leath2010 2015-5-10 22:15
驱赶极夜的红星——苏联图-128大型截击机发展始末(二)
[color=#000080][b]图-28-80(图-128S-4)空中截击系统和量产型图-128大型截击机[/b][/color]
或许是防空军对于大型截击机过于期待,或许是苏联政府对于图波列夫设计局的实力有着十足的信心。早在首架原型机还处于制造阶段的1959年年末,位于沃罗涅日的第64飞机制造厂就已经着手于准备图-128样机的生产工作。首批四架样机在此处下线,稍后它们参加了工厂试飞和国家验收试验。在沃罗涅日厂,新型截击机的代号是“项目I”(斯拉夫字母的第九个)。
[align=center][img=800,188]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/1363630168_7.jpg[/img]
[color=#808080]图-128原型机侧面图[/color][/align]
[align=center][img=800,187]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/1363707015_1.jpg[/img]
[color=#808080]图-128样机侧面图[/color][/align]
[align=center][img=800,180]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/1363707297_3.jpg[/img]
[color=#808080]图-128生产型侧面图[/color][/align]
首架图-28样机(生产编号:1400101,代表1961年生产,第64(这个“6”并没有实际意义,作用仅仅是迷惑西方情报机构而已)飞机制造厂,001批次01架)于1961年早些时候完成,本年四月开始地面滑跑试验,5月13日又工厂试飞员沃博雷科夫驾驶进行了30分钟试飞,6月10日转到位于茹科夫斯基的图波列夫设计局试验站由科兹洛夫和别索诺夫等人负责进行下一阶段试飞,一周后正式开始试飞。首架样机参与了工厂试飞,并且在土西诺航展时作为原型机的候补机,在原型机不能参加展出时代其出场,而实际上在航展当天它随原型机升空,只不过只有原型机飞向了公众而已。
首架样机主要是用来测试各种系统和装备的实际功能。随着试飞工作的不断深入,暴露出来的问题也不断增加。虽然由工程师扎列斯基带领的工程队很快地修复了发现的工艺上的缺陷,但是有一些设计上的问题是他们无能为力的。比如,有时刹车装置异常以至于制动杆折断,这个问题的原因是起落架车轮设计有缺陷,随后采取了一些措施解决了这个问题。还有的一个重大问题是在地面滑跑的过程中,主起落架可能会脱锁,解决这个问题花费了参试人员相当长的时间,终于在做了几次危险性极大的平行试验之后,他们将目光集中在了安装在回收装置上的下位锁上。他们对此装置的结构做了修改,以后再也没发生此类事故。
试飞中发现飞机的最大速度并没有达到要求。通过修改机翼前缘将翼型变得更加尖锐以减小阻力,使飞行速度获得了显著地上升。修改了机翼和机身上的整流罩以提高稳定裕度,同时做了一些深层次的修改。以上提到的所有对于工艺和设计上的调整使得工厂试飞的进度落后于预期目标,主要原因是在遇到有些问题时不得不暂停试飞,而为了验证解决方案的有效性又不得不安排额外的试飞。
[align=center][img=800,477]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image017.jpg[/img]
[color=#808080]在阿克图宾斯克红旗空军研究院参加国家验收试验的编号为1400202(第2批第2架)的图-128样机,机头上涂的“3”表示这是沃罗涅日第64飞机制造厂生产的第三架图-128样机[/color][/align]
工厂试飞贯穿了整个1961年,当第二架图-28样机抵达茹科夫斯基的格罗莫夫飞行研究院时,其和第一架样机一起参与了余下的试飞工作。它们都经过了必要的改装为国家验收试飞做准备。由于各单位配合得力,由设计局做出的设计上的修改很快就应用在了生产线上,第三批次的飞机的航电设备舱和进气道辅助进气门移到了机身中部,机翼内侧和APU-128导弹挂架以及很多其他设备也进行了修改。
