航母的終結(jié)者：蘇聯(lián)三倍音速轟炸機(jī)“100”號 [轉(zhuǎn)貼 2005-10-31 14:46:46 ] 發(fā)表者: lg2005
在上世紀(jì)60~70年代，蘇聯(lián)的蘇霍伊飛機(jī)設(shè)計局曾研制出一種在當(dāng)時極為先進(jìn)的遠(yuǎn)程戰(zhàn)略轟炸機(jī)T-4，并且進(jìn)行了多次試飛，該機(jī)雖因種種原因未能投入成批生產(chǎn)，但該機(jī)在研制過程中所采用的新技術(shù)和新材料都對蘇聯(lián)，乃至俄羅斯軍用飛機(jī)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響，其中包括世界聞名的蘇-27飛機(jī)。
在俄羅斯喀山飛機(jī)制造廠的歷史上，人們無法找到關(guān)于T-4型“100”號轟炸機(jī)的只言片語。但有消息稱，正是在喀山飛機(jī)廠，曾計劃制造250架該型機(jī)，車間已經(jīng)做好了生產(chǎn)準(zhǔn)備。航空史學(xué)家至今都在爭論，這一規(guī)劃為何半途而廢：資金?技術(shù)原因?競爭者之間的相互傾軋?近期，人們又開始談?wù)撨@一話題。
在50年代末至60年代初，在遠(yuǎn)程航空兵領(lǐng)域，賭注不僅下在武器的威力上，也下在超音速上，因為超音速是成功完成任務(wù)的必要條件。在此方面，美國人旗開得勝，在60年代中期制造了此類飛機(jī)，如戰(zhàn)略偵察機(jī)SR-71和轟炸機(jī)B-70，都達(dá)到了3倍音速。B-70型轟炸機(jī)更引人注目，因為正是該型機(jī)成為蘇聯(lián)設(shè)計師力爭趕超的飛機(jī)。
“航母的終結(jié)者”
蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人赫魯曉夫當(dāng)時決定放棄戰(zhàn)略轟炸機(jī)，全力發(fā)展導(dǎo)彈武器，但又不想直接與圖波列夫發(fā)生沖突，因為他的設(shè)計局從1958年便開始設(shè)計遠(yuǎn)程轟炸機(jī)圖-135，也曾計劃在喀山進(jìn)行成批生產(chǎn)。赫魯曉夫選擇了另一條道路。1961年秋，蘇聯(lián)航空工業(yè)部向圖波列夫設(shè)計局、蘇霍伊設(shè)計局和雅克夫列夫設(shè)計局下達(dá)了競標(biāo)研制超音速轟炸機(jī)的任務(wù)，以便能夠在敵防空區(qū)外摧毀航母。飛機(jī)的作戰(zhàn)半徑規(guī)定為2000公里，再加上1500公里的導(dǎo)彈射程，飛機(jī)最大速度為3200公里/小時。
圖波列夫提出的方案為圖-135，蘇霍伊為T-4，雅克夫列夫為雅克-33。1962年7月，在科技委員會總結(jié)會上，圖-135型機(jī)受到批評，于是，圖波列夫給自己的設(shè)計局下令準(zhǔn)備符合招標(biāo)條件的另一個方案，即圖-125。但在第二次委員會會議上，這一方案也被排除了。同時，“名落孫山”的還有雅克-33型機(jī)。最終選定的是T-4型機(jī)，該機(jī)將具有更大的作戰(zhàn)效能，氣動結(jié)構(gòu)更為合理。在最后一次會議上，備受委屈的圖波列夫表示：“蘇霍伊是我的學(xué)生，我了解他，他不會勝任這一課題的。”蘇霍伊當(dāng)時的回答是：“安德列·尼古拉耶維奇(圖波列夫)，正是因為我是您的學(xué)生，我才會勝任這一課題。”
神秘的“100”號
