“白天鹅“之舞——前苏联研制图—160飞机的历程

“白天鹅“之舞——前苏联研制图—160飞机
的历程
2001年第3期
“白天鹅‟‟之舞
前苏联研制图一160飞机的历程
俄罗斯的战略导弹运载飞机图一160被赋予最有威力的别名和绰号.”俄罗斯神奇
的飞机”,”民族武器”,”威慑因素”,”l2刃利剑”(按它能携载远程巡航导弹的数
目),”世界上威力最大的突击航空综合体”.西方正式称它为”海盗旗——为了表示
对骑马牧人的尊敬,最好不要和他打交道.该飞机结构完美,形状优雅,又称它为
“白天鹅.
尽管如此,俄罗斯的导弹载机并不轻松,其命运充满戏剧性情节.爱上又迷恋它,
对它赞叹不已,可是扭过脸去却不再理睬它了.
“白天鹅”诞生何处?于何时首次展翅高飞?
6O年代,美国开始研制超音速战略轰炸机B一1的计划.原苏联决心不甘落后,对
最佳的多状态轰炸机方案进行公开的招标,参加招标的有A.H.图渡列夫设计局(采
用图一144结构件的飞机方案),B.M.米雅西谢夫设计局(M～18方案)和rIo.
苏霍伊设计局(以特一4飞机为基础的方案).B.M.米雅西谢夫设计局的方案被认为
最成功.然而A.H.图被列夫设计局拥有完成如此复杂任务的最佳能力,最终委托该
设计局采用在变后掠翼远程轰炸机图一22M基础上实现布局技术方案的部件研制飞机.
为火箭运载飞机的研制几乎贡献后半生的总设计师瓦连京?勃里兹纽克说道:
在世界上威力最大的火箭运载飞机的摇篮有安德烈?尼科拉耶维奇?图波列夫负
责领导.今天或许有人认为不大可能,可是我们正是在1952年就开始了洲际重型超音
速运载飞机的研制工作.该飞机能飞到美国国土或达到发射火箭所必需的地区.过了两
年,苏联部长会通过决议,委托图波列夫设计局设计并制造战略航空组成的突击系统.
类似系统的设计也委托了米雅西谢夫设计局.组成的远程轰炸机应由装有6台不加力的
涡轮喷气发动机的运载飞机(“108”方案——图一108)和装有两台涡轮喷气发动机的
外挂有人驾驶飞机(“100”方案——图一100)构成.当悬挂飞机携载核弹系统的实际
航程应是14000km,其中5000—6000km系统应在1400—1500km/h 速度下飞行并
尽可能地在敌人有效的防空武器作用区域外向目标区投放外挂装置,此后悬挂飞机和运
载飞机返回基地.然而由于图一108研制者们所遇到的问题,该计划于1958年7月草
草了事.设计局开始了研制新的航空导弹战略系统的工作(“135方案——图一135).
它应携带巡航导弹.尽管作了大量的探索性研究工作.但是这项方案到6o年代中期也
额于消亡.为什么会这样?
在50年代后半期和6o年代初期,我们决定研制多状态战略超音速突击综合体,按
其技术和工艺方案大大超前了当时国家航空制造业的能力.实际上该璺飞机在70—80
年代才能实现——美国的B一1特别是俄国的图一16o——变后掠多状态战略突击运载
飞机并装备有在20世纪后25年问无线电电子学成就的基础上制造
出来的设备和武器综
合系统.在图一160前使用了”特别是字样不是因为它是俄国的飞机.美国的同类飞
1
飞机设计参考资料
机B一1要小1/3,其突击潜力也相应的小,速度不能相比.图一160无与伦比的飞行技
术性能的组合保证它对其它同类用途的飞机的优势.B一2在突击能力上与图一160也
不能相比,它只不过是地道的”金属货币”.
总之.关于图一160的政府决议是1975年颁布的,而我们从事这项问题的研究,
重复说是1952年开始的.招标工作是在安德烈?尼科拉耶维奇-图渡列夫在世时完成
的.接受我们的方案是因为我们设计局是科技储备和生产储备唯一的拥有者,这些是实
现这一任务所必需的.这些储备是从研制非同类的战略导弹载机图-95,远程无人驾驶
侦察综合体”鹞”(图一123),超音速旅客机图一144以及远程多状态导弹运载轰炸机
图一22M的经验中积累的.在这之前,实现了能保证研制这种飞机的
科学技术的突破.