国家验收试验开始于1962年3月20号。为了弥补人手不足,调来了红旗空军研究院的科洛武什金和罗加乔夫以及武器官莫斯科沃来到茹科夫斯基协助工作,他们和设计局试飞员一起做了大量的试飞。有五架飞机参加了国家验收试验,包括一架原型机和机号为1400201、1400202、0301、0401的样机,其中一部分样机飞机刚刚下线就被调来参与试验。在一次试飞中,试飞员罗加乔夫和武器官莫斯科沃驾驶“图-28”在高度11800米时飞机突然失稳进入螺旋并且伴随高度急剧下降,试飞员凭借过人的胆识和高超驾驶技术终于在2000米稳住了飞机并飞回基地。在处理特情的过程中他们不断地将飞机的状态和他们采取的措施报告给塔台,由于他们的勇敢过人的行为收到了联盟嘉奖。在分析了测试设备记录的数据后,设计团队对设计做了适当的改动以增加航向稳定性和操纵性。
一部分国家验收试验在茹科夫斯基的格罗莫夫飞行研究院进行,而余下的试飞科目,尤其是用来检测武器系统的实战效能的截击试验是在位于阿克图宾斯克的弗拉迪米洛夫卡机场进行的,这里是红旗空军研究院的所在地。随着试飞工作的不断深入,三架飞机在试飞中已经显得捉襟见肘,这时又调来了五架中的最后两架样机参与试飞,至此所有参与国家验收试验的飞机都已经到位,首架样机被留在了茹科夫斯基由别索诺夫和武器官巴热诺夫进行发动机全状态试验。
[align=center][img=800,432]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image019.jpg[/img]
[color=#808080]在阿克图宾斯克红旗空军研究院参加国家验收试验武器系统测试的编号为1400202的图-128样机,其翼下挂载的R-4T(内侧)和R-4R(外侧)导弹,在战斗部位置装了一些测试设备替代了装药和引信[/color][/align]
图波列夫设计局试飞员科兹洛夫和阿加波夫以及武器官马尔哈相和科洛索夫与测试团队在坎特的领导下与飞机一起南下进行下一步的试飞工作。图-28-80武器系统的参试人员达到了上百人,他们分别来自这个当时的超级大国最优秀的航空设备生产企业和研究机构,仅设计局(总部在莫斯科,试飞站在茹科夫斯基)方面的参试团队就有150位专家。作为惯例,成立了一个国家项目监督委员会以用来保证试飞进度,它由防空军元帅萨维茨基担任主席。在此阶段,图-28分别由空军试飞员罗加乔夫、列斯尼科夫、克尼亚泽夫、别列戈沃伊(后来他成为了宇员)和多贝什驾驶,武器官分别是莫斯科沃、马雷金、米特罗法诺夫和哈利佐夫。在此阶段,图波列夫设计局和相关单位承担了大量的关于飞机和辅助系统的研发改进工作。
1962年9月27日,图-28项目进行了第一次打靶试验,原型机在跟踪模式中用导弹击落了一架由IL-28改装的M-28靶机。第二天由同一架飞机进行了相同的试验并取得了成功,紧接着关于武器系统的测试紧锣密鼓地展开了。从1962年8月开始,第二架图-28样机以图-16为目标进行截击训练,此类训练与苏-9和苏-11的截击训练类似是用照相枪进行的。9月28日,图-28又以M-28靶机为目标进行了一次试验,在同年10月,一架图-28又以雅克-25RV-I为目标做了一次截击训练。整个9月和10月,图-28击毁了大量的雅克-25RV-II遥控靶机。
试飞是一个规模庞大且需要大量时间来完善的复杂工程,而防空军对于图-28-80武器系统的需求又是十分迫切的。因此,在1962年11月10日国家项目监督委员会得出国家验收试验的初步结论之前,就建议飞机和武器系统开始大规模投产。苏联官方称国家验收试验在1964年7月13日完成,花费了如此多的时间的原因是有时候由于项目需要改进而不得不暂停试飞,之后不仅补上耽误的试飞工作还要对于改进的部分重新安排或者是增加试飞架次,这些工作持续了40个月之后试飞工作终于圆满结束。整个国家验收试验从1961年3月18日开始到1964年7月13日结束,一共进行了799架次的试飞。
[align=center][img=800,380]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image021.jpg[/img]
[color=#808080]机号为“蓝色24”的图-128,其座舱盖下方涂着8颗红星表示其在执行实战任务和参加的演习中有8次击落记录[/color][/align]
[align=center][img=800,316]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image023.jpg[/img]
[color=#808080]一架有着15次击落记录的-128,注意其翼下的导弹弹体中央有两个黑色的圆环,这是苏联空空导弹训练弹的标志,所以照片中它携带的是R-4R的训练弹,其它型号的苏联空空导弹训练弹也可以通过这种方式来判别[/color][/align]
