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苏联的航空器设计局飞机是如何研制出来的?(图)

发展历程及研究背景

1950年代,面对美国战略空军,苏联感受到了巨大的威胁,迫切感受到组建战略空军的重要性。鉴于这项服务的高技术含量和战略要求,下一代替代它的飞机的开发往往在某型飞机投入现役之前就开始了。

冷战初期,苏联急于缩小与美国在轰炸机研制上的差距。尽管西方观察家认为苏联在核轰炸机方面拥有绝对的数量优势,但事实恰恰相反。苏联飞机设计局在研制这种飞机的过程中承受着巨大的压力。在 1950 年代,苏联唯一现役的远程轰炸机是模仿美国 B-29 轰炸机的 Tu-4“公牛”。鉴于这种轰炸机的性能限制,图波列夫设计局研制了一种中程轰炸机。Tu-16 Badger 喷气式轰炸机和 Tu-95 Bear 螺旋桨轰炸机是它们的继任者,然而,在投入使用之前,

1954年,涂16轰炸机进入量产后,苏联正式将下一代超音速轰炸机的研制计划交给了设计局。

建设历史

1955年,图波列夫设计局的设计者启动了“105工程”,这个工程的代号是斯拉夫字母表中的第32个字母“ю”。此阶段的基本设计基于图 16。,在机翼根部安装了 4 台 VD-5 或 VD-7 涡轮喷气发动机。另一种改进的设计在1954年逐渐成型。两者最大的区别之一是后者在飞机垂直尾翼的根部安装了两台涡轮发动机。这种设计还解决了另一个问题。一旦发生故障,飞行器的平衡不会受到太大影响。受“103计划”的影响,设计中仍沿用了涂16的机身,但机翼后掠角改为52度。

1958 年 6 月 21 日,Tu-22 原型机进行试飞。但试飞的结果是飞机在设计上无法满足超音速飞行的要求;于是一切都被推翻了,新的“Project 105A”启动了。“Project 105A”与其前身的不同之处在于机身面积缩小以减少突破音障时遇到的阻力,机翼后掠角改为55度。主起落架,改装在机翼下。事实上,原设计对炸弹重量的要求——执行短程任务时为 12,000 公斤,内部油箱满时为 3,000 公斤,“105A”不符合;与Tu-16相比,

1959年,美国第一代超音速轰炸机B-58开始量产并投入使用。1961年,苏联第一架超音速轰炸机Tu-22亮相莫斯科图奇诺航空节,随后装备部队。它只比美国晚了两三年。北约给出了两个名称,Bullshot 和 Beauty,最后将其命名为 Blinder。然而,苏联飞行员最常用的绰号是希洛。苏联空军最初的生产计划是在1961年生产12架Tu-22B轰炸机和30架Tu-22R侦察机,但由于试飞结果和一些问题,最终只生产了15架Tu-22B . 这些飞机于 1962 年生产。分配给训练单位开始服役。从 1957 年到 1969 年,总共生产了 250 至 313 辆各种类型的 Tu-22。除装备于苏联空军和海军外,还出口到利比亚、伊拉克等地,目前仍在使用的约有160架。

Tu-22轰炸机主要有5种型号,根据北约命名,分别是Blindfold-A、Blindfold-B、Blindfold-C、Blindfold-D和Blindfold-E,以及其他改进型号,其中A和B型执行轰炸任务,C、D型改装成侦察训练机。

服务历史

1978年至1987年,同样是利比亚卡扎菲政权从苏联引进的Tu-22被投入到与乍得的边境冲突中,但收效甚微。最后,由于缺乏保修和零件支持,利比亚军队的所有Tu-22都被宣布报废。

1991年苏联解体,剩余的Tu-22机队分别被俄罗斯和乌克兰接管,并于1990年代后期退役。伊拉克在萨达姆侯赛因时代从其盟友苏联引进了 Tu-22 轰炸机,并为其配备了 AS-4“厨房”反舰导弹。海湾战争后期,伊拉克军队Tu-22、Tu-16和H-6全部被击毁,失去了战略空袭能力。

