航母殺手,圖-22M「逆火」超音速戰略轟炸機發展簡史

2020-02-15     河東三叔

當時間進入上世紀60年代,冷戰帶來的美蘇軍事體系建設已經步入相對成熟階段,現代飛彈、核武器、噴氣式技術發展的突飛猛進也給了武器裝備研製帶來新的思路。當然作為重中之重的遠程戰略轟炸機發展一路向前從未停止,回顧美蘇在該領域的研製成果會發現一個共同的規律——從螺旋槳到噴氣式、從亞音速到超音速。

時間往前推到50年代,美國人相對領先發展了螺旋槳式(B-29、B-36)、噴氣式高亞音速(B-47、B-52)、噴氣式超音速(B-58)各型戰略轟炸機。蘇聯雖然早期落後於美國但學習成長很快,從最早仿製B-29的圖-4開始,先後推出噴氣式高亞音速(圖-16、米亞-4)、噴氣式超音速(M-50、圖-22)等各型戰略轟炸機。雙方從機型數量到實際作戰實力越來越接近,隨著現代防空技術以及噴氣式戰鬥機的興起,高速突防成為當時戰略轟炸機的標準作戰模式,如何在戰時能安全可靠的將核彈快速投向目標成為重要目標,於是超音速遠程戰略轟炸機的發展成了各國研製工作的核心。

B-58「盜賊」戰略轟炸機(最大飛行速度2馬赫)、蘇聯圖-22「眼罩」戰略轟炸機(最大飛行速度1.5馬赫)作為相互趕超機型,是美國和蘇聯第一代超音速戰略轟炸機的代表之作。B-58以犧牲載彈量獲得良好的超音速突襲能力,圖-22則以相對落後的技術、材料獲得基本相當的性能,兩家戰略轟炸機在超音速時代站在了同一起跑線上。

幾款主力轟炸機尺寸對比

背景介紹

圖-22「眼罩」作為蘇聯第一架超音速戰略轟炸機,正式服役後由於性能上的缺陷,導致作戰部隊在操作過程發生很多嚴重問題。常規操作性小問題還可以克服並接受,但是圖-22最重要的性能指標超音速飛行能力卻一直差強人意。雖然設計理論上超音速突防是標配,但是當戰機滿載燃油和彈藥後基本無法實現超音速飛行,就算短時間突破到1.5馬赫也無法有效擺脫北約戰機及防空飛彈的攔截。

同時「眼罩」還有一個先天性問題,由於發動機安裝在機背尾翼部位造成維護不易,正是性能不完全達標使用維護成本又過高,因此蘇軍對此並不滿意雖然有多種改型但實際裝備數量不大。

圖-22「眼罩」超音速轟炸機

而此時在大洋另一頭的美國人也正在腦殼疼,為了打造B-58這款超音速轟炸機不惜集成了當時幾乎所有先進航電以及配套設備(如採用:膠囊彈射座椅、復合材料、語音提示等),不過B-58光鮮之外也有著高事故率、高油耗以及研製使用成本高的三高問題。B-58總共製造116架,其中就有26架墜毀。一架B-58連帶地面設備總值高達3350萬美元,而同期B-47隻要300萬美元、B-52則是900萬美元,大家注意這可是上世紀60年代的單價。

注意下面這張B-58超音速轟炸機標準照片,整機配套費用可不是一般的高,就連財大氣粗的美國人也承受不起很類似於現在的B-2。

B-58「盜賊」超音速轟炸機

如此高額的費用以及事故率使B-58成了最短命的超音速轟炸機,在此之後美國人開始新一代XB-70「女武神」超音速遠程戰略轟炸機、SR-71「黑鳥」高空高速戰略偵察機的研製。人類航空史上創紀錄的XB-70「女武神」飛出了3馬赫最大速度以及21500米最大飛行高度,強大的遠程戰略打擊能力瞬間遠超蘇聯,極度不安的蘇聯也推出了自己的對應機型——蘇霍伊設計局T-4「紅色女武神」超音速戰略轟炸機。

