Mikoyan MiG-31

Phát triển

MiG-25 "Foxbat" đã gây những kinh ngạc cho Phương Tây ngay khi nó xuất hiện, nó khiến các nước Phương Tây hoảng sợ về hiệu suất, tốc độ kinh khủng của nó, nhưng thiết kế đã phải hi sinh một số phần để đạt được vận tốc lớn, độ cao lớn, và vận tốc leo cao lớn. MiG-25 thiếu khả năng cơ động khi đang bay ở các vận tốc đánh chặn, máy bay rất khó điều khiển khi bay ở độ cao thấp, và đông cơ phản lực tua bin không hiệu quả nên máy bay chỉ có tầm hoạt động không chiến ngắn khi bay ở tốc độ siêu âm. Đồng hồ đo tốc độ của MiG-25 chỉ vạch đỏ ở tốc độ Mach 2.8, và những phi công được chỉ dẫn không bay lên đến vận tốc Mach 2.5 để bảo vệ động cơ. Tốc độ lớn nhất mà MiG-25 đạt được là Mach 3.2, và kết quả là máy bay phải thay động cơ khác khi hạ cánh.
Radar của MiG-25 đủ mạnh để làm cháy các thiết bị đối phó điện tử (ECM) của máy bay đối phương. Hệ thống năng lượng của radar hoạt động dựa trên những ống chân không, nó có vẻ lỗi thời đối với Phương Tây, nhưng nó lại rất có ích khi được sử dụng và hoạt động rất tốt trên các máy bay của Liên Xô, bao gồm giảm bớt thiệt hại từ xung điện từ sinh ra từ vụ nổ hạt nhân. Dù sao Foxbat đã tỏ ra rất hữu ích trong vai trò trinh sát hơn là đánh chặn, và giữa thập kỷ 70 một sự thay thế MiG-25 đã được phát triển.
Việc phát triển mẫu máy bay thay thế MiG-25 bắt đầu với nguyên mẫu Ye-155MP (tiếng Nga: Е-155МП), nó bay lần đầu tiên vào ngày 16 tháng 9-1975. Dù nó được thiết kế với bề ngoài giống với MiG-25 (thân máy bay được làm dài hơn, với một khoang nữa cho phi công vận hành radar), nó có nhiều phần thiết kế mới hoàn toàn khác MiG-25. MiG-25 sử dụng thép niken trong 80% cấu trúc của nó để cho phép hàn. Ye-155MP đã sử dụng gấp đôi lượng titan tới 16% và tăng lượng nhôm lên gấp ba tới 33% để giảm bớt trọng lượng kết cấu khung máy bay. Cấu trúc khung mới cũng khỏe hơn, cho phép khả năng chịu gia tốc g khi bay với tốc độ siêu âm lên tới 5, so với 4,5 của Foxbat. Quan trọng hơn, bây giờ mẫu máy bay mới có khả năng bay với tốc độ siêu âm tại độ cao thấp. Sức chứa nhiên liệu cũng được tăng lên cùng với động cơ tuốc bin phản lực đường vòng thấp đời mới có hiệu suất vượt trội cho phép nó bay xa hơn MiG-25.
Phát triển quan trọng nhất là loại radar Zaslon Phazotron quét điện tử tiên tiến có khả năng tìm kiếm đồng thời mục tiêu cả ở trên lẫn phía dưới (định vị những mục tiêu ở trên và ở dưới máy bay), cũng như khả năng theo dõi nhiều mục tiêu. Loại radar này đã cung cấp cho máy bay đánh chặn của Liên Xô khả năng cùng lúc theo dõi 10 mục tiêu và chặn đánh 4 mục tiêu trong phạm vi lên tới 200 km. Một phi đội tuần tra 4 chiếc MiG-31 - bay theo phương thức chặn đánh được hướng dẫn từ một radar mặt đất - có thể bao phủ một vùng 800x900km. Đồng thời nó cũng phản ánh thay đổi cách nghĩ từ sự tin tưởng vào hệ thống Kiểm soát đánh chặn từ mặt đất (GCI) tới quyền độc lập tác chiến nhiều hơn của các phi đội trên không.