虽然在当时许多有名的航空专家认为,装有变后掠翼并拥有所需数据的这样巨大尺寸的
飞机就是在70—80年代也制造不出来.想追述一下航空工业部长彼得?瓦西里耶维奇
捷缅季耶夫的业绩,在他的直接领导下,国产重型飞机制造业完成了真正的技术革
命.他在任时研制出新的结构材料——高强度,耐热,性能良好,生产大型毛坏和半成
品,出现了新的工艺制造过程,例如:钛合金电子束焊,制造出独一无二的机械加工机
床,焊接和专用装置.而这些是很起作用的.例如,仝动式外翼的盒段是由7块20m
长整体扳,5根翼梁和翼肋的”蒙皮”构成,即最小部件.中央翼梁——主要构件——
由钛合金整体焊接,没有任何对接缝.全部用独一无二的装置在真空中用电子柬焊接.
顺便说说.今天,在世界上如同以谢尔盖?彼得罗维奇?戈尔布诺夫命名的喀山航空生
产企业所拥有的大功率和尺寸的设备还没有,在那里过去制造了飞机并且继续制造飞
机.图一160——这是新的冶金工艺,新的工艺,新的设计方法.我们能够解决我们面
临的一切任务…毫无疑问,在许多方面是由于设计局和伏尔加航空工厂有团结一致的集
体.想要提出让”160号”起飞的某些人的名字.
安德烈?尼科拉耶维奇?图波列夫的儿子——阿列克谢?安德烈耶维奇?图波列夫
在设计局的颁导岗位30余年.顺便说说,这一年5月20日是他75周岁.图一160研制
出来了,当时他颁导设计局,为使新飞机尽快问世,最积极地参加工作.尼科莱?德米
特里耶维奇?库茨涅佐夫——是飞机最优秀的发动机之父,在世界上无与伦比.在他的
设计局中为图一22M3,图一144研制了动力装置,它们是第160号”心脏的原型机.
以瓦西里?瓦西里耶夫?列舍特尼科夫为首的远程航空兵司令部给予我们很大的帮助,
他在伟大的卫国战争期间完成了307次战斗出动.很有趣睐的特点.在差不多质量为
300t的重型飞机上.国产航空制造业中首次采用不是传统的驾驶盘,而是歼击机型的
驾驶杆,用它操纵飞机简单轻便,机组成员确信了这一点.于是新的产
品由于司令的支
持得以翻成,在他的帮助下当时存在的嗣循守旧耨以克服.远程航空兵最富有经验的驾
驶员,掌握重型轰炸机的驾驶盘加多年,首先理解了在”人工”驾驶时不需要驾驶
盘.制成的操纵系统得到很高的赞誉.而喀山航空企业的总经理维塔利?科培洛夫,总
工程师萨马特?希萨姆特金诺夫实际上为图一160剖建了新工厂.他们在飞机上投人了
多少精力!.
200J年第3期
圉一160
在设计局中,第一助理是我的副手列夫
巴津科夫.空气动力学问题由格奥尔基?
切列穆欣解决.强度问题由维亚切斯拉夫-
苏里缅科夫解决,操纵系统的概念学由瓦吉
姆?拉祖米欣解决,中央翼,转动接头由达
尼尔?加佩耶夫解决,起落架由雅科夫?利
夫希菠设计师研制,构架分队由约西夫?福
明?涅兹瓦利领导,在战争年代他在喀山保
证了”飞行堡垒”特勃一7的生产.带头研
制新的结构材料是设计局总工艺师谢苗恩?
维格道尔奇克.我国的试飞员们最值得称
赞.在飞机之后有一系列聪明,智慧,勇敢
的人们.
