- 请问有俄国T
- 虽然没量产,但是一款不错的.
- 提起T-4人们都比较陌生,它是六七十年代苏霍伊飞机设计局研制的
一种超音速远程战略轰炸机。虽然它采用了不少新技术和新材料,性能也
非常先进,但由于种种原因最终未能投入生产和使用。随时间的推移,该
机逐渐被人们所遗忘。如今T-4的原型机已经陈列于莫尼诺空军博物
馆,并被搬上了国际互联网,重新引起人们对它的兴趣。本文根据最新俄
文报刊和网上资料,简要介绍了该机的研制过程、设计特点以及中途夭折
的原因。
T-4轰炸机的研制过程
在60年代,美、苏两个世界上最大的超级大国为了争霸世界,在军备
和战略武器的竞争上越演越烈。在美国,继B-58型超音速中程轰炸机之后
又开始了研制XB-70超音速远程战略轰炸机(参见本刊今年2月号《短命的
XB-70轰炸机》一文)和SR-71战略侦察机。在这种情况下,前苏联军方及
航空工业部门提出了:采用竞争的形式,研制超音速战略轰炸机,即用于
截获和摧毁巡航导弹的载机计划。参与竞争的有米亚西舍夫、雅科福列夫
和苏霍伊三个飞机设计局。很快它们分别提出了自己的设计方案,经军方
和航空工业部科技委员会论证后,最先被淘汰的是雅科福列夫设计局的方
案。
后面围绕飞行速度的大小展开了争论,主要有两种意见:第一种意见
认为,飞行速度有2000~2300公里/小时就可以了,这种飞机可以用铝合
金制造;另一种意见认为,飞行速度要达到3000~3200公里/小时才能实
现截获和摧毁巡航导弹的任务,但这样高的速度会产生比较严重的气动加
热问题,主要部件必须使用不锈钢和钛合金来制造。考虑到作战任务的需
要,最后第二种意见占了上风,苏霍伊设计局的方案正是针对这一要求提
出的,因而被采纳,米亚西舍夫设计局的方案最后被淘汰。
经进一步论证后提出的设计要求是,起飞重量100~120吨,飞行速度
3000~3200公里/小时,飞行高度22000~24000米,航程6000公里。根据
这一要求苏霍伊设计局又对设计方案进行了修改,修改后飞机取名为T-4
这与苏式飞机的传统命名方法是完全不同的。因为飞机的起飞重量超过了
100吨,所以设计局称该机为“100”号。苏霍伊设计局主要负责飞机的总
体设计和总装等,同时也有其它飞机设计部门、工厂和研究机构参加。而
T-4飞机的工艺设计和制造,原打算让拉沃奇金设计局及其工厂承担,甚
至已试制出了飞机机身隔舱的样件,但后来它们转而研究火箭技术。代替
其工作的是“海燕”设计局和图申机器制造厂,它们作为T-4飞机研制单
位的一个组成分部,也参加该机的部分设计工作。
T-4超音速战略轰炸机从开始研制到试飞,前后经历了九年时间,而
西方研制一种同类飞机一般为5至7年左右,相比之下T-4的研制周期确实
是比较长的。造成T-4研制周期长的原因是多方面的,其中最主要原因是
技术上的问题。研制重量如此大,飞行速度如此快的大型飞机,对于苏霍
伊设计局来说面临很多新的技术问题。技术难度大,需要的时间就多,风
险也大。按美国人的说法,其“风险系数”几乎接近100%,而研制一架普
通飞机其“风险系数”通常要小一半。
为了选择和确定T-4飞机的气动外形,茹科夫斯基流体力学研究所曾
进行过大量的基础研究工作,仅进行过风洞试验的气动布局形式就达20多
种。苏霍伊设计局在这方面更是投入了很大的力量,1966年曾在一架苏-
9歼击机基础上改装成100Л试验机进行过飞行试验,主要作用是验证T-4
飞机的机翼。1968年又用一架苏-7У飞机改装成100ЛДУ试验机,并对
T-4的总体布局进行过飞行试验。
据研究证明,T-4飞机在以3000公里/小时的速度飞行时会产生严重
的气动加热,其机体前缘部分的表面温度可达到 300℃。这就要求飞机结
构材料以及有关的部件、设备等具有耐高温性能。为此,苏霍伊设计局和
相关研究单位,对可使用的耐热合金、非金属材料、特种橡胶和塑料等及
其制造工艺,以及仪器设备的防热保护等进行了广泛的研究。这些研究成
果,后来在米格-25等高速飞机的研制中也用上了。
苏霍伊设计局总共制造两架T-4原型机。其中一架用于飞行试验,设
计局代号为101(见题图);另一架用于静力试验,设计局代号为100C。
1971年12月30日第一架原型机制造完毕,次年8月22日T-4首次升空。
T-4轰炸机的设计特点
在超音速军用飞机中,T-4可算是一个“大个子”,翼展22米,机长
44.5米,机高11.2米。从这些几何数据看,与美国现役的 B-1B战略轰机
不相上下,但比俄罗斯的图-160轰炸机小。
在外形上,T-4与超音速运输机图-144很相似,采用双三角形下单翼
和无平尾布局。机身细长,驾驶舱以前的圆锥形机头在起飞着陆过程中和
地面停放时可以垂下来,以保证飞行员有良好的视界。座舱后两侧有一对
面积不大的梯形前翼(或称鸭翼),前翼为固定翼,而图-144采用的是可伸
缩的活动前翼。前翼不但可起配平和辅助操纵作用,同是在大迎角飞行时
有利于改善翼面的流动状态。大面积的双三角形机翼从前翼后下方一直延
伸到后机身两侧,总面达295.7平方米。机翼后缘是全翼展的升降副翼,