Cũng như loại tiền nhiệm của nó là MiG-25, MiG-31 sớm bị vây quanh bởi những suy đoán và thông tin sai lệch ban đầu liên quan đến thiết kế và các khả năng của nó. Phương Tây biết được thông tin về một loại máy bay tiêm kích đánh chặn mới của Liên Xô từ trung úy Quân chủng phòng không Xô Viết Viktor Belenko, một phi công đào ngũ đến Nhật Bản vào năm 1976 cùng với chiếc MiG-25P của anh ta. Belenko đã mô tả một mẫu máy bay "Super Foxbat" sắp xuất hiện với 2 chỗ ngồi và có khả năng đánh chặn tên lửa hành trình. Theo mô tả của anh ta, máy bay tiêm kích đánh chặn mới có cửa hút khí giống với MiG-23 'Flogger', trong khi MiG-31 trên thực tế không giống, ít nhất không phải trong phiên bản sản xuất. Trong khi đang thử nghiệm, 1 chiếc máy bay đã bị một vệ tinh do thám phát hiện tại trung tâm thử nghiệm bay Zhukovsky gần thị trấn Ramenskoye. Những tấm ảnh đã làm sáng tỏ phần nào mẫu máy bay mới của Liên Xô đối với Phương Tây, họ cho rằng đây là một phiên bản tiêm kích đánh chặn cánh cố định của một máy bay tiêm kích cánh cụp cánh xòe, NATO đã đặt tên mã cho loại máy bay mới phát hiện này là "Ram-K". Sau này mẫu máy bay này dần được tiết lộ trở thành Sukhoi Su-27 'Flanker', một thiết kế hoàn toàn không liên quan gì đến MiG-31.
Việc sản xuất hàng loạt MiG-31 bắt đầu vào năm 1979, với những chiếc được đưa vào trang bị trong quân chủng phòng không Xô Viết (PVO) năm 1982. Tấm ảnh đầu tiên chụp được MiG-31 được thực hiện bởi một phi công Na Uy trên vùng biển Barents năm 1985.
MiG-31 được sử dụng cho những nhiệm vụ tầm xa đa dạng. Đi theo sự sụp đổ của Liên Xô, ngân quỹ dành cho duy trì bảo dưỡng cũng bị cắt, nhiều chiếc trong các phi đội đã phải ngừng hoạt động do không có khả năng để bảo dưỡng máy móc phức tạp. Năm 1996, chỉ có 20% trong số máy bay còn lại có thể hoạt động trong bất kỳ thời điểm nào; tuy nhiên, vào đầu năm 2006, những chính sách kinh tế hiệu quả của tổng thống Nga Vladimir Putin đã cho phép 75% số MiG-31 trở lại hoạt động trong Không quân Nga (VVS).
Khoảng 500 chiếc MiG-31 đã được chế tạo, xấp xỉ 370 chiếc đang tiếp tục hoạt động trong không quân Nga, 30 chiếc phục vụ trong không quân Kazakhstan. Một vài chương trình nâng cấp được thực hiện trong các phi đội MiG-31, như phiên bản MiG-31BM đa năng với hệ thống điện tử cải tiến, radar đa chế độ mới, hệ thống cần điều khiển kiểu phương Tây (HOTAS) mới, màn hình màu tinh thể lỏng (LCD) hiển thị đa chức năng (MFDs), khả năng mang tên lửa AA-12 'Adder' và nhiều loại tên lửa không đối đất (AGM) của Nga như tên lửa chống radar (ARM) AS-17 "Krypton", một máy tính mới có khả năng xử lý mạnh, và liên kết dữ liệu. Tuy nhiên chỉ một số rất nhỏ máy bay MiG-31 của Nga được nâng cấp tới tiêu chuẩn MiG-31BM, dù những chiếc khác đã được trang bị máy tính mới và khả năng mang tên lửa tầm xa Vympel R-77.
Do tầm quan trọng và chưa có máy bay nào có thể hoàn toàn thay thế nó, nên MiG-31 sẽ phục vụ VVS (không quân Nga) lâu dài, tùy thuộc vào nền kinh tế Nga và các chương trình nâng cấp.

