图-91舰载鱼雷机

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第二次世界大战中,美国赢得了与日本进行的空海大战,奠定了美国世界霸主的地位。同时,战胜德国的苏联拥有了世界上最强大的陆军部队。但斯大林清楚的认识到,苏联要发展,就必须建立强大的红海军。否则,苏联就将永远被西方盟国围困在亚欧大陆北端。为此,斯大林决心建立以航空母舰和战列舰为核心的大洋舰队,与美国争夺各大洋的控制权。
中文名
图-91舰载鱼雷机
产品类型
鱼雷机
研制国家
苏联
型    号
图-91

图-91舰载鱼雷机时代背景

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在这一背景下,苏联各大飞机设计局都憧憬着为红海军设计制造舰载机的光明前景。红海军于1947年向各个设计局咨询轻型舰载轰炸机方案,要求将俯冲轰炸和鱼雷攻击能力集于一个机型上。同时要求新机型应使用喷气动力,性能要超过二战舰载轰炸机。以研制大型飞机闻名的图波列夫设计局,和以研制强击机著称的伊留申设计局,为这一项目展开了激烈的竞争。权衡过种种利益关系、政治背景后,红海军要求图波列夫设计局向其提交预研方案。

图-91舰载鱼雷机预研工作

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图波列夫设计局以该局的新型鱼雷机设想为基础,提出了代号为507和509的两个舰载轰炸机方案。507方案采用单个涡轮螺旋桨发动机,而红海军最初钟情的是509方案。509方案机体仿造图-14轰炸机进行设计,中单翼单垂尾常规布局,机翼中段各装一台VK-1离心式喷气发动机。中单翼为平直翼设计,外段可以向上折叠,尾部有着陆尾钩。当构想中的大型航母以20节速度顶风行驶时,509方案机可以在火箭助推器的帮助下从航母甲板上起飞。而当时红海军尚未考虑为航母配置弹射器。
509方案实际上是图-14轰炸机的舰载版,性能基本类似。如果作为陆基轰炸机,是可以满足要求的。但509方案航程仅有1500千米,红海军一些权威们评估后,认为这不能满足舰载鱼雷轰炸机的需要。图波列夫设计局经过研究后,认为主要问题在于VK-1离心式喷气发动机耗油很大。作为舰载机又不能增大机体容纳更多燃油,因此要增加航程,就必须换一种较为省油的发动机。
1950年代初,红海军正式提出建造中型航母,舰载战斗机、攻击机和轰炸机的项目也正式上马。交给雅可夫列夫设计局的的舰载战斗机项目定下的性能指标很高,其诱人的前景深受海军赞赏。这也迫使图波列夫设计局必须加快进度,以免在舰载机研制中落后于其他设计局。
于是原本被冷落的507方案成为了救命稻草。该方案为双人机组鱼雷轰炸机,平直下单翼,由苏联著名发动机企业--皮尔姆发动机厂研制的TV-2涡轮螺旋桨发动机安装在机身中部、驾驶舱的后方,通过传动轴驱动巨大的共轴反转螺旋桨。涡轮螺旋桨发动机既有喷气发动机的强大动力,又具有接近活塞发动机的经济性。当时TV-2刚刚诞生,恰好507方案非常适合采用该发动机。同一时期英国舰载的“双头龙”鱼雷机、YB。1轰炸机,以及美国道格拉斯公司的A-2D轰炸机都采用了涡桨动力。图波列夫研究了当时西方舰载机的现状和经验,认定507方案将是一个折中的最佳选择。紧接着方案修改为使用6250马力的TV-2F改进型涡桨发动机,外翼段可折叠,以此为基础开始细节设计。同时,更强大的7650马力TV-2M涡桨发动机也研制成功,并被列为候选动力装置。

