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蘇霍伊 T-4 超音速戰略轟炸機研製始末
送交者: 嵐少爺 2024年09月11日17:34:25 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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  今天,俄羅斯空軍莫尼諾航空博物館展出的一架被蘇聯試飛員稱為“蛇妖”的飛行器,讓前來參觀的國內外觀眾眼睛一亮。它就是冷戰時期由蘇聯蘇霍伊設計局研製而成,被稱為“航母殺手”的T-4超音速戰略轟炸機。在為T-4奇特的外形驚嘆之餘,觀眾不禁為蘇霍伊設計局付出大量心血和巨資而打造的航空傑作沒有裝備蘇聯空軍,而感到深深的惋惜。本文將向讀者講述蘇霍伊設計局研製T-4超音速戰略轟炸機的內幕,及其緣何沒有裝備蘇聯空軍鮮為人知的故事。

  意外的決定

  1962年,對於蘇霍伊設計局來說,研製超音速戰略打擊飛行器的確有些突然。當時,蘇聯領導人赫魯曉夫堅決反對研製超音速戰略轟炸機,而是優先發展陸基和海基彈道導彈,以便與美國爭奪“全球霸主”的地位。

  20世紀60年代初,赫魯曉夫命令以研製轟炸機而著稱的米亞西謝夫設計局,停止研製M-50、M-52和M-56超音速戰略轟炸機。實際上,早在1956年,赫魯曉夫就曾叫停伊留申設計局研製伊爾-54超音速戰略轟炸機計劃。伊爾-54曾於1955年完成了首次試飛。

  當時,赫魯曉夫停止研製超音速戰略轟炸機的主要理由,是基於1959年美國總統肯尼迪下令停止研製XB-70“瓦爾基里”超音速戰略轟炸機。赫魯曉夫認為,儘管1960年恢復了XB-70“瓦爾基里”超音速戰略轟炸機的研製,但是,美國並不打算將其裝備空軍。

  隨後,在蘇聯政府召開的國防建設問題會議上,與會代表對赫魯曉夫全面停止研製超音速戰略轟炸機提出了質疑。軍工和軍方代表認為,無論在戰略轟炸機方面,還是戰略導彈核潛艇方面,蘇聯無法與美國抗衡。當時,蘇聯唯一的辦法就是通過部署洲際彈道導彈來彌補這一短板。與此同時,美國海軍裝備的首批射程可以達2200千米的彈道導彈的核潛艇已經開始服役,而擔任其水面護航任務的是美國航母戰鬥群。蘇聯現役戰略轟炸機和艦艇都無法遏制美國的航母戰鬥群。於是,與會代表建議赫魯曉夫,立即採取措施研製一種能夠攜帶核導彈、飛行速度達到3~4馬赫、能夠對美國航母戰鬥群實施打擊的超音速戰略轟炸機,以消除美國彈道導彈核潛艇對蘇聯構成的現實威脅。基於國際政治軍事形勢風雲變化,以及軍工和軍方代表的壓力,赫魯曉夫才被迫同意研製超音速戰略轟炸機。

  除蘇霍伊設計局外,圖波列夫設計局和雅科夫列夫設計局也參加了研製超音速戰略轟炸機的競標。當時,圖波列夫設計局正在研製代號“125”和“106”的超音速戰略轟炸機,以及對圖-22超音速轟炸機進行深度技術改進。雅科夫列夫設計局推出了重量約100噸、航程7200千米的重型超音速戰略轟炸機。

  蘇霍伊設計局推出了代號T-4或“產品100”的超音速戰略轟炸機。T-4主要擔負搜索、發現和摧毀美國航母戰鬥群的任務。此外,為了突破北約防空體系,T-4首先必須具備3000~3200千米/小時超音速飛行速度和超過20千米的升限。在超音速和高空飛行的條件下,T-4具備了不被敵雷達發現和遠距發射導彈的能力。在不掛載副油箱時,T-4航程達到6000千米。除導彈外,T-4還可以使用自由落體(核)炸彈,摧毀敵海上或地面目標。T-4最初計劃安裝4台R15-BF-300或RD1-1715發動機。

  1963年第二季度,蘇霍伊設計局完成了T-4草圖的設計。此外,還對T-4作為遠程偵察機、遠程截擊機和超音速民用客機的三種可行性方案進行了研究。同年12月,蘇聯國家航空技術委員會開始對T-4草圖設計方案進行審核。