Thiết kế

Giống như MiG-25, MiG-31 Foxhound có 2 động cơ loại lớn, với cửa hút khí nằm ở dưới cánh, cánh được đặt trên lưng với tỷ lệ kích cỡ là 2.94, có 2 cánh đuôi thẳng đứng. Không giống MiG-25, nó có 2 chỗ ngồi, phía trước là phi công điều khiển bay, còn đằng sau là phi công vận hành hệ thống vũ khí.

Khung và động cơ máy bay

Cánh và khung máy bay của MiG-31 được gia cố khỏe hơn so với MiG-25, cho phép máy bay bay với vận tốc siêu âm ở độ cao thấp. Nó được trang bị động cơ tuốc bin phản lực Aviadvigatel D30-F6 lực đẩy đạt 34.000 cân Anh (cũng được mô tả như "động cơ đường vòng" vì tỷ lệ đường vòng thấp) cho phép nó đạt tốc độ tối đa mach 1.23 ở độ cao thấp. Tốc độ tới hạn trên độ cao lớn đạt Mach 2,83, nếu dùng nhiên liệu phụ trội thì tốc độ của nó vượt qua Mach 3,2, nhưng bay với tốc độ như vậy gây ra những mối đe dọa đến động cơ và khung máy bay.
Khi đưa MiG-31 vào vai trò một máy bay đánh chặn tốc độ Mach 2.8+ và duy trì thời gian đốt nhiên liệu phụ trội liên tục, sự tiêu thụ nhiên liệu của nó lớn hơn khi so sánh với các máy bay khác có nhiệm vụ khác, như Su-27. Do đó, nhiên liệu MiG-31 mang theo gấp 0.4 lần - 16,350 kg (36,050 lb) với loại nhiên liệu phản lực T-6 tỷ trọng lớn. Trên các giá treo vũ khí ngoài cũng được thiết kế để mang những thùng chứa nhiên liệu vứt được, cho phép tăng thêm 5.000 lít (1.320 gallon) nhiên liệu. Máy bay sản xuất đời sau còn có cần tiếp nhiên liệu trên không.
Dù thân máy bay đã được gia cố khỏe hơn, Foxhound chịu được một gia tốc trọng trường cực đại khi bay với vận tốc siêu âm là 5 g. Ở trọng tải chiến đấu, tải trọng trên cánh của nó ở mép và tỷ lệ lực đẩy/trọng lượng là có ích. Tuy nhiên, nó không được thiết kế cho không chiến tầm gần và lộn vòng nhanh.

Hệ thống điện tử

MiG-31 là máy bay chiến đấu đầu tiên trên thế giới được trang bị radar quét mạng pha điện tử bị động, Zaslon S-800. Tầm hoạt động tối đa của nó đối với các mục tiêu có kích thước máy bay chiến đấu xấp xỉ 200 km (125 mi), nó có thể theo dõi cùng lúc 10 mục tiêu và tấn công 4 mục tiêu trong số đó với tên lửa Vympel R-33 AA-9 'Amos'. Nó bị giới hạn về phạm vi bao phủ mục tiêu phía sau (có lẽ là do mái che radar - giống như chỗ lồi lên phía trên và giữa các động cơ. Radar tích hợp với hệ thống tìm kiếm và theo dõi bằng tia hồng ngoại (IRST) trong bộ phận có thể thò ra thụt vào dưới mũi máy bay. Một phi đội 4 chiếc MiG-31 bay tuần tra có thể bao trùm một diện tích lên tới 800x900 km, có thể thông tin với nhau qua đường truyền dữ liệu, radar kiểm soát được điều khiển bởi phi công ngồi sau.
MiG-31M, MiG-31D và MiG-31BS có một radar nâng cấp loại Zaslon-M quét mạng pha điện tử bị động (PESA) với ăng-ten lớn và phạm vi dò tìm lớn (400 km (250 mi) đối với mục tiêu cõ kích thước là máy bay cảnh báo và điều khiển trên không AWACS) và khả năng điều khiển tên lửa tấn công 6 mục tiêu cùng lúc cả trên không, mặt đất, mặt biển. Hệ thống đồng hồ đo được thay thế bởi màn hình hiển thị tinh thể lỏng (LCD) đa chức năng (MFDs) hiện đại. Hệ thống đối phó điện tử được nâng cấp, với hệ thống đối phó điện tử (EMC) mới ở đầu cánh.

