「起大早趕晚集」,蘇聯輕型艦載預警機為何命途多舛?

2022-07-21     看航空

原標題:「起大早趕晚集」,蘇聯輕型艦載預警機為何命途多舛?

在上一期的「透視預警機」欄目中,我們盤點了蘇聯圖-126和A-50兩個大型陸基預警機的發展歷程。可以這麼說,在正確原則的引領下,圖-126和A-50的總體規劃沒有出現大的失誤。

但在輕型艦載預警機的發展上,蘇聯的規劃並不算成功,最終不僅浪費了大量資源,也沒有形成令人滿意的技術成果。造成這一結果的根源,或許在於沒有明確輕型艦載預警機的使用場景,從而導致了相關規劃的搖擺與遲滯。

對蘇聯來說,預警機是否必須上艦?

作為特種機的一種,預警機的使用場景極具針對性:對於蘇聯(俄羅斯)這樣幅員遼闊的國家來說,輕型預警機很大程度上即意味著艦載預警機。

在陸地上,圖-126和A-50這樣的大型預警機比輕型預警機更具優勢,更大的發動機意味著能夠支持更大功率、功能更完備的機載雷達系統,更大的航程也可以實現更大範圍內的目標搜索/跟蹤和空中指揮等。

在航母戰鬥群中,艦載預警機的作用則非常突出。除了能夠為航母提供超視距低空目標探測能力之外,艦載預警機還能夠為艦載戰鬥機機群提供前出數百甚至上千千米的空情保障和指揮調度任務。

因此,對於領土與領海面積遼闊的國家來說,輕型艦載預警機的發展必須基於艦載機能力的發展,更確切地說,需要與航母的研發製造協調推進。

蘇聯的「戈爾什科夫」號航空母艦( 上圖),後經改裝出售給印度,被命名為「維克拉瑪蒂亞」號(下圖)。蘇聯海軍長期只能使用非通長甲板、可搭載直升機和垂直起降飛機的「載機巡洋艦」,核心考慮之一就是為了與西方的常規起降航母形成顯著區別。

在很長的歷史時期內,蘇聯決策層都將航母發展與政治意識形態相掛鉤,比如赫魯雪夫就曾明確將航母定義為「資產階級的侵略性武器」。這導致蘇聯在航母的研發方向上曾走過很多彎路。

雖然蘇聯從20世紀60年代就啟動了航母研發計劃,但直到70年代末期,蘇聯海軍仍然不得不以「載機巡洋艦」的名義來推動航母項目的發展。期間,圍繞「航母該不該搞」「設計重點應該以船載傳感器和武器為主,還是以艦載機運作為主」等問題,蘇聯航母項目經歷了大量爭論和波折,依然遲遲未能形成定論。

因此,在20世紀60至70年代,儘管蘇聯海軍不斷試圖推動艦載預警機項目,並且多個航空廠所都提出了各自不同的方案,但由於航母研發的總體路線不明確,並反覆搖擺,蘇聯輕型/艦載預警機的發展也主要停留在理論和計劃階段。

美國S-3艦載反潛機

20世紀70年代,別里耶夫設計局曾設計了一款代號為P-42的艦載預警機。整體來說,P-42的機體平台類似於洛馬公司S-3飛機;但在1976年,由於P-42項目的主要支持者蘇聯前國防部部長安德烈·安東諾維奇·格列奇科和蘇聯造船工業前部長鮑里斯·葉夫斯塔菲耶維奇·布托馬相繼去世,缺乏推動力的P-42項目胎死腹中。

根據公開資料製作的P-42假想圖。由於渦扇發動機在靜止或低速狀態下的推力表現遠不如渦槳發動機,因此P-42的動力系統實際上無法滿足艦載預警機起飛的重量需要,尤其是在蘇聯機載電子設備重量體積巨大的背景下。

到了20世紀80年代初期,由於蘇聯內外的政經形勢發生了巨大變化,輕型/艦載預警機的發展開始步入正軌。

尤其是1982年爆發的第五次中東戰爭,美國E-2A預警機發揮了至關重要的作用 它提供的戰場空域監視能力,使得以色列空軍能夠以一己之力對抗大量裝備蘇式飛機的阿拉伯諸國,並獲得了壓倒性的勝利。

E-2C是蘇聯輕型預警機的對標對象。

第五次中東戰爭的情況對蘇聯決策層產生了較大影響。蘇聯國防部決定合併原航空工業部和電子工業部,並提出要研發類似E-2飛機的輕型預警機型號,性能水平要看齊當時最新版本的E-2C。

但此時,由於航母發展路線依然存在高度的政治敏感性,因此在當時的新型輕型預警機項目論證過程中,上艦這一設計目標在一開始並沒有被納入考慮。

安-71預警機。雷達安裝在垂尾上方的整流罩中,徹底消除了垂尾對天線的遮蔽和阻礙。上置的發動機能起到增升作用,可有效縮短起降距離,並非常有利於惡劣跑道起降。但從艦載機的角度來看,其性能的強化程度又無法滿足滑躍起飛的要求,這些特徵還會影響機翼摺疊後的整機高度控制。