圉一160总设计师瓦连京?勃利营纽克
现在由70年代末期原远程航空兵司令,退役空军上将瓦西里?列舍特尼科夫讲话:
“在设计局的椭圆形大厅里,阿列克谢?图波列夫,全神贯注地并稍有些庄重地介
绍了被命名为圈一160的新轰炸机的预研方案.在新的不习惯的外形中它很严峻.在报
告中,看来消除了出现问题的一切可能性,可是像连珠炮似地向总设计师及其助手们提
出问题.可以感觉到并且看得出——在计算上一切都是极限状态.然而一切开始都必然
要缓慢些,展开起来,而后再及其它.那时将会怎样呢?超音速处在何处?航程边界在
哪里?而升阻比变化,是否是变后掠机翼的主要负担?问题戚堆,互相牵连,又产生新
的问题.而问题的答案又不可能立即得出来我和我的术模工作队,以后要变成研制图
一
160国家委员会了,就很多同题要经常在设计局工作…如在深诫上左右摇晃和找平
衡,中央空气流体动力研究院(tkAr~)解决了初始计算,计算并且再计算空气动力特
性,发出例行的建议书.然而在不断增加重量的重担下落空了.与工厂同时解决这一问
题——把这样的庞然大物塞进现有的车间不那么容易…在新的轰炸机出现在战斗机场之
-
3?
飞机设计参考资料
前,从提出预研方案之日起需要15年时间.”
在1981年制造出第1架新的导弹运载飞机.最初计划生产100架图一160.然而美
国坚持把这类飞机列人美苏限制战略进攻性武器条约的柜架内,苏联不得不修改计划.
根据该原因并从财政考虑(图一160的制造正赶上苏联解体时期)共制造了33架飞机.
1981年12月18日举行了图一160的洗礼——正在这时它从拉缅斯科耶机场首次升
空.它由飞行员鲍里斯维列麦伊,副驾驶谢尔盖?阿加渡夫和领航员米海伊尔.科泽
勒,阿纳托利.耶列缅科组成的机组驾驶.
以A.H图渡列夫命名的航空科学和技术联合企业(AHI‟K)试飞员苏联英雄鲍
里斯?维列麦伊说道:
这一切情况都使导弹运载飞机于12月19日展翅升空.在列奥尼德‟伊利伊奇‟
勃列日涅夫诞辰之日.众所周知,总书记认真地抓武装力量的发展,最初决定在这一天
使新的导弹运载飞机升空.然而没有专门指示于12月19日图一160升空,而是提前一
天进行了起飞.”oo”号飞机在机场区域飞行27rain,我直到现在还记得:起飞,爬升
2000m,进入距离150—220km的空域,返航并着陆——举行了”第160号”的洗
礼.
囤一160在飞行中
仔细地分析飞行情况,按我们的意见用试验台检查了收敛性.为了调试飞机并检查
其系统的工作性能,在设计局的历史上首次采用了世界上各主要航空公司都使用的液压
机械试验台.为了试验,成立了专门的部门,由主任工程师阿纳托利?亚舒科麦领导.
我们进行了约20次飞行.在第13.次飞行时我和谢尔盖?阿加波夫交换了位置——他坐
在左边,我坐在右边,以便他对飞机的操纵有自己的评价.
飞机的动态如所推测,第1次飞行它重复了试验台试验所取得的结果.按飞行员们
的建议立即对操纵系统进行修改,它在构造形式上是电传操纵系统并且‟能够做到这一
点.随着经验的积累,飞机得到完兽
向上级领导表演飞机的时候到了.记得1983年初苏联元帅德米特里?费道罗维奇
乌斯季诺夫来到机场上.看到了图一160,围着飞机转,他自.己高兴地说——一下予
年青了2O多岁.元帅推迟了在设计局计划的接见并在导弹运载飞机旁渡过了垒部安排
时间.由于我们有这种轰炸机而感到非常幸福.要知遭乌斯季诺夫熟知军事技术装备,
十分注意跟踪所有航空新产品.
4?
2001年第3期
稍后些生产出来第2架飞机”03”号,使得试验加快了(中间”02”号飞机进去
IIArH做破坏性强度试验):检查了空气动力性能(稳定性,操纵性),强度,起飞着
陆性能…然后向国内各个地区远程飞行,在恩巴靶场对目标进行巡航导弹战斗发射.同
我在一起的有谢尔盖?阿加波夫,弗拉基米尔?斯米尔诺夫,纳伊利?萨塔罗夫主任试
飞员.