T-4超音速戰略轟炸機,最大起飛重量125噸,最大飛行速度3200千米/小時,實用升限20000-24000米、最大航程7000千米,可以攜帶2枚空地飛彈。

T-4超音速戰略轟炸機

由於造價驚人T-4有著「143噸黃金/100號金制飛機」的外號(基本等同於T-4最大起飛重量),雖然追求高空高速所帶來的技術難題基本得到解決,但研製周期過長而且載荷太小性價比不高最終被蘇聯軍方放棄。

T-4超音速戰略轟炸機 三視圖

蘇霍伊不行就換個單位,憋著一口氣的圖波列夫T-145工程得到軍方認為,此時蘇聯空軍對新機型的要求是這樣的:作戰航程5000千米,高空飛行速度2馬赫,低空穿透時速1馬赫,載彈量20噸,可以在前線機場進行起降作業。實際上T-145工程早在1962年就已經做為T-4的廉價補充出現,只不過熱衷於飛彈制勝論的赫魯雪夫對此沒啥興趣,赫氏下台後獲得新生的T-145工程作為圖-22「眼罩」的改型重登前台,未來定型版本是圖-22M「逆火」用於取代已經過時的圖-16以及性能平庸的圖-22「眼罩」。

T-145工程

研製歷程

1967年11月,蘇聯部長會議決定全面開發T-145工程方案同時終止T-4項目,該機型配套兩台NK-144-22噴氣發動機以及採用可變後掠翼布局設計。T-145工程方案模型和圖-22」眼罩「相比造型還是相當類似,直接採用現成的圖-22航電設備以及Kh-22反艦飛彈、K-22系統等以降低成本,下圖就是未來聞名世界的圖-22M」逆火「超音速戰略轟炸機早期方案。

T-145工程


T-145工程 三視圖

儘管飛機看起來就像圖-22的升級改型,但實際上圖-22M是一款全新設計的機型,圖波列夫將它稱之為圖-22M也是為了保護設計方案能得到蘇聯政府的認可。和同期雄心勃勃推出無數高大上型號的蘇霍伊、雅科夫列夫設計局,以及運氣有點差的米亞西舍夫設計局相比,顯然圖波列夫更加務實直接以圖-22改型誤導世界和蘇聯軍方,以期得到快速的研製批准(從結果看明顯圖氏成功了)。

和對外的宣傳不同,圖-22由於兩個發動機布置在垂尾根部兩側,在日常維護髮動機中顯得很麻煩,因此M型進行了優化並重新設計了大部分機身。下圖是圖-22M型風洞試驗模型,發動機已經從機背部位移進機身同時改為兩側進氣布局,至此圖-22標誌性的外部特徵已經完全消失,兩者唯一的共同點是前起落架和炸彈艙門。

圖-22M型風洞試驗模型

機組成員調整為4人,包括飛行員、副駕駛、領航員、武器系統操作員。

四人機組

1969年距正式研製僅過兩年,原型機圖-22M0就順利出廠並於同年8月30日進行了首次成功試飛,之後為了大規模測試需要又生產了9架測試型。測試期間發現了一些並不嚴重的常規問題,如:起落架超重設計太複雜、機翼結構強度不足等,最大的問題是採用的NK-144-22發動機太過耗油,造成圖-22M0的航程只能達到4140千米離設計要求有點差距。

圖-22M0原型機

測試及研製工作繼續進行,1969年-1971年間,喀山航空製造廠又生產了10架改進型圖-22M1,4架用于飛行性能、發動機、電子干擾設備(加裝PIKS熱輻射干擾發射裝置)、以及武器系統和航電系統兼容性測試。另外1架用於結構測試,最後5架用於機身靜力測試。和圖-22M0主要區別是M1型安裝了翼展更大的加固型機翼,以及新型NK-22加力渦輪風扇發動機(推力提高10%,加力全開推力達215.7千牛)。

圖-22M1原型機

圖-22M1型航電系統也得到升級(ABSu-145型自動飛行控制系統),兩側翼下各增加一個外掛點用於測試掛載Kh-22型飛彈,或者掛載自由落體炸彈。圖-22M1型航程能達到5000千米,以1.25馬赫速度飛行時作戰半徑可達1560千米,最大平飛速度1660千米/小時,起飛滑跑距離2300米。

