航母杀手,图-22M“逆火”超音速战略轰炸机发展简史原创河东三叔2020-02-15 09:25:13
当时间进入上世纪60年代,冷战带来的美苏军事体系建设已经步入相对成熟阶段,现代导弹、核武器、喷气式技术发展的突飞猛进也给了武器装备研制带来新的思路。当然作为重中之重的远程战略轰炸机发展一路向前从未停止,回顾美苏在该领域的研制成果会发现一个共同的规律——从螺旋桨到喷气式、从亚音速到超音速。 时间往前推到50年代,美国人相对领先发展了螺旋桨式(B-29、B-36)、喷气式高亚音速(B-47、B-52)、喷气式超音速(B-58)各型战略轰炸机。苏联虽然早期落后于美国但学习成长很快,从最早仿制B-29的图-4开始,先后推出喷气式高亚音速(图-16、米亚-4)、喷气式超音速(M-50、图-22)等各型战略轰炸机。双方从机型数量到实际作战实力越来越接近,随着现代防空技术以及喷气式战斗机的兴起,高速突防成为当时战略轰炸机的标准作战模式,如何在战时能安全可靠的将核弹快速投向目标成为重要目标,于是超音速远程战略轰炸机的发展成了各国研制工作的核心。 B-58“盗贼”战略轰炸机(最大飞行速度2马赫)、苏联图-22“眼罩”战略轰炸机(最大飞行速度1.5马赫)作为相互赶超机型,是美国和苏联第一代超音速战略轰炸机的代表之作。B-58以牺牲载弹量获得良好的超音速突袭能力,图-22则以相对落后的技术、材料获得基本相当的性能,两家战略轰炸机在超音速时代站在了同一起跑线上。 几款主力轰炸机尺寸对比
背景介绍图-22“眼罩”作为苏联第一架超音速战略轰炸机,正式服役后由于性能上的缺陷,导致作战部队在操作过程发生很多严重问题。常规操作性小问题还可以克服并接受,但是图-22最重要的性能指标超音速飞行能力却一直差强人意。虽然设计理论上超音速突防是标配,但是当战机满载燃油和弹药后基本无法实现超音速飞行,就算短时间突破到1.5马赫也无法有效摆脱北约战机及防空导弹的拦截。 同时“眼罩”还有一个先天性问题,由于发动机安装在机背尾翼部位造成维护不易,正是性能不完全达标使用维护成本又过高,因此苏军对此并不满意虽然有多种改型但实际装备数量不大。 图-22“眼罩”超音速轰炸机
而此时在大洋另一头的美国人也正在脑壳疼,为了打造B-58这款超音速轰炸机不惜集成了当时几乎所有先进航电以及配套设备(如采用:胶囊弹射座椅、复合材料、语音提示等),不过B-58光鲜之外也有着高事故率、高油耗以及研制使用成本高的三高问题。B-58总共制造116架,其中就有26架坠毁。一架B-58连带地面设备总值高达3350万美元,而同期B-47只要300万美元、B-52则是900万美元,大家注意这可是上世纪60年代的单价。 注意下面这张B-58超音速轰炸机标准照片,整机配套费用可不是一般的高,就连财大气粗的美国人也承受不起很类似于现在的B-2。 B-58“盗贼”超音速轰炸机
如此高额的费用以及事故率使B-58成了最短命的超音速轰炸机,在此之后美国人开始新一代XB-70“女武神”超音速远程战略轰炸机、SR-71“黑鸟”高空高速战略侦察机的研制。人类航空史上创纪录的XB-70“女武神”飞出了3马赫最大速度以及21500米最大飞行高度,强大的远程战略打击能力瞬间远超苏联,极度不安的苏联也推出了自己的对应机型——苏霍伊设计局T-4“红色女武神”超音速战略轰炸机。 T-4超音速战略轰炸机,最大起飞重量125吨,最大飞行速度3200千米/小时,实用升限20000-24000米、最大航程7000千米,可以携带2枚空地导弹。 T-4超音速战略轰炸机
由于造价惊人T-4有着“143吨黄金/100号金制飞机”的外号(基本等同于T-4最大起飞重量),虽然追求高空高速所带来的技术难题基本得到解决,但研制周期过长而且载荷太小性价比不高最终被苏联军方放弃。 T-4超音速战略轰炸机 三视图
苏霍伊不行就换个单位,憋着一口气的图波列夫T-145工程得到军方认为,此时苏联空军对新机型的要求是这样的:作战航程5000千米,高空飞行速度2马赫,低空穿透时速1马赫,载弹量20吨,可以在前线机场进行起降作业。实际上T-145工程早在1962年就已经做为T-4的廉价补充出现,只不过热衷于导弹制胜论的赫鲁晓夫对此没啥兴趣,赫氏下台后获得新生的T-145工程作为图-22“眼罩”的改型重登前台,未来定型版本是图-22M“逆火”用于取代已经过时的图-16以及性能平庸的图-22“眼罩”。 T-145工程