T-4的代號是保密的，人們通常都稱其為“100號產(chǎn)品”，這主要是因為該飛機(jī)的重量為100噸。設(shè)計協(xié)調(diào)工作落在主設(shè)計師切爾尼亞科夫身上。飛機(jī)的最初外形準(zhǔn)備于1961年12月，而設(shè)計和制造過程持續(xù)了近9年時間。這一期限之所以如此之長，主要緣于在蘇聯(lián)的航空制造業(yè)，還有許多新問題沒有得到解決，該飛機(jī)是完完全全的新飛機(jī)。通常來講，在設(shè)計一種飛機(jī)時，都在結(jié)構(gòu)中大量使用已經(jīng)檢驗過的組件、儀表和方法。蘇聯(lián)航空制造業(yè)為“100”號制造了新型耐熱合金，非金屬材料，橡膠、塑料，它們都應(yīng)抗受3000公里/小時的巡航速度和300度的溫度。也研制出新型熱穩(wěn)定燃油。機(jī)載設(shè)備的高度自動化使機(jī)組成員只有兩人，即飛行員和領(lǐng)航-操作員。同時，還專門為T-4型機(jī)研制了超音速巡航導(dǎo)彈。該機(jī)首次放棄了傳統(tǒng)的駕駛艙安裝玻璃的方式，在進(jìn)行巡航飛行時機(jī)頭部分向上抬起，進(jìn)行儀表駕駛飛行。
蘇霍伊設(shè)計局從1968年開始制造試驗飛機(jī)。1971年12月30日，首架原型機(jī)制造完畢。1972年8月22日，首席飛行員伊柳申和領(lǐng)航員阿爾費(fèi)羅夫完成了首次40分鐘的飛行。伊柳申回憶道：“它是非?？煽睾头€(wěn)定的飛機(jī)。100噸的飛機(jī)像殲擊機(jī)一般輕盈。一切都不可思議地正常。”在1973年8月6日進(jìn)行的第9次試驗飛行中，該機(jī)突破了音障，達(dá)到了1.3馬赫數(shù)(M=1.3)。最后一次飛行是在1974年1月22日進(jìn)行的。該機(jī)總飛行時間達(dá)10小時20分鐘。T-4飛機(jī)首飛成功后，蘇霍伊設(shè)計局曾計劃制造多架試驗機(jī)，以便進(jìn)行各種試驗，其中“101”號用于研究飛機(jī)在最大飛行速度條件下的安定性、操縱性，以及其它試驗；“102”號用于航空設(shè)備的研究；“103”號則用于試驗機(jī)載武器，主要是空對空導(dǎo)彈的試驗；“105”號用于進(jìn)行航空電子設(shè)備的研究與發(fā)展；而“106”號則用作偵察武器系統(tǒng)的試驗。
舉世無雙的飛機(jī)
T-4飛機(jī)為雙三角機(jī)翼無水平尾翼結(jié)構(gòu)，機(jī)頭下垂，可保證良好的視界。在較小的穩(wěn)定系數(shù)(亞音速時為2%，超音速時為3-5%)時，為保持平衡而使用了鴨式前翼，減少了平衡的質(zhì)量損失，增加了7%的飛行距離，降低了對操縱機(jī)構(gòu)的傳動力矩。在飛行過程中，相互抽吸燃油以相應(yīng)改變飛機(jī)的重心，以此來保證飛行的低穩(wěn)定系數(shù)。垂直尾翼保證方向的最小穩(wěn)定系數(shù)，電子遙控操縱系統(tǒng)則保證飛機(jī)的穩(wěn)定和操縱性能，襟翼負(fù)責(zé)飛機(jī)的縱向和側(cè)向操縱。
T-4飛機(jī)的全部制造已實現(xiàn)了自動化。96%的焊接作業(yè)是自動完成的。材料的利用效率比以往的任何飛機(jī)都高出很多，這是因為采用了預(yù)先焊接在一起的角材和板材，幾乎沒有任何廢料。盡管在制造“100”號時使用了鈦而不是用極易加工的鋁合金，但其勞動強(qiáng)度仍然很低，同時，在試驗過程中合金材料也得到不斷改進(jìn)。“100”號機(jī)翼很整潔，沒有邊條翼，這可以減小氣流的阻力。
飛機(jī)使用的是雷賓發(fā)動機(jī)制造設(shè)計局(主設(shè)計師為科列索夫)的RD-36-41型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)。這是蘇聯(lián)剛剛研制出來的新型發(fā)動機(jī)，單臺推力達(dá)16000千克力，并且先在圖-16轟炸機(jī)上進(jìn)行了新型發(fā)動機(jī)的試驗，后來該發(fā)動機(jī)也用在圖-144超音速客機(jī)上。全部4臺發(fā)動機(jī)被配置在機(jī)腹下的發(fā)動機(jī)吊艙上，每邊各一對。發(fā)動機(jī)供氣系統(tǒng)是混合壓力進(jìn)氣道，配有可根據(jù)M數(shù)和進(jìn)氣道壓力變化進(jìn)行調(diào)節(jié)的程序控制系統(tǒng)。為研制動力裝置還制造了帶VD-19發(fā)動機(jī)的模型和帶79R發(fā)動機(jī)的動力裝置模型，并在試驗臺上進(jìn)行了一系列的研究工作。
