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重生的“海盗旗”——俄罗斯图-160M/M2可变后掠翼战略轰炸机

 yezhu8888 2017-09-13


原创不易 认可价值 转载请务必注明作者 以及来自空军之翼

  图-160的历史可以追溯到1967年11月28日,当天苏联政府正式启动了新型战略轰炸机项目,要求该机能以3200-3500公里/小时的速度巡航,最大航程16000-18000公里,能在内部弹舱挂载两枚4.5吨的超音速Kh-45空地导弹或24枚Kh-2000短距空地导弹。但由于性能指标订得过高有些不切实际,所以军方在1972年把该机的最大速度下调到2500公里/小时,后来又进一步降低到2000公里/小时,最大亚音速巡航航程为14000-16000公里。

图-160的原始设计源自米业西舍夫M-18,图中可以看出M-18机身中部的弹舱内置两枚巨大的Kh-45空地导弹
图-160的原始设计源自米业西舍夫M-18,图中可以看出M-18机身中部的弹舱内置两枚巨大的Kh-45空地导弹

  当苏联人获悉美国空军正在研制AGM-86战略巡航导弹后,在1976-77年调整了新战略轰炸机的武器配备,两枚重型Kh-45导弹被6-12枚亚音速Kh-55导弹或12-24枚Kh-15导弹(Kh-2000项目的进一步发展)取代。不过轰炸机的弹舱并尾做出相应修改,11.28米的弹舱长度完全是按照10.8米的Kh-45设计的,远超6.04米的Kh-55的实际需要。

M-18方案在超音速战略轰炸机竞争中获胜后,该机了研制被交给了具有更丰富轰炸机研制经验的图波列夫设计局
M-18方案在超音速战略轰炸机竞争中获胜后,该机了研制被交给了具有更丰富轰炸机研制经验的图波列夫设计局

这是图波列夫设计局自己的方案,简直就是图-22M3的放大型
这是图波列夫设计局自己的方案,简直就是图-22M3的放大型

  新机在图波列夫设计局内部获得了“产品70”和“产品K”的代号,正式编号图-160。首架原型机70-01于1981年12月18日首飞,试飞员是鲍里斯·维雷米,该机在1982年2月首次突破音速。原型机在试飞期间达到了2200公里/小时的最大速度,不过在正常飞行的速度被限制在2000公里/小时。

组装中的第一架图-160原型机70-01
组装中的第一架图-160原型机70-01

第一架图-160原型机70-01在1981年12月18日首飞
第一架图-160原型机70-01在1981年12月18日首飞

  图波列夫设计局在设计时曾考虑了图-160的几种衍生型,但最后都没有实现。其中包括图-160PP电子战和截击机,也就是配备了远程空空导弹的电子战护航机和截击机,专门用于猎杀美国向欧洲运输补给的运输机。此外还有图-160R战略侦察机以及图-160M放大型,后者可挂载两枚Kh-32超音速反舰导弹专门打击美国航空母舰,还准备装备研制中的超高音速导弹——Kh-90。图-160V(V表示氢)改用液氢燃料。图-160SK(空间载具)是计划中的民用型,是“纤夫”运载火箭的发射平台,这种火箭类似美国的“飞马座”空射运载火箭。图波列夫设计局曾有一阶段甚至考虑了只能发射常规武器的图-160简化型——图-170。

“纤夫”运载火箭与图-160SK概念演示机
“纤夫”运载火箭与图-160SK概念演示机

“纤夫”空射运载火箭
“纤夫”空射运载火箭

  图波列夫实验工厂在莫斯科制造了两架原型机(70-1和70-3)和一架静态试验机身(70-2),之后的33架图-160(其中包括一架静态测试机身)都由喀山飞机制造厂生产。1984年10月10日,喀山生产的第一架图-160 1-01首飞,头几架预生产型被用于试飞。喀山厂在苏联解体时年产3架图-160,当1994年停产该机时,厂内还有几架未完工机身。俄罗斯经济情况好转后,这些留存机身重的8-02在1999年完工,8-03在2007年完工,未完工的8-04和8-05目前仍保留在喀山厂。

