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已经飞了七十多年,图-95战略轰炸机究竟有何过人之处?

套路网2023-07-27 02:05:150

作者:顿涅茨克的哥萨克

对于解放军空军来说,图-95是老相识了。

中苏对峙时期,它经常在边境上空携带核弹巡航,随时准备南侵。我空军和地面防空部队则把这架飞机的外形,以及可知的各项参数牢记于心,为的就是在飞入领空之前予以击落。图-95的问世,很大程度是应对核战争的需要。

1949年苏联成功爆炸了自己第一颗原子弹。此时冷战的序幕已拉开,但导弹技术极不成熟,远程战略轰炸机是投放核武器的最佳手段。虽然美国的核垄断被打破,但是缺乏远程轰炸机让苏联人很头疼,就像没有枪的子弹。

其实苏联也有远程轰炸机,但先天基础工业的差距,使得直到二战结束时,同类产品都落后于西方。自身需求巨大且打算遏制潜在对手,美国并没有满足苏联“援助B-29”的要求。

B-29

戏剧性的是,从1944年开始的对日轰炸中,前后三架被击伤的美军B-29迫降苏联机场,于是被“懂行”的苏联人立即扣押。美国的高水平工艺和技术令苏联人惊叹不已,对轴心国的大规模远程轰炸以及核打击更让红军明白,远程、高速、大载弹量是未来轰炸机的发展方向。

针对这些“风吹来的果子”,在图波列夫设计团队带领下,试飞、逆向测绘、仿制,量产等工作几乎在同时进行。很快,编号为图-4、各项指标与原版不相上下的山寨型B-29列装。

此时已是1949年,苏联首次拥有了战略空军与远程热核武器投送能力,更重要的是,它使苏联迅速接触到世界上最先进的航空工业水平,突破了大型远程飞机的升级瓶颈,为日后苏联该能力的跃升奠定了坚实的基础。

图-4轰炸机

载弹3吨时,图-4的最大航程不过6200公里,无法飞抵美国本土,核威慑无从谈起。与此同时,航程超过12000公里的B-36轰炸机已入列美国空军,B-52更是在研发中,这给苏联造成极大压力。因此图波列夫设计局又前后设计制造出了图-80和图-85两种样机。

从外形看,图-4,图-80和图-85就是同一机型的三个发展阶段,三者都是四发平直翼飞机,图-85尺寸更大,马力更强,飞行速度638km/h,载弹量达到5吨,航程超过了12000公里,飞抵美国本土绰绰有余,核均衡的态势似乎提前到来。

迈入喷气时代的朝鲜战争给了东西方阵营当头棒喝,面对喷气式后掠翼米格-15的凌厉拦截,活塞式平直翼的B-29和改进型B-50机群损失惨重。二战的理念已经落后,只有在保证载弹量与航程的基础上提升飞行速度,才能有效突破敌军防空火力网阻截并完成各种空袭任务,因此最有效的方式就是研发新机型。

米格-15

1950年,苏军提出正常载弹量不低于5吨,飞行速度达到950km/h,航程达到13000千米的指标要求,同时采用喷气式发动机。于是米亚西舍夫设计局推出了装备4台涡喷发动机,中单后掠翼的米亚-4型。该机最大航速947KM/h,最大载弹量12吨,但是空载航程不足9800千米,综合性能甚至差于双发喷气式中型轰炸机图-16。

在图波列夫看来,米亚-4最大败笔在于冒险采用了耗油率过大的AM-3涡喷发动机,速度和载弹量的有限提升以牺牲航程为代价,而1950年代大型飞机的涡桨发动机技术更为成熟可靠,耗油率只有涡喷机的1/4至1/3,虽然要损失20%的航速。

恰好此时中央流体动力学院送来《一种重型后掠翼轰炸机的飞行特性研究》的报告,文中探讨了德国二战的多种方案研究成果,得出“采用25度~35度后掠角并结合适当动力,可实现超过800公里时速”的结论。图氏因此决定将图-85的机翼位置前移并修改为后掠式。他坚信,只要提高航速,这种气动布局可以实现3倍于米亚-4的航程。

二战后,总设计师库兹涅佐夫率领众多苏联工程师和被俘德国工程师从事涡桨发动机研究。到“95”立项时,已在德国Jumo022的基础上研发出了输出功率5000马力的TV-2型,改进的TV-12输出功率达到了12000马力,可以满足重型轰炸机的需求。可观的技术指标吸引了图波列夫,经过论证研究后被采纳。

作为涡桨飞机,桨叶问题无法绕开。最初提出了直径7米的单桨方案,但是加工难度大,为避免桨叶触地,还得重新设计起落架,更重要的是,这种巨型单叶片并不能充分发挥TV-12的输出功率,也就无法提升航速。