1982年至1983年,蘇聯確定了安-71輕型預警機的研發計劃。值得注意的是,安-71是一款純粹的陸基型號。也就是說,雖然安-71一開始的對標目標是E-2預警機,但由於其不存在上艦需求,因此最終選擇了與E-2迥異的動力形式和氣動布局。

而同時期,蘇聯的航母研發路徑發生了重大轉向,決策層決定發展常規起降航母。這一轉變帶來了配備艦載預警機項目的航母平台計劃,也就是後來的「庫茲涅佐夫」號航母和帶有彈射器的「烏里揚諾夫」號核動力航母。

這種戲劇性的轉變使得安-71處於一個無法回頭卻也無法上艦的尷尬地位——儘管安東諾夫設計局隨後花了很大力氣研究安-71的艦載機改型,但其基礎布局已經決定其艦載機改型無法成功。因此,在僅製造了3架原型機後,安-71項目就被終止了。

激進、正確卻生不逢時的新機體平台

雅克-141垂直起降飛機,注意紅圈中的兩台升力發動機。

此時,雅克設計局的艦載預警機方案成為「最後的希望」。雅克設計局的相關研究始於1979年,曾有過多個「腦洞大開」的創新設計:比如雅克設計局曾考慮在艦載預警機的機艙中安裝4台垂直的升力發動機,但最終因為飛機實在無法提供這麼大的空間和重量冗餘而作罷。

雅克-44E外觀圖。雖然參考了E-2,但可以看出雅克-44E的雷達罩安裝與升降、機翼摺疊方式、起落架等具體設計都與E-2存在明顯差異。

雖然外觀與美國的E-2預警機家族類似,但從尺寸、重量到動力系統,雅克-44E機體均與E-2有很大不同。

雅克-44E最大起飛重量達到了40噸,相較於E-2C的不到25噸,高出了整整60%。較大的機體,也讓雅克-44E具備了令人驚訝的舒適性,設計了配有衛生間和床鋪的休息區。不過在機翼面積上,雅克-44E(88平方米)只比E-2C(65平方米)大了35%。

為了補償噸位的加大,以及彌補在滑躍航母上使用時沒有彈射器加速的不足,雅克-44E配備了單發功率高達5145kW的D-27發動機(也有消息稱該機採用的發動機為D-227)。

為了吸收如此巨大的功率,在螺旋槳直徑不能做得很大的情況下,雅克-44E還採用了前8葉後6葉的對轉螺旋槳設計。

雅克-44E的1:1模型。按照原定計劃,該機將搭載由莫斯科儀器工程科學研究所研製的都卜勒脈衝雷達,性能優於E-2C所搭載的AN/APS-138雷達。

從以上雅克-44E的主要設計指標可以看出,這是蘇聯為了實現上艦所全新設計的飛機型號。也正因其全新的身份,雅克設計局綜合考察了多個設計方向,最終確定了這一方案。顯然,從氣動設計到發動機選配、甚至到機組人員的工作與休息場所等細節方面,雅克設計局都進行了精心設計與布局。

平心而論,雅克-44E的指標制定是比較激進的。特別是40噸級的起飛重量,無論是對於航母彈射器的功率需求,還是對於滑躍起飛時一旦面臨單發失效等不利情況下的安全冗餘,都是極為嚴峻的考驗。

但結合當時的歷史背景,蘇聯已經在輕型/艦載預警機研發之路跌跌撞撞了20餘年,與此前的P-42和安-71相比,雅克-44E顯然是更可能成功的預警機型號,也因此被寄於了「畢其功於一役」的厚望。

遺憾的是,雖然雅克-44E的設計性能相當突出,但這一型號可實現的真實性能已經無法得到驗證:克-44E原型機建造階段,蘇聯解體

此後兩年,俄羅斯政府曾數次試圖重啟雅克-44E的研製,但最終由於經濟原因,在1993年正式放棄了雅克-44E的研發計劃。此後直到1995年,雅克設計局依然還在苦苦尋求潛在的國際買家,並試圖重新獲得俄羅斯海軍的支持,但這些努力最終都以失敗告終。

在當初的數個艦載預警機方案中,相比之下風險最小、但性能也最差的卡-31直升機項目反而鑄成了俄羅斯航母預警能力的基礎,所有的固定翼方案全部夭折。

站在今天這一歷史節點上再「復盤」:以蘇聯在冷戰時期的影響力,如果儘早重視並錨定輕型艦載預警機的研發,這種投入大量資源卻一無所獲的窘境是完全能夠避免的。一型飛機的成功研發,固然有賴於工程和技術的厚積薄發,但是更需要與宏觀的國家力量發展戰略協同,才能真正閃耀於全球航空製造產業鏈,並經得住天空與歷史的考驗。

排版:茹藝

策劃 | 文案:候知健、鍾飛

編審 | 監製:武晨、王蘭

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從圖-126到A-50,兩條重要經驗引領俄羅斯大型預警機研製

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/47fbdf5bc162c140359c127e195c07f9.html