該機(jī)使用新型燃油系統(tǒng)，以及專門為T-4飛機(jī)而研制的RG-1型熱穩(wěn)定燃油。為防止因加油而造成油箱爆炸，首次使用了液態(tài)氮中性氣體系統(tǒng)，同時也考慮到了燃油的應(yīng)急排出和波紋型輸油管高溫移動接合等問題，而發(fā)動機(jī)的供油控制由自動化電子遙控系統(tǒng)完成。
飛機(jī)操縱系統(tǒng)和其它系統(tǒng)的供油是使用新型耐高溫液體的雙通路液壓系統(tǒng)。在系統(tǒng)中的壓力首次達(dá)到了280個大氣壓。鋼管是用VNS-2型材料焊接的。在液壓系統(tǒng)中使用高壓可減少增壓器的重量，減小其尺寸。蘇-27飛機(jī)上液壓系統(tǒng)的壓力與T-4飛機(jī)上的相同。取得重大突破的還有使用多路備份飛機(jī)操縱系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)，還首次在T-4飛機(jī)的整流設(shè)備上安裝了穩(wěn)頻交流電電源系統(tǒng)和直流電備份系統(tǒng)。
T-4飛機(jī)配置了數(shù)套無線電設(shè)備：建立于天體慣性系統(tǒng)基礎(chǔ)上且具有圖板顯示器和多功能操縱臺的導(dǎo)航設(shè)備；使用具有較遠(yuǎn)發(fā)現(xiàn)和偵察距離前視雷達(dá)的瞄準(zhǔn)設(shè)備，包括光學(xué)、紅外線、無線電技術(shù)傳感器和首次使用的側(cè)視雷達(dá)。機(jī)載設(shè)備控制的配套性及自動化程度相當(dāng)高，機(jī)組乘員僅有2人，即駕駛員和領(lǐng)航員兼操作員便可完成所有的任務(wù)。此外，設(shè)計局還專門為T-4飛機(jī)而研制了使用火藥發(fā)動機(jī)的高性能的“空-地”導(dǎo)彈，該導(dǎo)彈使用末段尋的引導(dǎo)頭、反跳式航跡，航程增加。
由于有較快的速度并由此而產(chǎn)生的飛機(jī)結(jié)構(gòu)加熱到300℃，當(dāng)時決定不安裝座艙蓋。座艙只剩下一個向上的圓形艙蓋口，在第一架飛機(jī)上的艙口蓋上裝有潛望鏡，飛行員可利用它進(jìn)行起飛和著陸。在其它階段都是進(jìn)行儀表飛行，因為飛機(jī)的駕駛和操縱極為簡單，具有很好的穩(wěn)定性。重心調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過按一定的程序相互抽吸和配置燃油來調(diào)節(jié)飛行中的重心。
此外還設(shè)計使用了新型封閉式空氣調(diào)節(jié)蒸發(fā)系統(tǒng)，它使用燃油作為初級冷卻劑，在密封艙和設(shè)備艙中形成必需的溫度條件。在著陸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中還采用了許多非傳統(tǒng)性的新技術(shù)工藝：作動筒將主起落架旋轉(zhuǎn)并向后方收起；有反過載閥門的雙室式減震器；雙重充氣裝置；前起落架轉(zhuǎn)向搖控裝置等。T-4飛機(jī)的一體化機(jī)載系統(tǒng)使它能夠自動通報目標(biāo)情況，并且在不進(jìn)入敵方防空區(qū)的條件下摧毀目標(biāo)，這也證明了這一飛機(jī)的戰(zhàn)役戰(zhàn)略優(yōu)勢。T-4飛機(jī)飛行速度極快，這也迫使對方花費(fèi)大量的財力用于發(fā)展防空兵器及組織要地的防空體系。