通知我作为机长试飞喀山航空企业生产的第一架批生产飞机——是在1984年9月.
第2架批生产的飞机坠毁了.发动机空中毁坏和发生了非局部的火灾.瓦列里-帕弗洛
夫领导的机组被迫脱离飞机.全都弹射出来并且生还.
对于我来说,图一160是我自己的飞机,在这个飞机上完成了600多次飞行.飞行
时间2000h以上.在1984年,图一160在试验时,为掌握新的战斗技术装备授予我苏
联英雄称号…”.
在1986年喀山航空工厂按顺序制造第5架(批生产第3架)飞机.它
也装备了部队.
远程航空兵作战训练副司令,苏联功勋军事飞行员,空军少将列夫-科兹洛夫是驾
驶图一160编队升空的第一个部队飞行员.司令彼得?杰伊涅金也不落后.
鲍里斯?维列麦伊说道:.
“夫?瓦西利耶维奇-科兹洛夫从远程航空兵司令部坐车来接我,我们去机场,
茹科夫斯基城,操练计划了7—14个起落的型计划.我也放飞了彼得?斯捷潘诺维奇
杰伊涅金.他出色地完成了7个起落,飞行得干净,瀑亮.当时的空军总司令叶菲奠
夫元帅出于安全考虑禁止远程航空兵司令飞行.当时叶菲莫夫休假出去了,杰伊涅金不
得不秘密地飞行.在1995年,他已经是总司令,从恩格斯机场驾图一160起飞,参加
庆祝伟大卫国战争5O周年的莫斯科空中检阅…”.
1983年4月23日少将列夫?科兹洛夫
让第1架”第160号”降落在切尔尼戈夫
州普里卢基军用机场.列夫?瓦西里耶维奇
立即着手工作,开始”带飞荣获列宁勋
章第184近卫波尔塔尔一柏林红旗轰炸航空
团的第1批机组,该团由远程轰炸机图一
22M改装为导弹运载飞机图一160.在5月
份一系列飞行已经全速进行.
6月1日,中校团长弗拉基米尔?格列
边尼科夫和”第160号”第1大队长少校
亚历山大-麦德维杰夫进行首批单飞.然后
机长少校尼科莱-斯图吉茨基.瓦列里?谢
尔巴克,弗拉基米尔?列扎耶夫驾驶导弹运
载飞机升空.7月底,中校团长弗拉基米尔
-
格列边尼科夫,而雷达领航员少校伊戈利
-
阿尼金所在的机组首次进行x一55型巡
A.H.图波列夫航空科学和技术联合
企业试飞员苏联英雄鲍里新-维列麦伊
航导弹的发射.就在那时候,新的飞机抵达普里卢基.1988年该大队接收了10架导弹
5-
飞机设计参考资料
运载飞机.
最高统帅部第37空军集团军作战训练部主任检查员,俄罗斯功勋军事飞行员亚历
山大?麦德维杰夫(在1987—1988年为图一160导弹运载飞机大队长)说道:
“我们掌握导弹运载飞机是在它们到达普里卢基大约一年以前.我们出差到生产飞
机,发动机,航行设备,无线电技术设备的航空工厂,并在那里学习装备及其工作.在
接收图一160以后开展了积极的飞行训练和战斗训练.在当时冷战还没有结束,给我们
规定的任务:缩短期限掌握导弹运载飞机,并且在试用进程中,本来应该由工厂飞行员
进行,而不得不由我们进行.因此,在初期飞行中导弹运载飞行的各个系统发生了达
100次故障.随着对飞机的掌握,故障逐渐减少,并随着时问的推穆,我们开始认为它
是我们自已的了.
沿什么航线飞行呢?从普里卢基向奥涅加湖方向飞行,而后——新地岛,格雷厄姆
一
贝勒群岛和再次——北极.开玩獒说,骑马牧人在研究台众国,伸手可
达潜在敌人的
目标.然而在北极上空向南转向季克西方向,尤其是那里的地势很象北加拿大.随后在
机翼下面是车里雅宾斯克,巴尔喀什,里海.经过北高加索返回普里户基.也有这条航
线:普里卢基——贝加尔湖——普里卢基.与弗拉基米尔-格列边尼科夫一起飞行这条
航线.朝向位于哈萨克的目标发射了多枚导弹.进人了给定的发射区并与导弹分手了.