1963年12月12日,当国家验收试验还在紧张进行中的时候,苏联国防部长签署命令正在试飞中的大型截击机项目的军方正式编号是图-128S-4。图-28截击机的正式编号定为图-128,K-80空空导弹的编号是R-4,相应的其半主动雷达制导型号和红外制导型号的编号分别为R-4R和R-4T。西方情报部门获得了其设计局内部编号图-28,并误认为这是官方正式编号,于是将图-128的北约编号为图-28P。
1964年9月18日,苏联防空军总司令、空军元帅康斯坦丁•韦尔希宁审阅了关于图-128S-4大型截击系统的国家验收试验报告并且给予了积极评价。根据苏共中央委员会和部长会议1965年4月30日指导性文件以及1965年6月8日下发的国防部长命令,图-128S-4大型截击武器系统正式进入国土防空军现役装备序列。在国家验收试验完成后,一些图-128参与了各类特殊的测试项目。比如,沃罗涅日64飞机制造厂的首架样机被用来作为AL-7F-4和AL-7F-4G的载机并且加装了滚转控制器来测试两种发动机的性能;经过特殊改装的第二批次第一架图-128(机号0201)在茹科夫斯基的格罗莫夫飞行研究院进行野战机场条件下的起降性能测试;也有后来生产的一些飞机被用来进行与之类似的测试。同时,沃罗涅日的第64飞机制造厂正在为图-128的大规模生产做准备,根据国家验收试验的结果对生产的飞机进行了改进除去了试验中发现的问题。事实证明当初决定在国家验收试验尚未完成时开始量产并且根据试飞结果及时对生产线上的飞机进行改进的决策是正确的,这不仅加快了生产速度关键是节省了宝贵的时间。直到20世纪60年代中期防空军终于拥有了梦寐以求的大型截击机来消除从前的死角。
量产型的图-128可以用4枚导弹攻击接近速度从240km/h到1665km/h的目标,这个速度范围涵盖了从运动飞机到超音速轰炸机等目标,这也意味着根据目标的不同图-128会采取不同的攻击模式。在低速时尤其是襟翼放下的时候,图-128对于尾舵的响应十分夸张,尾舵的微小偏转也会对飞机的状态造成较大的影响;而速度在1.45马赫以上时,飞机对于尾舵的反应则完全相反,如果向左打舵飞机反而向右偏航。超音速飞行时尤其是在高动压状态下的纵向稳定性也不尽人意;挂载四枚导弹也降低了纵向稳定系数(尤其是在超音速状态下)和方向安定性甚至是超音速情况下的横向稳定性。当马赫数达到1时,由于机翼的压力中心后移使得纵向稳定系数增加,而尾舵的控制力则显著降低,如果飞机要转向尾舵不得不大角度偏转。在超音速飞行时要让副翼和尾舵动作所需的力则大幅上升,这时液压动作系统就派上了用场。为了提高纵向稳定性和俯仰控制效率加装了一个俯仰阻尼器、一个自动增稳系统、一个人工操纵的攻角限制器和一个偏航阻尼器。
在执行任务的时候,飞机通过RP-S雷达或者ARL-SM数据链接系统(此系统为苏联60年代的数据链)接收地面传来的目标数据,飞行员切换到截击模式驾驶飞机飞向目标。防空自动化指挥系统“空气-1M”通过ARL-SM数据连接系统和“卡斯卡德(Kaskad)-M”系统发出引导指令。图-128也可以脱离防控自动化指挥系统仅仅依靠功能强大的龙卷风雷达来独立完成截击任务。
ARL-SM数据连接系统是“空气-1M”防控自动化指挥系统的一部分,其作为连接地面指挥系统和截击机的桥梁,可以将数据直接显示在飞行员和武器官座舱相应的指示器上,飞行员将会根据其所提供的指令飞行制导距离目标足够近以至于雷达可以锁定目标,传来的特殊指令可以使K-80导弹打开或者关闭保险还可以使雷达朝目标方向照射。必要时这个系统还可以不发出导航指令,取而代之的是发出交互指令直到机组成员重新设定ARL-SM雷达的扫描频率。
为了方便训练机组成员,在叶菲莫夫的领导下图波列夫设计局开发了一种训练模拟器,它的操作界面与模拟武器系统的操作流程与实机完全相同,这套系统在使机组成员熟悉飞机的操作特性和攻击目标的操作流程上帮了很大的忙,当然了,还有一个很重要的优点就是便宜。
沃罗涅日第64飞机制造厂于1966年正式开始图-128大型截击机的量产工作,本年度一共下线了37架飞机。在1962年到1970年,一共从沃罗涅日下线了188架图128截击机。最后生产从42批次到第44批次,换装了R-846“棱镜-M”通讯系统,在外形上的区别就是因为采用了横向裁剪而使得尾翼上端不再有很多图-128飞机名片式的尖角。
[align=center][img=800,322]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image025.jpg[/img]
[color=#808080]编号为蓝色34的图-128大型截击机,机身中部的两个串列的进气道辅助进气门十分明显[/color][/align]
[align=center][img=800,472]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image027.jpg[/img]