试飞中的第一架生产型图-160,从一开始该机就使用了白色涂装,为核战争做好了准备
试飞中的第一架生产型图-160,从一开始该机就使用了白色涂装,为核战争做好了准备

服役

  1987年4月,首批两架图-160(2-03和3-01)装备了驻乌克兰普里卢基的第184重型轰炸机航空团(TBAP),该团的图-160在1987年7月首次试射了Kh-55SM巡航导弹。到1991年底,第184已经拥有两个中队共19架图-160以及一架图-134UBL教练机。图-160在1991年5月首次遭遇西方飞机,一架“海盗旗”沿着特罗姆瑟附近的挪威海岸飞行时被挪威皇家空军第331中队的一架F-16A战斗机跟踪监视。苏联解体后,普里卢基的图-160被新独立的乌克兰占为己有。

普里卢基基地第184重型轰炸机航空团崭新的图-160
普里卢基基地第184重型轰炸机航空团崭新的图-160

  俄罗斯恩格斯空军基地的第1096重型轰炸机航空团在在1992年2月-1994年6月才接收了6架图-160,该团在1994年被重编为第121航空团,是俄罗斯空军唯一的图-160部队。1999年10月6日,俄乌政府经过讨价还价后在雅尔塔签署了一份协议,俄罗斯回购普里卢基基地8架技术状态最好的图-160,乌克兰剩余的11架图-160中有10架被拆解,图-160“26号”被波尔塔瓦航空博物馆收藏。乌克兰图-160在1999年11月5日-2000年2月21日飞抵恩格斯基地。俄罗斯新组装的图-160 8-02(亚历山大·莫洛奇号,“07号”)于2000年5月5日抵达恩格斯,8-03(维塔利·科佩洛夫,“08号”)在2008年4月29日抵达。

苏联解体时,喀山厂有13架处于各种装配阶段的“海盗旗”,其中3架接近完工,随后在1992年2-5月间交付俄空军
苏联解体时,喀山厂有13架处于各种装配阶段的“海盗旗”,其中3架接近完工,随后在1992年2-5月间交付俄空军

  俄罗斯空军在2000年决定把图-160 2-02大修后投入服役,这架飞机制造于1986年,被图波列夫设计局用于试飞任务。经过六年的修复后,2-02于2006年7月移交恩格斯,并以图-160的首席设计师瓦连京·布利兹纽克命名。俄空军的其他图-160都以英雄人物或著名飞行员/空军指挥官来命名,如神话英雄伊利亚·穆罗梅茨、摔跤冠军伊万·雅里金。

万事开头难,这种新型轰炸机进入俄罗斯空军服役的过程很艰难,恩格斯基地缺乏与图-160配套的基础设施,所有事情都要从头开始做起
万事开头难,这种新型轰炸机进入俄罗斯空军服役的过程很艰难,恩格斯基地缺乏与图-160配套的基础设施,所有事情都要从头开始做起

  苏俄共损失了两架-160。1987年3月,图-160 1-02从茹科夫斯基起飞后因发动机故障而坠毁,瓦莱里·巴甫洛夫机组及时弹射幸免于难。2003年9月18日,图-160“米哈伊尔·格罗莫夫”号(01号)在恩格斯以东40公里的斯捷普诺耶附近坠毁,尤里·杰涅科中校四人机组全部遇难。这架飞机在1200-1500米高度进近降落时空中解体,事后查明事故原因是油箱排气系统故障导致机翼抗扭盒油箱用空后被大气压压裂。

已经在2003年9月坠毁的“米哈伊尔·格罗莫夫”号,飞机前是一枚Kh-55SM导弹
已经在2003年9月坠毁的“米哈伊尔·格罗莫夫”号,飞机前是一枚Kh-55SM导弹

  俄罗斯空军目前在恩格斯基地共拥有16架图-160,其中部分正在喀山工厂接受大修和升级。总部位于茹科夫斯基的图波列夫公司保留着图-160 4-01“鲍里斯·维雷米”号(以1981年图-160首飞飞行员命名),该机现在没有战术编号,之前是63号,在1995年6月图-160首次参加巴黎航展时是342号。“鲍里斯·维雷米”号目前被作为图-160M原型机。此外,茹科夫斯基还保留着几架无法修复的图-160。