分为四段,可独立操纵。面积较大的垂直尾翼位于后机身上部,两侧没有
平尾。垂尾后缘的方向舵分为上下两截,也可以独立操纵。
由于飞机个头大,飞行速度又快,因此必须装四台大推力的喷气发动
机。曾打算选择P-15БФ-300或РД-17-15涡轮喷气发动机(推力147
千牛),但由于这两种发动机的推力太小而未被采用,最终采用了雷宾斯
克设计局最新研制的РД-36-41型发动机,主任设计师是科列索夫。发
动机单台推力156.8千牛,加力推力可达165.9千牛(16000公斤),这在当
时来说是推力最大的喷气发动机。该发动机在研制过程中,曾进行过大量
的地面试验,空中试车台试验,同时还装在一架图-16轰炸机上进行过飞
行试验。
四台发动机并排安装在后机身腹部的发动机短舱内,进气道前方有一
个尖楔体,气流从尖楔体两侧的进气口进入,进气量可根据飞行 M数和气
压变化进行自动调节。
发动机的供油控制由自动的电子遥控系统完成。飞行中可通过燃料泵
调节燃油的分布,以满足飞机重心平衡的需要。为了防止因高温引起油箱
起火爆炸,还使用了液态氮中性气体防火系统。在飞机的控制系统中,有
两套独立的液压系统,工作压力可达到280公斤/平方厘米。后来苏-27战
斗机也使用了这种液压系统。此外,在T-4飞机的电源中,还首次安装了
稳频交流电源和直流电备份系统。
机载设备有惯性导航系统,远距前视雷达,侧视雷达,以及光学、红
外线、无线电设备等。机载设备控制的配套性及自动化程度都相当高,机
组乘员仅有二人(即驾驶员和领航员兼操作员)便可完成所有的飞行和作
战任务。此外,设计局还专门为T-4飞机研制了一种新型空对地导弹,该
导弹使用末段寻的引导头、射程很远。
考虑到飞行速度较快,飞机表面的气动加热比较严重(前缘部位的温
度可达到300℃),开始设计时是打算不安装普通座舱盖的,只在座舱上留
一个圆形舱盖口,机组人员可从此进出座舱。机头处装有潜望镜,可供飞
行员驾驶飞机起落时使用,而在其它情况下都进行仪表飞行。后来才改用
机头下垂的办法,解决了飞机起落和停放时视野不好的问题。在飞机的着
陆系统中,主起落架装有双室式减震器和双重充气装置,可旋转后向后收
起。
进行过试飞的第一架T-4原型机(101),空重 55.6吨,正常起飞重量
114吨,最大起飞重量125吨,载油量57吨,最大速度3200公里/小时,巡
航速度3000公里/小时,实用升限20000~24000米,航程7000公里,起飞
滑跑距离950~1000米,着陆滑跑距离850~900米。携带武器只有2枚空对
地导弹。
T-4轰炸机中途夭折的原因
1972年 8月22日,首席试飞员、前苏联英雄伊柳申与苏联功勋领航员
阿尔费罗夫一起驾驶着 101号飞机首次升空,并且在空中持续飞行了40分
钟。在1973年8月6日进行的第 9次飞行试验中,该机突破了“音障”,达
到了马赫数1.3(M1.3)。最后一次飞行是在1974年1月22日进行的,至此
T-4第一架原型机总共飞行时间为10小时20分钟。
苏霍伊设计局原计划再制造几架原型机,以完成T-4飞机的各种试验
和继续发展工作。其中已试飞的第一架原型机 101号,继续用于研究飞机
在最大飞行速度条件下的安定性和操纵性,以及其它试验;计划制造的新
的102号原型机用于航行设备的发展试验;103号原型机主要用于新型导弹
的试验;105号原型机用于进行航空电子设备的发展试验;而106号原型机
则用于攻击侦察武器系统的试验。除此以外,苏霍伊设计局还提出过发展
用变后掠翼的T-4М超音速侦察机和T-4МС超音速战略轰炸机计划。但
是,实际上这些计划都没有实现,不仅没有再制造新的原型机和发展新的
型别,而且已有的 101号飞机的试飞也未能继续下去,在它完成最后一次
试飞以后,先在茹科夫斯基试飞中心放了八年,最后被莫尼诺市加加林空
军学院内的空军航空博物馆所收藏。
在T-4飞机的研制过程中,开始时苏联军方和航空工业部门对此都很
重视,并将其列为优先保障项目。在1970年至1975年的这个五年计划中苏
联空军曾计划在喀山飞机厂制造 250架T-4飞机。有一次,前苏联航空兵
主帅库塔霍夫视察该机时,曾风趣地说:“这是真正的俄罗斯怪物”。同
时,T-4飞机能够摧毁3000公里以外的地面和海上目标。尽管该机没有采
用变后掠机翼,但它的速度范围比较宽,如果作为侦察机使用也应该是不
错的。然而,正象前苏联科学院院士斯维谢夫所说:影响这种具有划时代
意义飞机发展速度的是由于存在来自多方面的“暗礁”和“绊脚石”。
开始动摇前苏联继续发展T-4飞机的是,图波列夫提出的改进图-22
发展“逆火”战略轰炸机方案,而且很快在喀山飞机厂制造出了样机。该
机的出现,使前苏联军方找到了更快、更省钱的替代机型。加上当时制造
T-4的图申机器厂又接受了米格-23前线歼击机的大量订货,只好放弃制
造T-4。后来美国开始着手研制B-1战略轰炸机,为了与之抗衡,苏联政
府又决定研制图-160轰炸机。从此,T-4便再无人问津。得不到政府部门
的支持,苏霍伊设计局自然难以维继,只好回过头来继续搞它的歼击机。