[color=#808080]1967年7月9日多莫杰多沃飞行表演中的图-128三机编队[/color][/align]
[align=center][img=800,310]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image029.jpg[/img]
[color=#808080]1967年多莫杰多沃航展中编号为蓝色64的图-128,其翼下为涂成红色的导弹模型[/color][/align]
驻扎在穆罗姆附近的萨瓦斯列依卡基地的防空军第148试训中心于1964年接收了第一批服役的图-128,1965年9月5日有七架开始进入一线部队服役。1966年10月隶属于防空军歼击航空兵部队驻扎在阿尔汉格尔斯克-塔拉基基地的部队接收了他们的第一批图-128,他们主要用从148试训中心转场过来的七架图-128负责从1967年5月18日到1968年10月29日的图-128S-4武器系统的升级工作。防空军的其它作战单位也在积极做着接收新飞机的适应性训练。1967年8月1日64架图-128大型截击机进入一线部队服役,在不久之前的7月9日在莫斯科多莫杰多沃机场举行了庆祝图-128入役的盛大的飞行表演。
随着图-128开始进入防空军服役,作为惯例,图波列夫设计局成立了一个由扎列斯基领导的设计局工作指导小组,他们将被下派到防空军相关单位提供保姆式的指导工作,在沃罗涅日方面也成立了一个功能类似的厂家指导小组与设计局方面共同为部队提供相关服务。
1970年3月3日,图波列夫设计局启动了一个名为“舰队司令”的测试项目,有9架量产型图-128参与了该项目,其旨在确定飞机的使用寿命以及探索一下延寿的方法。第64飞机制造厂于1970年5月15日到9月25日对两架(批号分别为2001和1305)进行了非常详细的检查以确定其目前的状态。
[color=#000080][b]图-128教练型[/b][/color]
在接收首批图-128之前防空军就要求图波列夫设计局开发其教练衍生型号以供训练之用。提出这些要求的理由主要有以下几点:首先,图-128是苏联的第一种大型截击机,米格-17、米格-19、苏-9飞行员需要做大量的转换训练;其次,之前的截击机都是单座的,没有武器官,这意味着飞行员对于机组这个词的概念并没有什么深切体会;最后,目前用于训练图-128机组的图-124Sh仅仅是权宜之计,作为图-124V支线客机的衍生型号并不能超音速飞行,而且诸多方面与图-128表现迥异。
[align=center][img=800,307]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image031.jpg[/img]
[color=#808080]图-128UT的展示模型,与基本型相比,机头部分被重新设计过[/color][/align]
[align=center][img=800,169]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/1363707338_4.jpg[/img]
[color=#808080]图-128UT原型机侧面图[/color][/align]
[align=center][img=800,159]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/1363707664_7.jpg[/img]
[color=#808080]图-128UT生产机侧面图[/color][/align]
1966年9月14日,防空军、航空工业委员会、国防工业委员会主席团共同确定研制图-128的教练型号。由普季洛夫担任项目总工程师的图波列夫设计局设在沃罗涅日的办事处负责此项改进计划的设计工作。图128UT与基本型的主要差异在于,取消了雷达取而代之的是在雷达的位置增加了一个教练员座舱,为了确保足够的视野,机鼻下反角加大。教练员座舱整流罩的横截面程V形,这样设计的目的是使教练员方便观察学员的动作。由于图-128UT那独特的机首,其不可避免地获得了“鹈”这个绰号。虽然保留了武器官的座舱,但是其很多设备(主要是跟雷达有关的)都被去除了,其武器挂架也只能挂载R-4导弹的模型或者是训练弹。其他方面与基本型没有明显差异。
[align=center][img=800,496]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image033.jpg[/img]
[img=800,484]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image035.jpg[/img]