任务剖面

  图-160是一种多任务轰炸机,能执行洲际和战区任务。该机的主要洲际任务是战略巡航导弹发射平台,弹舱内置6枚巡航导弹时能以0.77马赫的速度在11000-12000米高空巡航12300公里,并能通过空中加油进一步增加航程。执行战区任务时,图-160可在高空以2000公里/小时的超音速穿透敌防空系统,或以1030公里/小时的速度进行低空自动地形跟踪飞行。

  美国空军的B-1B“枪骑兵”轰炸机与图-160有很多共同特点:两架飞机都具有翼身融合的可变后掠翼布局,机身布置也类似,都具有串列弹舱和安装在翼根两个发动机舱内的四台发动机,都具有相同的十字形尾翼。当然两者的差异也很大,首先图-160的尺寸比B-1B大得多,其次图-160的机翼后掠角、展弦比和枢轴的设计与图-22M类似,与“枪骑兵”差别较大。此外,B-1B的进气口则是固定式的,是一种跨音速飞机,只能在高空飞到1.2马赫,而图-160具有专为2马赫设计的可调式进气口。

虽然布局类似,但图-160的尺寸要比B-1B大上许多
虽然布局类似,但图-160的尺寸要比B-1B大上许多

  图-160的武器完全内置在机身的两个串列弹舱内,每个弹舱长11.28米,宽1.92米,深2.4米。执行战略任务时的基本武器是6枚(或最多12枚)彩虹设计局Kh-55SM(AS-15“肯特”)远程亚音速巡航导弹。

  图-160在2003年左右开始装备具有常规战斗部的Kh-555导弹,这些导弹都改装自老Kh-55。大约在2011-12年,图-160开始装备全新的Kh-102核巡航导弹Kh-101常规巡航导弹,前者最大射程达5000公里,后者因战斗部较重减少了载油量,射程为4000公里。Kh-101/102比Kh-55SM长1.4米,重1000千克,因此图-160的弹舱需要改装新研制的9A-829K3六联旋转挂架。据报道截至2015年底,大约有五架图-160能发射Kh-101和Kh-102导弹。

图-160弹舱内的MKU-6-5U挂架
图-160弹舱内的MKU-6-5U挂架

挂载Kh-101的9A-829K3六联旋转挂架
挂载Kh-101的9A-829K3六联旋转挂架

  图-160配备了机电自动装置设计局(Elektroavtomatika)研制的“山毛榉-K”瞄准/导航套件,由八台“轨道-20”计算机控制。这套系统能半自动驾驶飞机飞到导弹发射区,完成射击准备和发射后再返回基地。图-160的机鼻内安装了列尼涅兹设计局(Leninets)研制的“奥布佐尔-K”(产品U008)导航/攻击雷达和“火山”地形跟踪雷达,机鼻下方的整流罩内安装有OPB-18电视/光学轰炸瞄准具。该机还具有装备用于发射巡航导弹的“章鱼-SM”导弹装订和发射系统。21世纪00年代后期,图-160的SVVI-70飞行前数据管理系统被升级为俄罗斯战略航空兵标准的Sigma任务规划系统。图-160还配备了K-042K天文惯性远程导航系统,能在航图上绘制出当前位置,此外还有格罗纳斯卫星定位系统(图-160是第一种使用该系统的军用飞机)、ARK-22无线电测向仪、DISS-7多普勒雷达、远程无线电导航系统、Kvitok仪表着陆系统、SVS-2ts-4大气数据系统等。该机驾驶舱内充斥着常规仪表,将在图-160M上升级成玻璃驾驶舱。

  图-160安装了L232“贝加尔”自卫系统,由“火焰”红外传感器、“柏树”雷达告警接收机、SPS-171/SPS-172“天竺葵-1DU/-2DU”、AG-56“塞凡”雷达干扰机、APP-50箔条/热焰弹发射器(共24个三发发射器)组成,所有这些设备都位于尾锥。

所有自卫套件都位于尾锥
所有自卫套件都位于尾锥

细品“海盗旗”