技术特点气动结构

模型

Tu-22轰炸机头尖,机翼薄,后掠角大,机身光滑。根据跨音速面积定律设计,两台发动机安装在机身尾翼上方和垂尾两侧。水平尾翼和垂直尾翼都有较大的后掠角。

翅膀

Tu-22的主翼为中低单翼,出于超音速冲刺性能的要求,后掠角为55度。水平安定面与主翼高度相同。机翼后部在内侧,两侧各有一个狭窄的整流罩,起飞后轮胎收起。前轮也在前机身向后缩回。两个涡轮发动机位于单个垂直尾翼的底部。它们可以安装在较高的位置,避免来自地面的异物损坏,还可以减少机翼和前机身对气流的影响,但在维护方面非常不方便。减少尾部结构的寿命。为了实现较大的作战半径,1. 5马赫的空速冲刺只会在最后阶段进行,其他时间将以亚音速飞行以节省燃料。基于高速飞行的需要,机身截面积最小化,三名乘员的座椅采用前后立柱形式。

座位

Tu-22需要从机身底部进出飞机,先坐在各自的弹射椅上,再推入机身。三个弹射座椅均为向下弹射,因此不能在地面和低空操作。最靠前的座位是领航员,他在机身中的位置是在飞行员的前面。飞行员在中间,通讯/导航器在最后。Tu-22 不是一架容易控制的飞机,也不是普通飞行员首选的飞机。试飞员阿列克谢·尼康诺夫曾经批评过的飞行控制:普通人每天能够在没有自动驾驶仪帮助的情况下飞行两次是了不起的。降落前,飞行员必须保持空速在290公里以上,否则飞机会突然倾斜头部并导致失速并失去控制。不合格的飞行员被限制在超过 12 m/s 的侧风中着陆。

电源系统

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Tu-22轰炸机配备两台Д-15发动机,每台最大推力为85.3 kN,加力推力为120.1 kN。安装在垂尾两侧,使排气不影响飞机的气动性能。进气口前缘为环形,起飞时可作为吊杆将其调整到前方位置,使其与机舱内壁之间形成环形间隙,空气通过这个间隙,从而增加了进气量。原来的喷嘴在短的固定部分之后有一个开槽的末端部分,在它和外部整流罩之间有一个环形空间。喷嘴在外部整流罩中有会聚的发散部分,据信这会增加推力和射程。

Tu-22的总推力、升限和航程与B-58相似,但起飞重量比B-58大,最大飞行速度仅为M1.@ >5。

武器系统

Tu-22轰炸机几乎没有自卫武器,尾部只有一门30毫米大炮。自卫手段主要依靠速度,夜间使用电子干扰器进行自卫。由于重量大,机翼面积小,悬停性能不好,武器落下时机动范围小。其综合作战能力介于美国的B-58和英国的3V轰炸机(“维克多”、“火神”和“勇士”)之间。任务期间,Tu-22可以使用加力起飞,爬升到10000米的高度,然后以平均990公里/小时的速度飞向目标,同时爬升到12000米的高度,距离目标500公里,速度增加M1.2到1.4,导弹在距离目标180~270公里处发射,然后继续飞向目标,引导导弹。使用常规炸弹,飞机必须以超音速冲刺速度接近目标。以高亚音速水平向目标投掷炸弹。攻击后以超音速逃跑。使用这种攻击方式时,Tu-22的有效半径约为1000公里。最大作战高度为14700米,超音速攻击时的最大作战高度为12000米。为了加速到超音速,在所有情况下都需要加力燃烧室。以高亚音速水平向目标投掷炸弹。攻击后以超音速逃跑。使用这种攻击方式时,Tu-22的有效半径约为1000公里。最大作战高度为14700米,超音速攻击时的最大作战高度为12000米。为了加速到超音速,在所有情况下都需要加力燃烧室。以高亚音速水平向目标投掷炸弹。攻击后以超音速逃跑。使用这种攻击方式时,Tu-22的有效半径约为1000公里。最大作战高度为14700米,超音速攻击时的最大作战高度为12000米。为了加速到超音速,在所有情况下都需要加力燃烧室。

性能数据

3人机组(飞行员、导航员、武器系统官)