图-95

经过测试运算,直径5.6米的共轴反桨方案被敲定,由K.I.卓丹诺夫团队研发。后来事实证明,四台共轴桨叶的TV-12发动机反而让图-95飞出了不亚于同类气动布局喷气机的空机900-1000公里/小时的最大航速。

正如图氏对涡桨发动机的判断,单台净重只有2.9吨的TV-12输出功率大,耗油率却很低,挂载9吨炸弹时,作战半径达到7500公里;不加油航程15300公里;保留5%存油时,航程13500公里;加装“翼尖-翼尖”空中加油系统时,经两次加油后,航程达到32000公里,已经覆盖全球。

早在仿制B-29时,结构力学部门负责人A.切列穆欣就发现,如果飞机结构强度不足,性能就会下降,因此始终把“减重”和“结构强度”并列重要位置。好处就是,对于大量先进技术设备有足够的承载力,促进了整体性能的大幅提升。该机设计正常载弹为5-15吨,最大18吨。

图-95

除了弹仓可运载各型现役常规弹药与热核武器外,还在机翼为正在研发的不同射程的制导武器预留发射挂架;领航舱下颚,也计划安装“铷”—MM轰炸/导航系统,外带机尾自卫航炮瞄准雷达。同时,电子情报收集对抗系统,敌我应答机,电除冰装置,总重923kg的飞行装甲板都悉数装备。

在飞行控制系统的选择上,图波列夫却弃用相对先进的液压助力装置,理由是“不可靠”,冒进的米亚-4印证了图氏的定论,为此不得不将控制杆的力度降到可接受程度。后期的改进型号中,可逆液压助力装置又被重新引入。尽管如此,新技术的广泛运用使得这架空重超过75吨的“大个子”只有八名机组成员。

机体设计在图-85基础上有所延长,结构重量增加75%,提高了舱室增压以适应更高的巡航升限,水平尾翼和垂直尾翼直接采用图-16的成果,只是相应增加了尺寸.................经过多次修改,终于进入试飞流程。

图-95

编号为“95-1”和“95-2”的两架原型机出厂。两者翼展和机长都在50米和45米上下,翼面负荷相差不大,同样为大展弦比后掠翼四发涡桨。差别就在于前者装备的是“2TV-2F”型引擎,而后者为“TV-12”,输出功率都是12500马力,前者的油耗却比后者多了超过50%。

虽然“95-2”其他各类数据测算占优,但是必须通过试飞才能最后定论。直到1953年5月,率先飞行的“95-1”已进行了16次飞行测试。

不料,在进行第17次测试时,“95-1”因第三号发动机起火脱落导致整机坠毁,11名机组测试成员中4人牺牲。军方调查后定论事故原因为:发动机减速齿轮强度和抗金属疲劳不合格,发动机舱灭火系统设计存在缺陷。基本将“2TV-2F”型发动机连同整个“95-1”设计判了死刑,“95-2”继续进行飞行测试。

“95-2”携带的燃油多出40%,配备的TV-12发动机更轻,可靠性更好,降低了飞机的整体重量,于是发动机以NK-12的编号定型。又经历了更严格的测试后,军方初步认定“95-2”的实际航程为13900km,起飞重量167.2吨,升限12150米,最大航速880km/h。

尽管日后经过多次改进,这些指标均有大幅提升,但当下已经完全满足部队需求,1956年4月正式型号为图-95的基本型还是交付远程航空兵。经历了临产的大出血,图-95这个“熊”孩子终于横空出世,参军入伍。

B-29的意外获得,让苏联设计师们摆脱了大型飞机传统设计建造理念的桎梏,德国专家在后掠翼气动外形理论的积累和航空发动机制造的深厚功底让图波列夫团队突破了技术瓶颈。图九五并非闭门造车,而是在立足现实需求的基础上积极吸收各方先进技术理念的优秀成果。

新技术风险无疑巨大,不过图波列夫团队通过巧妙设计,最大限度发挥整体功效,尽管研发过程异常艰难,但是根据列装后的表现来看,这些行为相当具有前瞻性。直到七十年后今天,从巡航日本列岛,到与解放军联合演习,再到发射巡航导弹空袭乌克兰军队的后方战略目标,图-95仍在战场上大显神威。

屡次接受现代化改造的“熊”不但没有退役的迹象,俄空天军甚至考虑将其服役至2040年。这些都要归功于图波列夫的设计思路:在成熟的设备与工艺基础上采纳先进技术,并前瞻性地留有升级改造空间。先进,可靠,且能与时俱进,从过去到将来,都是长寿武器存在的根本原因。

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