  T-4超音速戰略轟炸機採用鴨式氣動布局,翼展22米、機長44.5米、機高11.2米、機翼面積295.7平方米,安裝4台RD-36-41渦噴發動機(4×158千牛),正常起飛重量114噸,最大起飛重量(掛載兩個油箱和兩枚導彈)135噸,空重55.6噸,最大飛行速度3200千米/小時,航程6000千米,轉場航程7000千米,實際升限25000~30000米,起飛滑跑距離950~1050米,降落滑跑距離(使用減速傘)800~900米。

  阻力重重

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  1964年10月,蘇聯國家航空技術委員會正式通過了T-4的設計方案,決定將其投入研製工作,並計劃於1968年開始試飛。

  最初,蘇聯政府決定邀請具有研製高超音速飛行器經驗的拉沃契金設計局,與蘇霍伊設計局共同研製T-4.眾所周知,拉沃契金設計局曾研製出拉-250戰機和飛行速度達到3馬赫的“風暴”洲際巡航導彈,以及“遠處”無人駕駛截擊機。但這些科研成果沒有應用於研製T-4.而用於航天火箭的研究。最終,蘇聯政府決定委派研製“暴風雪”航天飛機和“海燕”洲際彈道導彈的圖希諾機器製造廠,協助蘇霍伊設計局研製T-4.但圖希諾機器製造廠在飛機設計上沒有發揮任何作用。

  蘇霍伊設計局提出的T-4超音速戰略轟炸機巡航速度可以達到3馬赫,遭到了蘇聯航空工業部的質疑。飛機結構的創新方案,包括打算安裝世界上首個電傳操縱系統,也引起了航空工業部的懷疑。眾所周知,美國F-16戰機使用的電傳操縱系統誕生於1974年,要比T-4晚兩年。

  在蘇聯航空工業部科技委員會召開的關於研究蘇霍伊設計局提交的T-4方案討論會上,圖波列夫設計局總設計師圖波列夫與蘇霍伊發生了激烈的爭論。圖波列夫用諷刺的語調說:“蘇霍伊本人根本無法勝任研製超音速戰略轟炸機的任務,因為他是我的學生。”蘇霍伊毫不客氣的駁斥:“正因為我是你的學生,所以,我才能勝任研製超音速戰略轟炸機的任務。”

  隨後,切爾尼亞科夫被任命為T-4的總設計師。對於切爾尼亞科夫的到來,蘇霍伊展現出了高風亮節的胸懷。他謙遜的說:“切爾尼亞科夫在研製‘風暴’洲際巡航導彈方面積累了豐富經驗,應該是T-4超音速戰略轟炸機總設師的最佳人選”。

  1963~1965年,在對蘇聯茹科夫斯基中央空氣流體動力研究所和西伯利亞恰普雷金航空科研所提交的30多種飛行速度達到1~3.5馬赫或10馬赫的氣動外形方案進行審查和檢驗後,蘇霍伊設計局確定了T-4超音速戰略轟炸機的氣動外形。T-4氣動外形的最大特點是採用了4台由蘇聯雷賓斯克發動機設計局設計師科列索夫研製的RD-36-41渦噴發動機,將其安裝在機翼下方的同一個發動機短艙內。為了使動力系統在蘇聯巴拉諾夫航空發動機中央研究所試驗台順利接受試驗,雷賓斯克發動機設計局專門製作了一台VD-19發動機試驗台模型和一台79R渦噴發動機模型。

  同時將四台發動機安裝在一個發動機短艙內,引起了茹科夫斯基中央空氣流體動力研究所的質疑。但質疑都是徒勞的,試驗台測試證明,動力系統工作正常。此外,蘇聯航空航天醫學研究所製作的人體模型,也參加了飛行員人體工程學的測試。

  有趣的是,蘇聯空軍堅持要T-4繼續採用駕駛盤,導致了軍隊和軍工部門之間激烈的爭論。反對者認為,駕駛盤占據座艙空間,英國空軍和美國空軍B-58“盜賊”戰略轟炸機早在20世紀50年代中後期就取消了駕駛盤,而改用操縱杆。 最終,蘇聯空軍同意改用操縱杆。

