, nhưng nó lập túc hỏng động cơ, sau nhiều nỗ lực, chương trình dừng. Trong chiến tranh Triều Tiên, việc MiG-15 bị dừng động cơ đột ngột khi bổ nhào gây khá nhiều thương vong, bắt đầu được chú ý, nhưng nguyên nhân vẫn còn bí ẩn (sau này, Yuri Gagarin, nhà Du Hành Vũ Trụ đầu tiên của Thế Giới cũng mất trong một tai nạn MiG-15). Người ta giải thích được hiện tượng, khi tốc độ gió bằng tốc độ âm thanh, thì sóng âm đi cùng máy bay, luôn được máy bay tiếp năng lượng, hiện tượng tích năng lượng này gây nổ. Vụ nổ sẽ xảy ra ở ngoài máy bay khi vượt tốc độ M1, gọi là tiếng nổ vượt tường âm thanh. Hiện tượng này cũng gây lực cản đột nhiên tăng vọt ở M1, buộc phải có các giải pháp về lực đẩy. Máy bay YE-50 khi vượt tường âm thanh rung bần bật như con ngựa hoang, là kết cấu khí động cổ lỗ MiG-19 nhưng vượt M2, máy bay này gặp nhièu tai nạn khi thử nghiệm và chương trình dừng. Đây là chiéc máy bay thử nghiệm đầu tiên được đặt tên MiG-23. (Tuy nhiên, trong kế hoạch lập ra trước YE-50, thì MiG-21 chưa được chính thức đặt tên. Có thể cách đặt tên này chỉ là một hành động tình báo. Kết quả vụ đánh lạc hướng này có vẻ tốt, vì đến năm 1963, phương Tây mới hiểu rằng YE-2 không phải là MiG-21. Điều này dẫn đến việc phương Tây đặt 3 tên cho riêng máy bay MiG-21). Ở trong đường hút gió máy bay thì tốc độ dòng khí khác ở ngoài, ở MiG-15 tốc độ gió này cao hơn tốc độ máy bay, hiện tượng bùng nổ xảy ra trước khi máy bay đạt M1 gây dừng hoặc hỏng động cơ. Các máy bay sau đó của lớp máy bay không chiến thứ nhất vẫn dùng cửa hút này, mặc dù tốc độ tối đa của chúng đạt trên 1700km/h. Người ta gia cố động cơ, mang theo oxy để khởi động lại, tăng quán tính rotor động cơ tránh dừng, tăng dung lượng pin để khởi động lại...Có nhiều giải pháp, nhưng không giải pháp nào chống việc bùng nổ, nguyên nhân là máy nén của lớp động cơ Nene yếu, nếu áp dụng biện pháp chống bùng nổ sẽ hạn chế động cơ, nhất là ở tốc độ thấp. Các máy bay thời MiG-21 có cửa hút dễ nhận, đây là phương án chống bùng nổ bằng cách dẫn khí vào qua khe hẹp gập góc, làm triệt tiêu sóng âm. Phương án này được áp dụng khi áp suất đốt của động cơ đã tăng, do máy nén đã hút và nén gió tốt hơn. Kết cấu cửa hút gió và nắp đậy ăng-ten radar tạo nên hình dáng đặc trưng của mũi máy bay MiG-21 và các máy bay cùng thời.