稍后些时候也击中了苏联其它区域的训练目标.
轰炸机一天天地更加驯服,充满生力.而航空团变成最有威力的战斗单位.在
1991年它装备了最新的导弹运载飞机19架.
1988—1990年远程航空兵司令,1991—1998年空军总司令大将彼得?捷伊涅金回
忆道;
“战略的图一160的批生产再一次证明自己的伟大航空强国和重型飞机制造业祖国
的地位.在第1次世界大战的时候,西方的飞行员用一台小发动机的飞机在伍阿津,勃
列里奥,纽波拉和法尔曼的空中英勇地作战了,俄国人用”伊利亚?穆罗密茨”武士
号四台发动机的飞机征服了前线天空.宏扬这一传统,我们正是这样指定了1995年5
月9丑莫斯科空中检阅的引导飞机.沿着图一160的机身书写了大型基里尔文字(正好
位置够用)!在庆祝节丑这一天,在观礼台上的贵宾中不仅有各国首脑,而且有加多
名外国的武官.在航空梯队飞过之后,其中许多人说,俄罗斯的空军向他们精彩地表演
头等密集的航空梯队.可不是玛?到达观札台的时问误差仅仅是7秒钟!要知道我们的
图一160机组是从伏尔加河畔的恩格斯航空基地起飞的,而其余的79架是从14个其它
—
机场起飞的.掌握检阅航空队飞机的驾驶盘有两位空军和防空军总司令,陆军,海军航
空兵司令,前线远程和军事运输航空兵司令们.8位上将!在瓦西里?斯大林在世时
的空中检阅也投有过这种场面l
飞完以后,在各自机场着陆,投有训话.及时赶上了在克里姆林宫的招待会.第三
杯——为永远飞向天空的人们干杯.其中有荣获列宁勋章的近卫渡尔塔瓦一柏林红旗重
型轰炸航空兵团两位司令官少将n.尤尔钦科和上校B.戈尔戈利同团战友们在和平
时期为掌握图一160立了功而荣获列宁勋章(那时根本投有向部队颁发勋章).当时该
团由中校(后来空军少校)B.格列边尼科夫指挥.战备检查飞行如何呢?全体人员,
6?
2001年第3期
自天和黑夜,在任何天气条件下全体飞行员(无论是左边的还是右边的)都只能是
一
级飞行员.这是格列边尼科夫和麦德维杰夫给美国国防部长卡尔卢奇表演双机图一
160,当时每一架飞机上因为故障使四台中有一台发动机不能起动.按条例不能起飞,
可能他们起飞了并且在美国人的上空飞过,就像什么也没发生一样. “伊利亚?穆罗密茨可以同什么飞机相比呢?同图一95还是安一1247或许还是
与美国同类飞机B一1B”枪骑兵”相比.1992年5月我坐该机左驾驶座在内华达州沙
漠上空三次飞行并在航线飞行中由加油机KC一135多次空中加油.在这些飞行中有美
国空军联队长亲笔签名的纪念照片.可以说,这两种飞机都很好,是互相匹敌的对手.
顺便说一句,机组也如此.因此,我们友好相处比对抗好,美国人也明白这一点”o
这回该谈谈导弹运载飞机本身,它的性
能.A.H.图波列夫航空科学和技术联合
企业以及其它设计局和科学研究院的集体能
够把图一95MC,图一144图一22M的优点
以及世界研制该类飞机的经验都体现于其
中.研制成的导弹运载飞机具有i}}【际飞行能
力,大推重比.能够在宽广的速度和高度范
围内完成极其多种多样的任务,不为气候条
件,白天,黑夜和地球各个地区而转移.
“第160号”是变后掠翼多状态飞机.在高
度lO一15km上它能达到超过音速1倍的速
度,同时这几乎是300t的庞然大物(正好图一160座舱
是10架苏一27歼击机的质量),还能在近地最低高度自动地跟踪状态飞行.