T-4飛機(jī)翼展22米，機(jī)身長44.5米，高度11.2米，機(jī)翼面積295.7平方米，發(fā)動機(jī)型號為RD36-41型，共4臺，單臺發(fā)動機(jī)推力16000千克力，飛機(jī)空重55600千克，正常起飛重量114000千克，最大起飛重量135000千克，載油量57000公斤，最大速度3200公里/小時，巡航速度3000公里/小時，實用升限20000-24000米，航程7000公里，起飛滑跑距離950-1050米，著陸滑跑距離850-900米，武器為2枚KH-45型“空-地”導(dǎo)彈，乘員為2人(駕駛員和領(lǐng)航員)。
“俄羅斯怪物”之死
起初，蘇聯(lián)的國防工業(yè)體系和航空工業(yè)部都為T-4飛機(jī)大唱頌歌，將其研制工作定為優(yōu)先保障項目。在當(dāng)時的五年計劃(1970-1975年)中，空軍計劃在喀山飛機(jī)制造廠制造250架T-4飛機(jī)。曾有一次，航空兵主帥庫塔霍夫視察飛機(jī)并從座艙中出來后高喊到：“這是真正的俄羅斯怪物！”俄羅斯院士斯維舍夫稱它為“劃時代的工程”。但是，圖波列夫仍有許多支持者，在航空界占據(jù)著舉足輕重的地位。航空工業(yè)部長一直為圖波列夫設(shè)計局的利益而奔走，他直接了當(dāng)?shù)貙μK霍伊說了一句成語：“摩爾人效勞已畢，該讓他走了”，也就是我們漢語里的“兔死狗烹”。他還說：“這一課題我們將給圖波列夫。”圖波列夫也給蘇霍伊打來電話：“帕沙(蘇霍伊的小名)，這不是你的課題。”同時，在70年代中期，確實也不需要這種飛機(jī)。能夠完成這些任務(wù)的是并不復(fù)雜的飛機(jī)圖-22M，是圖-22型機(jī)的改進(jìn)型。在T-4型機(jī)項目凍結(jié)之前，圖-22型機(jī)已花費(fèi)13億盧布。雖然圖波列夫許諾兩年改進(jìn)完畢，實際上卻用了7年時間。此外，在設(shè)計T-4時，空軍中央科研所也做出了預(yù)測：在歐洲戰(zhàn)區(qū)潛在之?dāng)超F(xiàn)有的防空水平情況下，在100架攻擊飛機(jī)中，能夠完成任務(wù)而返回的將只有20-25架。
空軍為回應(yīng)美國的B-1型機(jī)規(guī)劃，需要的不是中型，而是戰(zhàn)略轟炸機(jī)，它可摧毀美國領(lǐng)土上的目標(biāo)。關(guān)于圖-22M型機(jī)的決定也封殺了“100”號，而蘇共中央和部長會議1975年12月19日關(guān)于集中人力財力制造圖-160的決議更將“100”號判處了死刑，而“100”號原本應(yīng)該成為蘇聯(lián)航空發(fā)展史上的重大突破。
專門研制“輕型”飛機(jī)的蘇霍伊設(shè)計局曾經(jīng)研制出獨一無二的T-4轟炸機(jī)，使用鈦鋼結(jié)構(gòu)本可使蘇聯(lián)超音速航空得到進(jìn)一步的發(fā)展。雖然這一計劃中途夭折，但用于制造飛機(jī)的資金并沒有白花，在該機(jī)上取得成功的很多技術(shù)成果、設(shè)想都在后幾代的飛行器上得到應(yīng)用，如蘇-27、蘇-24飛機(jī)等，其中蘇-27飛機(jī)上的電子遙控自動化系統(tǒng)就源于“100”號。如果沒有在“100”號上成功試驗了鈦合金材料，那么“暴風(fēng)雪”號航天飛機(jī)也不可能順利地飛上太空。
首架飛機(jī)共進(jìn)行了10次飛行，飛行了10小時20分鐘。試飛員伊柳申后來說道：“沒有人對所發(fā)生的一切做出解釋。第二架樣機(jī)已經(jīng)準(zhǔn)備進(jìn)行飛行，正在準(zhǔn)備第三架。但這兩架飛機(jī)都被銷毀，化成了廢鐵。”T-4型機(jī)的最后一次飛行完成于1974年1月22日?，F(xiàn)在，這架飛機(jī)靜靜地停放在莫斯科郊外莫尼諾的航空博物館內(nèi)。人們在看到它時，都會對制造出如此強(qiáng)大而美麗飛機(jī)的功臣肅然起敬。