  1966年12月,蘇霍伊設計局向蘇聯空軍提交了一個長43.7米、翼展22米和翼面積291平方米全尺寸的T-4超音速戰略轟炸機模型。經過分析和研究後,蘇聯空軍建議蘇霍伊設計局建造首架T-4樣機。

  創新之魂

  1966~1968年,蘇霍伊設計局完成了T-4的最終設計。為確保T-4的最終設計成功,1967年,蘇霍伊設計局在蘇-9戰機基礎上,研製出了“100L”空中飛行試驗室,以便為T-4研製新型機翼。1967~1969年,蘇霍伊設計局使用“100L”空中飛行試驗室進行多次空中試驗,為T-4有可能採用的8種機翼積累了豐富經驗,從而大大提高了該機的空氣動力特性。蘇霍伊設計局還在蘇-7U軍用教練機基礎上,研製出“100LDU”空中飛行試驗室,以檢驗T-4的電傳操縱系統。1968年,蘇霍伊設計局使用圖-16空中試驗機,試驗T-4的RD-36-41發動機。此外,安-12、圖-22、伊爾-18和圖-104B飛機,對T-4的機載電子系統等進行了空中試驗。全蘇航空材料科學研究所,還為T-4研製熱鈦合金、非金屬材料、特殊橡膠、玻璃鋼等新材料做了大量工作。

  1969年,圖希諾機器製造廠開始生產首架T-4超音速戰略轟炸機樣機。1971年12月30日,機號為“101”的T-4首架樣機,被運往空軍茹科夫斯基飛行試驗基地。

  在研製T-4的過程中,蘇霍伊設計局採用了國內外獨一無二的新工藝。T-4的生產工藝全面實現了自動化,其中包括機體的焊接可以95%自動完成,從而大大降低了材料的消耗。根據蘇聯航空工藝科學研究所評估,材料成本降低了70%,勞動強度減少了45%,生產周期縮減了1~2倍。

  1972年5月,在空軍茹科夫斯基飛行試驗基地,對T-4實施技術改進,準備投入首次試飛。由於尾翼鈦合金緊固件損壞,首飛被迫推遲。隨後,鈦合金緊固件被鋼緊固件取代。

  1972年8月22日,蘇霍伊設計局首席試飛員弗拉基米爾·伊柳申和試飛員尼古拉·阿爾費羅夫駕駛首架T-4樣機完成了首次試飛。首飛由主任工程師安德烈·季托夫負責組織。截至1974年10月,T-4樣機共完成了9次試飛。在試飛過程中,樣機飛行速度達到1.28馬赫,飛行高度達到12100米。

  正像首席試飛員伊柳申所說的那樣,T-4樣機操縱簡便,操控性和穩定性十分可靠。但在試飛過程中,樣機的鈦合金翼梁出現了裂縫,以至於停飛進行修理。隨後,第二架樣機翼梁改用塑性合金,沒有再出現裂縫問題。

  1969年,在生產首架“101”號樣機之後,圖希諾機器製造廠開始生產第二架“102”號樣機。1973年,第二架樣機完成生產。隨後,圖希諾機器製造廠準備生產“103”、“104”、“105”和“106”號樣機。1974年10月,蘇霍伊設計局突然接到了停止T-4試飛的命令。隨後,兩架樣機從圖希諾機器製造廠運往圖波列夫設計局飛行試驗與改進基地。基於喀山飛機製造廠開始量產圖波列夫設計局圖-22M超音速戰略轟炸機,T-4的量產計劃被叫停。當然,讓蘇霍伊深感遺憾的是,即便在1975年9月15日逝世的前一天,他也沒有接到T-4夭折的正式原因。

  在圖波列夫設計局飛行試驗與改進基地,T-4長期處於封存狀態。1975年冬天,《現代航空兵》一書主編弗拉基米爾·伊利英在圖波列夫設計局進行採訪時,意外發現了被遺棄的T-4.伊利英回憶道:“只見一個龐大的黑色機體,就像一台蒸汽機車,趴在一個燈光黑暗的機庫里。讓旁人看不懂的是,兩三個工人懶洋洋地在機艙里‘挖掘’着什麼。然而,工人們漫不經心的工作態度和被遺棄飛機的淒涼景象,讓人感覺到T-4超音速戰略轟炸機計劃已經走到了盡頭。”