M1型雖然加強了機體結構,但最大起飛重量只能達到110噸,和原定的120噸有點偏差。部分圖-22M1隨後交付給海軍航空兵進行測試使用,北約稱之為「逆火」A型轟炸機。

下圖是正在進行空中加油以及武器測試的圖-22M1型轟炸機。

圖-22M1型轟炸機

1973年5月7日,量產型圖-22M2進行了首次試飛,1976年開始批量生產裝備部隊(空軍及海軍航空兵)使用。和M0\\M1版本不同之處在於M2可以攜帶三枚Kh-22反艦飛彈(當然是以犧牲航程為代價),標配情況下在內置彈艙中掛載一枚Kh-22反艦飛彈,當然如果執行常規轟炸任務可以直接以復合掛架或機腹彈艙掛載普通航彈。

圖-22M2原型機

圖-22M2標配一枚Kh-22

M2型航電系統得到進一步升級,安裝新式地形匹配雷達及導航計算機(ABSU-145M飛行控制及NK-45導航系統),翼下起落架艙整流罩變小,主起落架向內收起擴展了機內油箱。再加上空中加油的配套,M2型作為實用化版本性能較前兩型提高很大,最大飛行速度達到1800千米/小時,北約綽號「逆火B」。

後期生產的圖-22M2型在機翼和水平尾翼做了一定調整,使的機身整體過渡變得更加圓滑,改善了飛行品質穩定性更強。

圖-22M2


圖-22M0、M1、M2側面對比圖

圖-22M2型屬於量產實用型,先後生產裝備蘇聯遠程航空兵約200架,另外海軍航空兵裝備了160多架。能讓圖-22M2順利服役並獲得設計性能必須要歸功於NK-22發動機,這是基於NK-144型發動機的改進型號(變化小對機體基本沒有修改要求),推力更強使用壽命也從最早的100小時擴大到750小時。

圖-22M2尾部特寫,兩台NK-22渦扇發動機以及兩門GSh-23雙管23毫米機炮,飛彈制勝論美蘇都有走歪的時候。圖-22M早期型號和F-4「鬼怪」一樣剛開始也沒有配備機炮,後來出於安全考慮還是為飛行員裝上最後一道防線,畢竟那個時代的飛彈還是有點不太靠譜近距交戰照樣存在。

圖-22M2尾部特寫

升級改型

圖-22M3型1977年6月20日首飛成功,和前型相比有重大的外觀變化,採用全新的機鼻以及雷達罩,進氣道改為楔形進氣道和米格-25類似,活動機翼最大後掠角可達65度。除此之外,還採用全新的航電系統一改蘇式戰機滿座機械儀表的落後造型,自動化程度直線提升對於飛行員而言就是一個減負的成果。同時對動力系統再次進行提升,採用NK-25型發動機(產品E),最大推力達到25噸(比NK-22提升20%),進一步降低了油耗變相增加航程。

圖-22M3

圖-22M3型由於進行了機體調整以及更換髮動機,航程提升了三分之一從5000千米增加到6800千米,有效載荷從3噸提升了6噸,最大速度從1.65提升到2.05馬赫。對於它而言最大的缺陷是雷達反射面增大了20%,不過在隱身性能要求不是太高的時代也是可以接受的。

圖-22M3型 三視圖

圖-22M3的服役構成了當時蘇聯遠程航空兵、海軍航空兵遠程戰略打擊力量的核心,北約按照順序給它取了個綽號叫「逆火C」。圖-22M到此為止已經修改的相當成熟,不過上世紀60年代開始的美蘇《戰略武器限制談判》給它帶來點麻煩,早在圖-22M2服役之後美國人對這款機型是否屬於戰略武器就進行了大量猜測。