研制历程1967年11月,苏联部长会议决定全面开发T-145工程方案同时终止T-4项目,该机型配套两台NK-144-22喷气发动机以及采用可变后掠翼布局设计。T-145工程方案模型和图-22”眼罩“相比造型还是相当类似,直接采用现成的图-22航电设备以及Kh-22反舰导弹、K-22系统等以降低成本,下图就是未来闻名世界的图-22M”逆火“超音速战略轰炸机早期方案。 T-145工程
T-145工程 三视图
尽管飞机看起来就像图-22的升级改型,但实际上图-22M是一款全新设计的机型,图波列夫将它称之为图-22M也是为了保护设计方案能得到苏联政府的认可。和同期雄心勃勃推出无数高大上型号的苏霍伊、雅科夫列夫设计局,以及运气有点差的米亚西舍夫设计局相比,显然图波列夫更加务实直接以图-22改型误导世界和苏联军方,以期得到快速的研制批准(从结果看明显图氏成功了)。 和对外的宣传不同,图-22由于两个发动机布置在垂尾根部两侧,在日常维护发动机中显得很麻烦,因此M型进行了优化并重新设计了大部分机身。下图是图-22M型风洞试验模型,发动机已经从机背部位移进机身同时改为两侧进气布局,至此图-22标志性的外部特征已经完全消失,两者唯一的共同点是前起落架和炸弹舱门。 图-22M型风洞试验模型
机组成员调整为4人,包括飞行员、副驾驶、领航员、武器系统操作员。 四人机组
1969年距正式研制仅过两年,原型机图-22M0就顺利出厂并于同年8月30日进行了首次成功试飞,之后为了大规模测试需要又生产了9架测试型。测试期间发现了一些并不严重的常规问题,如:起落架超重设计太复杂、机翼结构强度不足等,最大的问题是采用的NK-144-22发动机太过耗油,造成图-22M0的航程只能达到4140千米离设计要求有点差距。 图-22M0原型机
测试及研制工作继续进行,1969年-1971年间,喀山航空制造厂又生产了10架改进型图-22M1,4架用于飞行性能、发动机、电子干扰设备(加装PIKS热辐射干扰发射装置)、以及武器系统和航电系统兼容性测试。另外1架用于结构测试,最后5架用于机身静力测试。和图-22M0主要区别是M1型安装了翼展更大的加固型机翼,以及新型NK-22加力涡轮风扇发动机(推力提高10%,加力全开推力达215.7千牛)。 图-22M1原型机
图-22M1型航电系统也得到升级(ABSu-145型自动飞行控制系统),两侧翼下各增加一个外挂点用于测试挂载Kh-22型导弹,或者挂载自由落体炸弹。图-22M1型航程能达到5000千米,以1.25马赫速度飞行时作战半径可达1560千米,最大平飞速度1660千米/小时,起飞滑跑距离2300米。 M1型虽然加强了机体结构,但最大起飞重量只能达到110吨,和原定的120吨有点偏差。部分图-22M1随后交付给海军航空兵进行测试使用,北约称之为“逆火”A型轰炸机。 下图是正在进行空中加油以及武器测试的图-22M1型轰炸机。 图-22M1型轰炸机
1973年5月7日,量产型图-22M2进行了首次试飞,1976年开始批量生产装备部队(空军及海军航空兵)使用。和M0\M1版本不同之处在于M2可以携带三枚Kh-22反舰导弹(当然是以牺牲航程为代价),标配情况下在内置弹舱中挂载一枚Kh-22反舰导弹,当然如果执行常规轰炸任务可以直接以复合挂架或机腹弹舱挂载普通航弹。 图-22M2原型机
图-22M2标配一枚Kh-22
M2型航电系统得到进一步升级,安装新式地形匹配雷达及导航计算机(ABSU-145M飞行控制及NK-45导航系统),翼下起落架舱整流罩变小,主起落架向内收起扩展了机内油箱。再加上空中加油的配套,M2型作为实用化版本性能较前两型提高很大,最大飞行速度达到1800千米/小时,北约绰号“逆火B”。 后期生产的图-22M2型在机翼和水平尾翼做了一定调整,使的机身整体过渡变得更加圆滑,改善了飞行品质稳定性更强。 图-22M2
图-22M0、M1、M2侧面对比图
图-22M2型属于量产实用型,先后生产装备苏联远程航空兵约200架,另外海军航空兵装备了160多架。能让图-22M2顺利服役并获得设计性能必须要归功于NK-22发动机,这是基于NK-144型发动机的改进型号(变化小对机体基本没有修改要求),推力更强使用寿命也从最早的100小时扩大到750小时。 图-22M2尾部特写,两台NK-22涡扇发动机以及两门GSh-23双管23毫米机炮,导弹制胜论美苏都有走歪的时候。图-22M早期型号和F-4“鬼怪”一样刚开始也没有配备机炮,后来出于安全考虑还是为飞行员装上最后一道防线,毕竟那个时代的导弹还是有点不太靠谱近距交战照样存在。 图-22M2尾部特写
