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苏霍伊T-4MS战略轰炸机

发布时间:2013-04-25  原作者:   点击数:

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  1967 美国提出了先进有人驾驶战略轰炸机计划(AMSA)也就是未来的 B-1 ,这促使苏联军事当局重新评估了本国在这一领域内的能力和需求。

  1969 年 1 月 10 日苏联航空工业部部长下令研制一种超音速战略轰炸机。一场竞争在 Tupolev, Myasishchev 和 Sukhoi 设计局之间展开。同时发动机和武器系统以及机载设备也开始研制。

  1969 年 5 月 25 日苏联电子工业部部长发布命令研制新轰炸机用的电子设备。

  Sukhoi 设计局以 T-4MS 为代号开始了研发工作(其中“S” 代表战略的意思)。新轰炸机是在该局以前制造的 T-4 超音速轰炸机的基础上设计的。T-4MS 保留了 T-4 的发动机、机载设备和电子系统,并采用了原来的材料、技术方案以及生产工艺。T-4MS 代号为“Izdeliye 200”(“物品 200”)因为它的起飞重量接近 200 吨。而早期 T-4 的代号则是“物品100”。

100L试验机(改进的Su-9) 为T-4试验机翼

Sukhoi T-4 ("Sotka") 在莫尼诺博物馆

Sukhoi T-4 ("Sotka") 在降落

Sukhoi T-4 ("Sotka") 在飞行中,飞行员前面没有窗户,完全靠仪表飞行

Sukhoi T-4 ("Sotka") 在图什诺(Tushino)工厂建造的超音速战略轰炸机

  在发展过程中 Sukhoi 设计师们研究了几种空气动力模型,他们同时研究了把 T-4M 按比例放大成为 T-4MS 的可能性。但是这样做在尺寸加大的同时武器携带量却达不到要求。

T-4MS 最初构型,是T-4M 的放大版

  对T-4MS的基本要求如下:

1、以最小的表面积获得最大的机内体积。
2、具备足够载弹量,可以携带所需的全部武器。
3、必须具备进行低空超音速飞行所需的机体强度。
4、飞机发动机和机内动力互相独立。
5、设计上留有足够的改进余地。

  基于以上要求和在 T-4M 上进行过的探索,Sukhoi 的设计师们认为 T-4MS 应该具备完全的升力体机身----也就是“飞翼”,同时采用可变后掠翼以获得相对小的表面积。

  这种结构被命名为“2B“,于 1970 年由 L.I. Bondarenko 完成并被设计局批准。

  这个机体设计由 TsAGI 进行了测试并且在亚音速区和超音速区都获得了很高的气动质量系数(M=0.8 时 17.5 M=3.0 时 7.3)。

  新的升力体机身解决了机翼的弹性变形问题。小型的可变翼和坚固的机身相连,可以承受低空超音速飞行的巨大载荷。机翼可以在 30 度到 70 度之间转动。

  在 1971 年 Sukhoi 设计局倾尽全力修改飞机机翼的厚度和外形以达到提升飞机气动性能的目的;使用超临界翼形提高亚音速巡航速度;研究机翼上反对垂尾和发动机的影响;选定能达到最佳稳定性和控制性的机翼外形并且努力提高燃油利用效率。

  在 TsAGI 进行风洞试验期间,工程师们发现飞机有 5% 的空气动力不稳定性。为了解决该问题把机头部分加长并增加了一些水平控制面。这些工作于 1971 年 9 月完成。

  设计师们对减小飞机的雷达反射面积也下了很多功夫。T-4MS 由四台推力各 20,000 公斤的 NK-101 喷气发动机推动,发动机两个一对安装在机身下狭长的短舱内。

  T-4MS 计划在 1972 年秋天被报送苏联航空工业部科技技术委员会审议,同时亮相的还有 Tupolev 设计局在 图-144 基础上设计的“160M”计划以及 Myasishchev 设计局的 M-20 计划。

T-4MS 最终构型

  该委员会认为 Tupolev 设计局的“160M”计划未能满足所有设计要求,它更合适作为民航机使用,而 Myasishchev 设计局的 M-18/M-20 计划过于前卫,技术难度过大以至于该局无法将它变为现实。

  苏联空军司令员 P.S. Kutakhov 宣布 Sukhoi 设计局的 T-4MS 计划获胜。但在此时设计局还在同时进行 T-10 战斗机计划(未来的 Su-27),和 T-6 计划(Su-24 的前身)。科技技术委员会担心 Sukhoi 设计局无法承担如此沉重的工作,于是决定把发展工作转移到 Tupolev 设计局,但技术方案沿用 T-4MS。

  Tupolev 设计局拒绝了这一建议,坚持继续改进“160M”方案。这导致了 Tu-160 超音速轰炸机的问世,它是苏联最重的轰炸机。和 T-4MS 计划相比,Tu-160 要重 35%,在相同载弹量下的超音速航程要少一半。

  许多 T-4MS 计划采用的技术解决方案和设计原理后来被用在其他苏联飞机上,比如 Su-27,MiG-29 和 Tu-160。Sukhoi 最新的战略轰炸机计划 T-60S 基本上是 T-4MS 缩水版。

T-60 轰炸机想象图

  T-4MS 的重要意义在于它是 Sukhoi 设计局最新的联合洲际轰炸机计划 T-60S 的基础。这是一种可变后掠翼,升力体机身的中程超音速轰炸机。新飞机明显小于 T-4MS。飞机尺寸大小会影响机体的总体设计。在细节上机头部分不必做成尖形,这将使飞机获得更大的升力体面积从而减少机翼面积或者允许后掠角缩到更小。相对大的升力体面积也可以增加航程和获得更好的燃油经济性。

  T-60S 能够以两倍音速巡航并配备二维矢量推力喷管。 后者将能够解决在 T-4MS 上曾遇到的高速下水平控制面面积不足的问题。它将取代 Tu-22M 在空军中的位置。

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