  图-160是一种四发的全金属下单翼飞机,具有可变几何机翼。机身和机翼中央段融为一体,外翼段可变后掠角。长而窄的翼身融合段形似机翼边条,具有降低雷达截面积的作用。机身被分成4部分,分别是机头(雷达单元、机组驾驶舱和前起落架)、前机身(油箱和前弹舱)、中央机身(主起落架单元、发动机舱和后弹舱)、后机身(油箱和电子设备)。

机身被分成4部分,分别是机头(雷达单元、机组驾驶舱和前起落架)、前机身(油箱和前弹舱)、中央机身(主起落架单元、发动机舱和后弹舱)、后机身(油箱和电子设备)
机身被分成4部分,分别是机头(雷达单元、机组驾驶舱和前起落架)、前机身(油箱和前弹舱)、中央机身(主起落架单元、发动机舱和后弹舱)、后机身(油箱和电子设备)

  可变几何机翼轻微下反,中央钛合金主翼盒机经过特别加强,这个结构件长12.4米、宽2.1米,与上下两个机翼转轴连接。翼梁由上下两部分钛合金切削零件组成,然后在真空室内使用独特的钛合金焊接工艺制造。可动外翼段的后掠角可手动设置于三个位置:起降时的20度、巡航时的35度、超音速飞行时的65度。每侧外翼段有四段前缘缝翼、三段后缘双缝机翼和一段副翼,襟翼之前的机翼上表面还有5块扰流板。完全后掠时,外翼段翼根内侧会折起成为大型翼刀以提高方向稳定性。全动平尾可以同步偏转也可以差动,平尾上方的垂尾也是全动式。图-160采用具有备份机械系统的4余度模拟线传飞控,但由于飞机的静不稳定特性,机械备份系统的使用受到极大限制。

完全后掠时,外翼段翼根内侧会折起成为大型翼刀以提高方向稳定性
完全后掠时,外翼段翼根内侧会折起成为大型翼刀以提高方向稳定性

  液压可收放起落架由向后收起的双轮前起落架(轮胎尺寸1080 x 400毫米)和向后收入机身的两个六轮主起落架(轮胎尺寸1260 x 425毫米)组成。机尾的减速伞舱内有三个总面积105平方米的减速伞。

图-160每台发动机都配备了的可调楔形进气口
图-160每台发动机都配备了的可调楔形进气口

  四名机组都坐在机头的加压驾驶舱中,机长/飞行员坐在前方左侧座椅上,副驾驶在右侧,通过战斗机式操纵杆而不是通常大型飞机惯用的操纵盘来驾驶飞机。后排座椅上是导航员/进攻性武器操作员和导航元/电子战军官/通讯操作员。每位乘员都有自己的红星K-36L.70零零弹射座位,向上通过逃生舱门弹射。驾驶舱入口位于前起落架舱内。

图-160是苏联第一种采用战斗机式中央操纵杆的重型轰炸机,摒弃了传统的操纵盘
图-160是苏联第一种采用战斗机式中央操纵杆的重型轰炸机,摒弃了传统的操纵盘

  图-160中央翼段下方的两个发动机舱内有四台库兹涅佐夫NK-32(产品R)加力涡扇发动机,发动机舱后部突出于机翼后缘。单台发动机额定推力137.3千牛(14吨),加力推力245.18千牛(25吨)。NK-32是一种三转子涡扇发动机,涵道比1.36:1,具有3+5+7压气机级和1+1+2涡轮级。发动机重3650千克,入口直径1455毫米,总长7453毫米,尾喷管可自动调节。发动机舱进气口可调节,并使用垂直楔形隔板分隔开两台发动机。图-160具有一台TA-12辅助动力装置。

NK-32加力涡扇发动机单台发动机额定干推力137千牛,最大加力推力245.18千牛
NK-32加力涡扇发动机单台发动机额定干推力137千牛,最大加力推力245.18千牛

  图-160机身中段和机翼内的13个油箱可载油140600千克(T-8燃油),燃料传输系统可在飞机加速到超音速时紫铜转移油箱燃油来保持飞机的平衡。图-160的机鼻上方安装了有可伸缩空中加油探头。

重生的“海盗旗”