Buồng lái

MiG-31 có 2 chỗ ngồi, ghế sau dành cho sĩ quan điều khiển radar. Cả hai khoang của phi công đều có thiết kế để điều khiển máy bay như nhau, nhưng bình thường máy bay được phi công phía trước điều khiển bay, còn phi công phía sau phụ trách radar, vũ khí. Phi công điều khiển máy bay sử dụng một cần điều khiển ở giữa và thiết bị ga ở tay trái. Buồng lái sau chỉ có tầm nhìn nhỏ từ 2 bên cạnh của vòm kính. Có những tranh cãi về sự hiện diện của WSO (Weapon Systems Operator - Sĩ quan thao tác hệ thống vũ khí) trong buồng lái sau có cải thiện năng lực của máy bay hay không, một khi sĩ quan này chỉ thực hiện thao tác trên radar và vũ khí. Điều này giảm bớt khối lượng công việc của phi công lái và tăng hiệu quả của kíp bay.
Cả hai khoang của phi công đều được trang bị ghế phóng cho phép tổ lái thoát khỏi máy bay trên bất kỳ độ cao và tốc độ nào.
Một số chương trình nâng cấp đã được thực hiện, ví dụ như phiên bản MiG-31BM đa chức năng. Nó có hệ thống điện tử nâng cấp, có thể sử dụng vũ khí mới, radar đa năng, HOTAS và màn hình LCD hiển thị đa chức năng. Chỉ có một số MiG-31 được nâng cấp lên thành tiêu chuẩn MiG-31BM.
Theo tuyên bố của đại tá Yuri Balyko thuộc bộ quốc phòng liên bang Nga, những nâng cấp này sẽ tăng khả năng chiến đấu của máy bay thêm vài năm nữa.

Vũ khí

Vũ khí chính của MiG-31 là 4 tên lửa không đối không Vympel R-33 (NATO: AA-9 'Amos') đặt dưới bụng. R-33 tương đương với loại tên lửa AIM-54 Phoenix của hải quân Mỹ. Nó có thể được dẫn đường bằng hệ thống radar bán chủ động (SARH), hoặc bằng hệ thống dẫn đường quán tính, hoặc dẫn đường từ máy bay một nửa quãng đường sau đó chuyển sang SARH ở quãng đường cuối. Một phiên bản tiên tiến hơn là Vympel R-37 (AA-X-13 'Arrow'), nó được dùng thay thế cho loại Vympel R-33.
Những vũ khí khác bao gồm tên lửa Bisnovat R-40 (AA-6 'Acrid') cũ hơn, trước đây được triển khai trên MiG-25, và tên lửa tầm ngắn hồng ngoại Molniya R-60 (AA-8 'Aphid') hoặc Vympel R-73 (AA-11 'Archer') treo dưới cánh. Hiện nay toàn bộ phi đội MiG-31 được nâng cấp để mang tên lửa mới Vympel R-77 (AA-12 'Adder').
Không giống MiG-25, MiG-31 có một khẩu pháo bên trong, loại 23 mm GSh-6-23 6 nòng với 800 viên đạn, gắn ở trên bộ phận hạ cánh chính bên phải. GSh-6-23 có tốc độ bắn là 10.000 vòng/phút. MiG-31 đã loại bỏ khẩu pháo này và thêm vào đó giá treo tên lửa loại R-33 hoặc R-37 ở một số phiên bản.