长度41.60m

翼展23.17m

高度10.13m

机翼面积162平方米

纵横比4.1

空重 34000 公斤

最大起飞重量 92000 公斤

动力系统 2 × RD-7M-2 涡轮喷气发动机

推力

最大推力:2×107.9kN

加力推力:2×161.9kN

最大飞行速度1.42马赫

实用吊顶13300米

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射程 4900 公里

机翼载荷 568 kg/m²

推重比0.36

衍生型号系列型号

图 22B

“蒙眼” 一种轰炸侦察型,最早的轰炸机型,但只能投掷自由落体炸弹,生产数量少,以后用于训练。自由落体核弹或常规炸弹可装载在机身的弹舱内。由于最大射程仅为2250公里,无法执行设计所需的战略任务。因此,生产货架的数量并不多,只有少数在用。出口到伊拉克后,在伊拉克参加了多次局部战争,都有战损。

图 22K

在距离目标180-270公里时发射导弹,然后继续向前飞行,将导弹引导至目标。如果用常规炸弹轰炸,它可以以超音速冲刺速度接近目标,在目标上空以高亚音速水平投掷炸弹,然后以超音速离开。

图 22R

“蒙眼”C海上侦察型,保留轰炸能力的Tu-22B侦察改装。头部有一个空中燃料探头,炸弹舱门上有6个照片舱口,绝缘板,改进的头罩,有些配备了电子对抗或电子情报收集设备。交付了大约 60 架,其中大部分用于海军航空兵。

图-22U

“蒙眼”D,教练机的改型,教练机座舱比标准座舱略高,座舱罩加长。它也提供给利比亚。

图-22P

“蒙眼” E 电子战/侦察变体。鼻锥得到了改进,并增加了电子天线。由于 Tu-22 本身设计不佳,它很快被后续型号 Tu-22M 取代。

图-22RD

Tu-22R 的空中加油变体

图 22RK

保留 Tu-22R 侦察能力的航空数据站变体

图-22RDK

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Tu-22RD 的侦察型。

图-22RDM

Tu-22R的进一步升级是设备的侦察模型

图-22PD

Tu-22P 的空中加油变体

图-22KD

Tu-22K 的空中加油变体

图-22KP

Tu-22K 的电子战变体,能够发射 Kh-22P 反辐射导弹。

图-22KPD

Tu-22KP 的空中加油变体

图-22UD

Tu-22U加油教练机改装

改装型号

1966年,苏联军方正式下令研制新型Tu-22M轰炸机及其配套作战武器,安装了改进的NK-22涡扇发动机,并在机腹中线安装了Kh-22“风暴”空地。导弹。图波列夫设计局加紧设计,最终设计的Tu-22M超过了军方的要求(尤其是轰炸和反舰)。三年后的 1969 年 6 月,Tu-22M 的第一款生产型(Tu-22M0) 终于出厂,经过多次测试,接受了军方的改进建议。很快,北约使用侦察这种轰炸机的绰号是“逆火”。这种轰炸机在外观上与旧的Tu-22有很大不同,其性能完全超过了Tu-22。四年后,Tu-22M1型正式开始装备苏军开始了Tu-22M的服役历史。时隔多年,Tu-22M2、Tu-22M3接连服役,性能更胜一筹。

服务动态

2008年8月,俄武装部队副总参谋长阿纳托利·诺戈维琴将军承认,俄空军一架Su-25战斗轰炸机和一架Tu-22轰炸机在南奥塞梯被击落。,飞行员的情况不明。俄军发言人表示,Tu-22轰炸机无法被单兵携带防空导弹等短程防空武器击落,因为后者的射程和高度通常不超过5公里,而Tu-22轰炸机-22 轰炸任务的飞行高度明显高于这个距离。乌克兰防空部队装备了大量S-200系统,格鲁吉亚军方很可能从乌克兰方面获得这种远程防空武器。

综合评估

作为苏联第一款超音速轰炸机,Tu-22轰炸机可靠性不高二战轰炸机载弹量排名,航程也不尽如人意。理论上可以进行超音速突防,但是飞机加满燃料和导弹后二战轰炸机载弹量排名,根本无法进行超音速飞行,即使到达目标附近,它的速度也达到了1.5马赫,而且当时也无法有效避免北约飞机和防空导弹的拦截。因此,苏军对这款轰炸机并不满意,只是装备了少量,并指示设计局研制下一代超音速轰炸机,以替代Tu-16和Tu-22。

Tu-22虽然是苏联第一款超音速轰炸机,但性能并不理想。其综合作战能力与B-58相差不大,但应该说“眼罩”的设计是成功的。另一方面,B-58由于射程短,射程短,不能混合多种核武器,也不能携带常规炸弹。