  俄罗斯空军对图-160机队实施的首次重大改进是为该机增加Kh-555、Kh-102和Kh-101等新型巡航导弹的发射能力,但飞机的编号后缀没有出现变化。2015年11月,图-160首次参加实战,发射Kh-555和Kh-101巡航导弹攻击了叙利亚境内的目标。俄罗斯空军目前正在进在实施图-160M两阶段升级,根据联合飞机公司的声明,图-160M升级的初步技术设计于2014年10月23日完成。

图-160在地中海上空发射Kh-101
图-160在地中海上空发射Kh-101

  在M1阶段,图-160将安装具有BINS-SP-1惯导设备的K-042K-1天体惯导系统、ANS-2009-1(ANS-2009M计划在M2阶段安装)天文导航系统,全新的导航计算机、DISS-021-70导航雷达、A737DP卫星导航接收机、ABSU-200-1自动驾驶仪(在M2阶段将升级成ABSU-200MT)、S-505-70通讯套件。乌里扬诺夫斯克以及设计局(UKBP)正在为图-160提供全新的数据显示系统。M1升级由喀山飞机制造厂在图-160大修时一并实施。在M2阶段,该机将升级玻璃座舱,“奥布佐尔-K”雷达也会被全新的Novella NV1.70雷达取代。图-160M在2020年左右还可能装备射程1500公里的Kh-SD亚音速巡航导弹以及GZUR高超音速巡航导弹。

图-160M原型机红19“瓦伦丁·布利兹尼克”号机身下方增加的传感器鼓包
图-160M原型机红19“瓦伦丁·布利兹尼克”号机身下方增加的传感器鼓包

  2014年11月16日,第一架完成升级的18号“安德烈·图波列夫”号在喀山进行了升级后的首飞,随后于2014年12月19日交付空军。之后02号“瓦西里·列舍特尼科夫”号和11号“瓦西里·先科”号于2015年在喀山完成的大修和M1升级。俄罗斯计划在2020年之前把10架图-160升级为图-160M。

在喀山工厂进行打大修和升级的图-160
在喀山工厂进行打大修和升级的图-160

  由于NK-32发动机的寿命短于图-160的机身寿命,所以为了保持“海盗旗”的继续服役并为复产图-160M2做准备,俄罗斯需要重新生产这种发动机。近几年来,萨马拉的库兹涅佐夫公司为NK-32系列2发动机的投产做准备,并在2014年8月获得了俄国防部的最终采购合同。首批5台初始量产型发动机将于2017年做好测试准备,这是近25年停产后全新NK-32的再次问世。俄罗斯尚未公布NK-32系列2发动机的改进之处,重点应该放在提高可靠性和服役寿命方面。

  2015年4月29日,俄罗斯国防部长谢尔盖·绍伊古视察喀山飞机制造厂时,出人意外地提出了恢复生产图-160战略轰炸机的设想。2016年2月,俄罗斯空军司令维克托·邦达列夫宣布第一架新制造的图-160M2将在2021年首飞,2023年开始以每年三架飞机速度批量生产,预计俄空军至少需要50架全新的图-160M2。

俄罗斯视频中曝光的图-160M2座舱段
俄罗斯视频中曝光的图-160M2座舱段
俄罗斯视频中曝光的图-160M2座舱段

  2015年9月,俄罗斯政府要求在年底之前从预算中拨出37.96亿卢布(约6千万美元)进行图-160的复产准备工作。图-160M2的设备和武器配置将与第二阶段图-160M升级类似,发动机则是新制造的NK-32-2,由于时间紧迫,两者之间不会出现大的区别。

  俄罗斯复产图-160的一个原因是为了恢复设计团队和工厂研制重型轰炸机的能力,为俄罗斯下一代战略轰炸机PAK DA的研发铺路。但俄罗斯目前经济疲软,根本无力同时生产两种战略轰炸机,图-160M2投产势必会消耗生产资源和国防部资金,降低军方对PAK DA的需求。正如国防部副部长尤里·鲍里索夫2015年7月访问萨马拉库兹涅佐夫发动机工厂期间所表示的:PAK DA项目将会稍稍推迟。

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