[color=#808080]挂载四枚R-4T的图-128UT,从下图的角度可以看出其机鼻下反角很大[/color][/align]
[align=center][img=800,523]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/1363707690_9.jpg[/img]
[color=#808080]图-128UT教官座舱布置[/color][/align]
[align=center][img=609,283]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/1363707667_10.jpg[/img]
[color=#808080]1、飞行教官,2、飞行学员,3、导航员-武器官[/color][/align]
[align=center][img=800,423]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/20150428115800.jpg[/img]
[color=#808080]图-128UT的乘员都有各自的独立座舱盖[/color][/align]
根据航空工业委员、防空军和国防工业委员会于1970年8月4日做出的决定,有四架图-128被改装成了图-128UT原型机,前两架原型机于1971年第一季度开始试飞,后两架与第二季度开始。在试飞圆满结束后,根据1971年8月14日国防部长命令,图-128UT正式进入苏军装备序列。沃罗涅日飞机制造厂于同年生产了10架图-129UT(第45和46批次),厂内代号“项目 I-UT”,后来生产的图-128UT与最后两批图-128一样有着水平切尖的垂尾。图-128UT在使飞行员熟悉这种新的飞机的性能尤其是起降性能方面起了重要作用。
[align=center][img=800,421]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image037.jpg[/img]
[color=#808080]后期生产的图-128UT,注意其垂尾顶端并没有那标志性的尖角[/color][/align]
[color=#000080][b]图-128中期改进计划[/b][/color]
对于图-128的改进工作贯穿了其整个研制和生产过程。设计局和工厂都制定了相当数量的改进计划,一部分方案获得了实施并且进入苏军服役,有的则停留在了纸面上。
改进主要集中在发动机和火控系统上。对于发动机改进计划来说,由于赫鲁晓夫下台后航空工业取得了很大发展多个重点型号的飞机已经研制成功或者正在研制,使得此时可供选用的型号非常多。有留里卡设计局在全加力状态下推力为11100千克的AL-7F-4;图曼斯基全加力推力为15000千克的R15-300,这就是的米格-25的发动机;第36设计局的全加力推力13000千克的RD-15或者是RD-19的改进型RD-19R2,后者的单台加力推力达到了14200千克。后来还有一个建议就是安装加力推力为16500kg的RD-36-41发动机,这也是位于雷宾斯克的第36设计局的产品。在诸多的改进计划中也有为图-128安装有助于缩短起飞滑跑距离的固体助推火箭的想法,这种火箭在图-22轰炸机和“项目123”重型无人侦察机已经应用。
关于雷达的改进计划也在考虑之中。经过仔细评估,在当时苏联航空电子工业可以提供的雷达中,有RP-SA(龙卷风-A)和暴风雨-100与图-128最为匹配。在1963年生产的首批图-128用的是AL-7F-4S发动机,最大推力比基本型AL-7F-2S高出1000kg,全加力状态下提供一小时一千克推力耗油率为2.35千克。加装滚转限制器来改善超音速状态下的操控性。1963年2月换装了新发动机的图-128在茹科夫斯基开始试飞,滚转控制器随后也装上飞机开始测试。
1967年第三季度,首架图-128样机又装上了AL-7F-4G发动机进行试验。换装新发动机后,在挂载所有武器的情况下飞机的速度可以达到1.6马赫,而用AL-7F-2的图-128原型机挂载所有武器时最大速度不超过1.4马赫。
[align=center][img=800,552]http://www.afwing.com/upload/2015-03/tu128-2/image039.jpg[/img]
[color=#808080]这是在格罗莫夫飞行研究院做不明目的测试的图-128首架样机,可以看出其被改装成全金属锥形机鼻整流罩、在前部加装了一个管状吊舱,这些设备稍后被拆了下来装在了机号为“红色05”的图-22R上[/color][/align]
[[i] 本帖最后由 bakerty 于 2015-5-11 20:15 编辑 [/i]]