升级改型图-22M3型1977年6月20日首飞成功,和前型相比有重大的外观变化,采用全新的机鼻以及雷达罩,进气道改为楔形进气道和米格-25类似,活动机翼最大后掠角可达65度。除此之外,还采用全新的航电系统一改苏式战机满座机械仪表的落后造型,自动化程度直线提升对于飞行员而言就是一个减负的成果。同时对动力系统再次进行提升,采用NK-25型发动机(产品E),最大推力达到25吨(比NK-22提升20%),进一步降低了油耗变相增加航程。 图-22M3
图-22M3型由于进行了机体调整以及更换发动机,航程提升了三分之一从5000千米增加到6800千米,有效载荷从3吨提升了6吨,最大速度从1.65提升到2.05马赫。对于它而言最大的缺陷是雷达反射面增大了20%,不过在隐身性能要求不是太高的时代也是可以接受的。 图-22M3型 三视图
图-22M3的服役构成了当时苏联远程航空兵、海军航空兵远程战略打击力量的核心,北约按照顺序给它取了个绰号叫“逆火C”。图-22M到此为止已经修改的相当成熟,不过上世纪60年代开始的美苏《战略武器限制谈判》给它带来点麻烦,早在图-22M2服役之后美国人对这款机型是否属于战略武器就进行了大量猜测。 美国空军认为M2型作战半径可达5650千米,如果进行一次空中加油可达7780千米,苏联人对该机型性能捂的很严实,坚称图-22M("眼罩""M"型的意思)是一款中程轰炸机航程不到7000千米。并且他们认为美国人是基于飞机外型进行推算,因此死守秘密强调这是图-22的改型而非全新设计版本。不过到了1979年第二轮谈判时,苏联还是对美国做出让步同意取消机头空中加油设备,使其不具备洲际战略打击能力。 图-22M3“逆火”轰炸机
受到美苏限制战略武器谈判的限制,图-22M2取消了机头空中加油探头换成一个平滑的整流罩,不过苏联留了一手在谈判中加了一条可以随时装上加油探头。只不过为照顾到美国人面子,多了一条需要向美国提供空中加油机数量以限制加油能力的套路,因此大家在看到图-22M各型战机照片时就会发现有些带探头、有些则是光秃秃。 图-22M2取消加油探头
性能及作战模式图-22M“逆火”是一款集战术、战略打击于一体的大型超音速轰炸机,可以执行战略核轰炸、常规水平轰炸、海上侦察等任务用途多样化。特别是携带大威力反舰导弹远程奔袭攻击美国航母编队,超音速低空突防能力让美国人感到一阵阵不安。其高空亚音速作战半径达3700多公里,如果经过空中加油可以从苏联北极基地起飞,攻击完美国本土目标后再飞回国内基地。 图-22M“逆火”轰炸机
以图-22M3为例,基本性能如下:最大起飞重量约120吨、最大飞行速度1.88-2.3马赫、实用升限18000米、实用航程7000千米(空中加油可达12000千米)。拥有2个内置弹舱4个外挂架,标准载荷6吨,最大载弹量可达24吨,可以挂载Kh-15、Kh-16、Kh-22等空地导弹,也可以挂载苏军各型自由落体炸弹。 以Kh-22为例,标准6吨的载荷刚好可以挂一枚,但逆火通过调整武器配置及降低内油可以实现最大24吨的载弹量。如果以牺牲航程为代价,逆火最多可以挂载三枚Kh-22反舰导弹,其中一枚以半埋式挂在机腹挂架上另两枚则分挂于两侧机翼。 机腹半埋挂载的Kh-22
携带三枚导弹
上世纪80年代后期出厂的图-22M3,可以在机腹弹舱旋转挂架上挂载六枚Kh-15空射巡航导弹,同时在两侧机翼下还可以挂载另外四枚。 图-22M3旋转挂架
除导弹外还可以挂载69枚500千克普通航弹或69枚100千克普通航弹,或者42枚水雷进行空中布雷作业,从下图看能找到点地毯式轰炸的即视感。 普通航弹
结语图-22M3“逆火”兼具常核打击以及反舰能力,拥有良好的低空突防能力,生存能力高于苏联以往轰炸机型。在苏联时代强化了以反舰导弹饱和攻击美军航空母舰战斗群的战术,威胁程度太高以至于美国F-14“雄猫”及配套AIM-54也是为应对其战术而打造,不过很幸运的是“逆火”在冷战期间从未实战表现过其强大的突防能力。包括标志性的重型超音速导弹从来没有用于实战,但“航母杀手”称号却仍然远近闻名,毕竟让它发射出一枚导弹则意味着大战的来临。 冷战期间图-22“眼罩”和图-22M“逆火”绝对是恐怖的代名词,曾经给了各国以巨大的压力。 图-22“眼罩”和图-22M“逆火”
图-22M“逆火”也是一款相当成功的超音速战略轰炸机,从1969年以来总共生产了约500架,参加了阿富汗战争、车臣战争、俄格冲突以及最近的叙利亚战争。除俄格冲突中损失一架图-22M3之外,整体表现可圈可点目前和图-95、图-160一起构成俄罗斯战略空军三剑客,未来作为俄罗斯战略空军的重要倚仗之一还将继续升级改装服役到老。 升级中的图-22M3
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