  蘇霍伊逝世後,蘇霍伊設計局沒有停止對T-4的研製。直到1975年12月,蘇霍伊設計局才正式宣布停止T-4的研製和量產。隨後,將T-4機身前部與後部分離,從圖波列夫設計局飛行試驗與改進基地,運往蘇霍伊設計局試驗飛機機庫。當時,在蘇霍伊設計局,不了解真相的人都誤認為蘇霍伊人正在研製一架神秘戰機。1982年,機號為“101”的T-4樣機,被運往自己的永久居住地——空軍莫尼諾航空博物館,而“102”號機被拆分,運往莫斯科航空學院進行展示。儘管到目前為止還不清楚究竟是什麼原因導致T-4的夭折,但外界的許多猜測逐漸揭開了這個謎團。

  首先,儘管試飛成功,但T-4超音速戰略轟炸機所需獨一無二的機載無線電電子系統和機載武器尚未製造出來,這需要花費大量的時間和資金。當時,圖-22M超音速戰略轟炸機設計簡單和價格實惠,能夠勝任蘇聯空軍所擔負的作戰任務。這在某種程度上降低了蘇聯空軍對T-4的需求。

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  其次,一個非常重要的政治原因也不容忽視。20世紀70年代中期,讓蘇聯領導人勃列日涅夫高度關注的蘇美限制戰略進攻型武器會談正在進行。如果此時蘇聯空軍裝備一種威力強大的戰略轟炸機,那麼肯定會激怒美國,為談判設置障礙。圖-22M這架號稱“革命性”的戰略轟炸機,也差點讓蘇美會談陷入僵局。當時,美國媒體將圖-22M稱為對美國構成最大威脅的武器。

  最後,蘇聯空軍亟需裝備大批米格-23戰機,也是導致T-4流產的原因。當時,圖希諾機器製造廠全負荷生產米格-23.根本不可能再生產T-4.

  蘇霍伊生前曾說過:“T-4超音速戰略轟炸機應該成為蘇霍伊設計局研製的國內當之無愧的首架超音速戰略轟炸機。它是蘇霍伊科技創新之魂。”無論是在T-4誕生之前,還是之後,蘇聯從沒有1架飛機採用了如此之多和獨一無二的創新技術。T-4的所有主要部件、系統和設備都採用了創新工藝,數量達到了600個。這不僅是蘇聯飛機製造業,也是世界飛機製造業的一個創舉。據蘇霍伊設計局統計,為研製T-4.共計花費了130億盧布的資金。在20世紀60年代,130億盧布應該算是一個天價。當然,蘇霍伊設計局付出的心血和汗水沒有白流。T-4使用的鈦合金材料,確保了蘇聯超音速戰機和航天器的順利發展。此外,T-4的許多創新技術,被蘇-24戰鬥轟炸機、蘇-27戰鬥機,以及蘇-57第五代戰機採用。

  但是,T-4也留下了遺憾。例如,在被停止研製之前,T-4尚未解決如何突破北約防空體系和殲滅敵航母的疑難課題。當然,在當時軍事科技不夠發達的條件下,即便裝備了“風暴”超音速魚雷和巡航導彈的蘇聯核潛艇和導彈巡洋艦,也未必能勝任此項務。1967~1969年,蘇霍伊設計局設計推出了具有洲際航程的T-4M可變後掠翼超音速戰略轟炸機。與T-4相比,T-4M增加了亞音速航程、完善起降性能和增加武器裝備數量。

  1969~1970年,蘇霍伊設計局又推出了T-4MS(產品200)超音速戰略轟炸機。該機同樣採用了可變後掠翼、優異氣動布局和雙垂尾。與T-4不同的是,4台發動機安裝在兩個發動機短艙內。T-4MS機組成員3人,位於不帶氣泡式座艙蓋的座艙內,從而降低了飛機的雷達反射截面積。當時,T-4MS的主要競爭對手是圖波列夫設計局的產品-70/圖-160戰略轟炸機,以及米亞西謝夫設計局的M-18戰略轟炸機。最終,圖-160在競標中獲勝。

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  2005年7月10日,蘇霍伊設計局首席試飛員弗拉基米爾·伊柳申,在紀念蘇霍伊誕辰110周年紀念日時,回答了茹科夫斯基中央空氣流體動力研究所關於如何看待T-4夭折的問題:“T-4戰略偵察轟炸機的夭折是蘇聯航空史上的一個悲劇,但願這類悲劇不再重演。”

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