美國空軍認為M2型作戰半徑可達5650千米,如果進行一次空中加油可達7780千米,蘇聯人對該機型性能捂的很嚴實,堅稱圖-22M("眼罩""M"型的意思)是一款中程轟炸機航程不到7000千米。並且他們認為美國人是基於飛機外型進行推算,因此死守秘密強調這是圖-22的改型而非全新設計版本。不過到了1979年第二輪談判時,蘇聯還是對美國做出讓步同意取消機頭空中加油設備,使其不具備洲際戰略打擊能力。

圖-22M3「逆火」轟炸機

受到美蘇限制戰略武器談判的限制,圖-22M2取消了機頭空中加油探頭換成一個平滑的整流罩,不過蘇聯留了一手在談判中加了一條可以隨時裝上加油探頭。只不過為照顧到美國人面子,多了一條需要向美國提供空中加油機數量以限制加油能力的套路,因此大家在看到圖-22M各型戰機照片時就會發現有些帶探頭、有些則是光禿禿。

圖-22M2取消加油探頭

性能及作戰模式

圖-22M「逆火」是一款集戰術、戰略打擊於一體的大型超音速轟炸機,可以執行戰略核轟炸、常規水平轟炸、海上偵察等任務用途多樣化。特別是攜帶大威力反艦飛彈遠程奔襲攻擊美國航母編隊,超音速低空突防能力讓美國人感到一陣陣不安。其高空亞音速作戰半徑達3700多公里,如果經過空中加油可以從蘇聯北極基地起飛,攻擊完美國本土目標後再飛回國內基地。

圖-22M「逆火」轟炸機

以圖-22M3為例,基本性能如下:最大起飛重量約120噸、最大飛行速度1.88-2.3馬赫、實用升限18000米、實用航程7000千米(空中加油可達12000千米)。擁有2個內置彈艙4個外掛架,標準載荷6噸,最大載彈量可達24噸,可以掛載Kh-15、Kh-16、Kh-22等空地飛彈,也可以掛載蘇軍各型自由落體炸彈。

以Kh-22為例,標準6噸的載荷剛好可以掛一枚,但逆火通過調整武器配置及降低內油可以實現最大24噸的載彈量。如果以犧牲航程為代價,逆火最多可以掛載三枚Kh-22反艦飛彈,其中一枚以半埋式掛在機腹掛架上另兩枚則分掛於兩側機翼。

機腹半埋掛載的Kh-22

攜帶三枚飛彈

上世紀80年代後期出廠的圖-22M3,可以在機腹彈艙旋轉掛架上掛載六枚Kh-15空射巡航飛彈,同時在兩側機翼下還可以掛載另外四枚。

圖-22M3旋轉掛架

除飛彈外還可以掛載69枚500千克普通航彈或69枚100千克普通航彈,或者42枚水雷進行空中布雷作業,從下圖看能找到點地毯式轟炸的即視感。

普通航彈

結語

圖-22M3「逆火」兼具常核打擊以及反艦能力,擁有良好的低空突防能力,生存能力高於蘇聯以往轟炸機型。在蘇聯時代強化了以反艦飛彈飽和攻擊美軍航空母艦戰鬥群的戰術,威脅程度太高以至於美國F-14「雄貓」及配套AIM-54也是為應對其戰術而打造,不過很幸運的是「逆火」在冷戰期間從未實戰表現過其強大的突防能力。包括標誌性的重型超音速飛彈從來沒有用於實戰,但「航母殺手」稱號卻仍然遠近聞名,畢竟讓它發射出一枚飛彈則意味著大戰的來臨。

冷戰期間圖-22「眼罩」和圖-22M「逆火」絕對是恐怖的代名詞,曾經給了各國以巨大的壓力。

圖-22「眼罩」和圖-22M「逆火」

圖-22M「逆火」也是一款相當成功的超音速戰略轟炸機,從1969年以來總共生產了約500架,參加了阿富汗戰爭、車臣戰爭、俄格衝突以及最近的敘利亞戰爭。除俄格衝突中損失一架圖-22M3之外,整體表現可圈可點目前和圖-95、圖-160一起構成俄羅斯戰略空軍三劍客,未來作為俄羅斯戰略空軍的重要倚仗之一還將繼續升級改裝服役到老。

升級中的圖-22M3

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-hk/u9dzR3ABgx9BqZZIw-Y9.html