图一160”米哈伊尔t捂罗莫夫”
参考资料.图一16O——战略洲际多状态导弹运载飞机,按翼身融合
体布局设计,
右翼与机身平滑连接.变后掠机翼能保证按不同的剖面飞行,不论在超音速下还是在亚
t
7?
飞机设计参考资料
音速下都保持极高的特性.轰炸机具有全动式垂尾和平尾,这与翼身融合体布局和下单
翼结合大大降低了有效散射面积.装有双重式低压轮胎的三支柱起落架(主支柱为三
轴的,前支柱为单轴的).动力装置由H.且.库兹涅佐夫设计局设计的4台加力燃烧
室式内外涵涡轮喷气发动机(每台推力为20000kgf),布置在机翼固定部分下面两个
短舱里并有带垂直斜板可调节的进气道.
机翼翼展:最大——55.70m,最小——35.60m.机翼固定后掠角范围一20～65..
机长——54.10m.机高——13.10m.最大起飞质量275000kg.最大着陆质量——
164000kg.最大速度——2230kmth.爬升率——70m/s.实际升限——l6000m.正
常战斗载荷的实际航程——l4000km,带最大战斗载荷的——l0500km.超音速(M=
1.5)最大航程——2000km.带战斗载荷2
2.5t的高空最大航程——l2300km.最大
续航时间一l5h.起飞滑跑距离——2000m,着陆滑跑距离——1200—1600m.最
大使用过载——2.5.
机体的结构特点是钛台金梁,系整体焊接的盒段并有外翼转动接头.在通过整个飞
机的梁上周定机体所有主要承力构件.轰炸机备有”软管一套锥式空中加油系统.机
组(4人——机长,副驾驶,雷达领航员,领航员)设置在两个双座座舱内,备有K一36.ri弹
射座椅.
机载无线电电子设备的组成中有瞄准导航综合系统,包括由机载多机计算机系统综
合的惯性天文惯性和导航系统,保证探溯远距离地面和海上目标的雷达综台系统和光学
电子轰炸瞄准具.完善的电子战系统制造有源和无源干扰.在尾锥内布置有红外陷阱和
偶极子反射器舱.在机身的尾部设置有从后半球探测敌人导弹和飞机接近的雷达.机载
处理机总数超过100个.领航员的工作位置配套有8台数字计算机.飞机装备余度模拟
电传操纵系统.为改善在洲际长途飞行耐的居住条件,轰炸机设置休息室,洗漱室,加热
食品的电热箱.
圉一160的主要武器——x一55巡航导弹
图一160在结构上具有与美国战略轰炸机B一1B枪骑兵”某些共同外形.但是与它
不伺之处是全部战斗载荷均在内舱挂架上携带,这就使飞机的有效散射面积降低很多并
8?
2001年第3期
使它接近B一2A”幽灵水平.
图一160的战斗潜力实际上是无限的.现夸空军用于战略轰炸机的任何一种武器系
统均可在图一160上采用:从热桉炸弹和巡航导弹到普通用途的航空炸弹,其中也包括可
控制炸弹.
武器放置在机内挂架上(战斗载荷最大质量——40000kg,正常质量——9000kg);
既有常规装备也有核装备的x一55型巡航导弹达12枚,用两个滚筒发射装置(射程——
3000km以上),X一15型导弹达24枚,用两个滚筒发射装置,可控制炸弹,自由降落炸弹
(包括桉弹),水雷.
实际上”第160号”装备有x一55CM巡航导弹,每架飞机均能携带l2枚这种导弹.
机组不进入敌人防空作用区就可以发射这种导弹.导弹在距离3000km以上以最高的
精确度击中目标,偏差不超过30m.顺便说说,这里的一切都是按”发射后不管”规则进
行.骤然脱离载机并接通发动机之后,巡航导弹能按规定的轨迹飞行数小时,不脱离航
向跟踪地形精确地执行装入其电脑的程序.在投低的高度上它冲向击毁目标,力图不
被反导弹防御设备的计算发现.
俄罗斯的导弹运载飞机具有惊人的刨纪
录特性.据专家们一致评价,图一160是世
界上威力最大的突击航空综合体.这是最大
的变后掠翼轰炸机(展开状态的翼展等于
55.7m,而飞机的全长为54m).还有图一
160是世界上最重型的导弹运载飞机(它具。