图-91舰载鱼雷机正式研制

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到了1952年,随着12000马力的TV-12涡桨发动机研制成功,图波列夫设计局把507方案修改为机翼略带后掠、尾翼后掠35度,最高速度定为1000千米/小时。此时507方案又添对手,雅可夫列夫的舰载战斗机方案也具有相当的带弹轰炸能力。因此红海军上层又设想可以以雅可夫列夫方案为基础,研制一种兼有战斗、鱼雷攻击、轰炸能力的舰载机。但此后的事实证明这一想法多少有点天方夜谭,于是507方案最终获得红海军青睐,获得了“图-91”的项目代号。
图波列夫设计局内随即正式组建了图-91设计组。设计局内部非正式的称图-91为“CPB15”,CPB是几位总师的姓名开头字母,15表示图-91是紧跟在图-14轰炸机之后的项目。1949到1953年,著名的设计局苏霍伊正在图波列夫设计局任职,他在图-91的研制工作中发挥了重要作用。
1953年初,在斯大林逝世前后,红海军对航母的渴望达到了最高点,又将各个舰载机项目的性能指标进行了拔高。4月29日,图波列夫设计局收到苏联部长会议的正式命令,确定了图-91项目的优先地位,并确定使用TV-2M涡桨发动机。命令中指明,图-91不仅用在航母上,还要作为海军陆基飞机使用。主要任务为鱼雷攻击、俯冲轰炸舰艇、水平轰炸和反两栖登陆。在起降性能方面要求能在跑道表面有杂物、积水的情况下全天候昼夜起飞。这对于当时的导航技术是非常高的要求,也说明红海军期望图-91不仅能打击西方水面舰艇,还要在滩头轰炸盟国的两栖登陆部队。
1953年9月,图-91的性能指标确定为,空重12850千克,最大起飞重量14400千克;最大速度800到830千米/小时,巡航速度300千米/小时。升限11000米。携带一枚1000千克重的45-35 MAV鱼雷,余油7%时,航程2100千米。最大稳定俯冲角度70度。起飞距离450米,降落距离400米。最多可载弹1600千克,一般载弹1000千克。

图-91舰载鱼雷机试飞验证

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图-91第一架原型机由第156工厂制造,1954年4月完工下线,送往朱可夫斯基试飞中心试飞。图波列夫设计局派出了多名资深工程师组成的试飞组。试飞由苏联英雄迪米特里·柳辛担任飞行员,马卡扬任领航员。经过一系列地面测试,1954年11月2日,图-91首飞成功。从设计到首飞,图-91的工作非常顺利,几乎没有任何问题出现。
图-91的全金属机身广泛采用了铝合金和少量镁合金,坚固而宽敞。起落架为前三点布局。巨大的机头安装了AV-44共轴反转螺旋桨。螺旋桨轴长而突出,像一个尖鼻子。桨叶分为两组,各有三个叶片,旋翼直径4.4米。螺旋桨轴侧下方有三个发动机进气口,进气道在座舱下方汇为一股与发动机连接。巨大的机身和机翼共有6个软油箱,可容纳3410千克T-1航空煤油。
在测试期间,原型机装的是TV-2M发动机。此后改进型TV-2F和TV-12发动机面世。为了将这两种发动机用于图-91的量产型,索罗维耶夫发动机设计局专门研制了上述发动机配合图-91使用的减速器和传动系统。备选的TV-12涡轮螺旋桨发动机经过不断改进,装备了安-22、图-95等多种大型飞机。
并列双座座舱的风挡由多块玻璃拼接而成,视野较为宽阔。机翼为略带后掠角的全金属下单翼,两翼下方的吊舱内安装了KURS对海搜索雷达。机身较粗大,TV-2M涡桨发动机装在机身中段,通过复杂的减速器和驱动轴与螺旋桨相连。机背专门设计了大型舱盖,用于维护和更换发动机。发动机下方是弹舱。翼根后沿是发动机排气口。尾翼为正常布局。这种发动机“中置”的布局,对于图-91这种中型飞机来说,可以使重心集中在飞机中心,提高飞机的机动性和可操纵性。
原型机的试飞证明,图-91完全符合红海军的指标要求。其中正常载重提高到1050千克,最大航程2350千米,比509方案航程远得多。试飞中达到的最高速度是0.76马赫。在试飞中,图-91曾装载2700千克燃油和1000千克弹药,达到了210O千米的航程。而使用喷气发动机的伊尔-28如果要飞这个距离,则要消耗6000千克燃油。
图-91携带一枚45-36鱼雷在2380米高度巡航时,速度为665千米/小时,在8000米高度巡航时为690千米/小时。带鱼雷爬升到8000米,需时约14分钟。滑跑起飞距离518米,降落距离522米,使用刹车时为438米。因此在航母上起飞时,必须借助火箭助推器才能升空。还测试了在土跑道上的起飞能力。
原型机的载弹量在1200到1500千克之间。具体武器配置为,可携带一枚FAB-1500航空炸弹,或6枚FAB-150炸弹,或12枚FAB-100炸弹;或携带100到500千克深弹;反舰时携带一枚45-36MAN 低空水平投掷反舰鱼雷,或一枚45-36 MAV伞投反舰鱼雷,或3枚RAT-52火箭动力鱼雷。布雷作战时,图-91可携带水压引信水雷,或LIRA锚雷,或APM漂雷。炸弹、鱼雷或水雷可以收藏在机腹弹舱内,也可以挂在机翼挂架上。机腹的伸缩式火箭发射器,可装共计8枚TRS-212火箭弹,或36枚TRS-132火箭弹,或120枚TRS-85火箭弹,或120枚APS-85火箭弹。其中TRS-212威力巨大,设计局号称能与巡洋舰的大口径火炮炮弹威力相比。飞行员使用PBP-6M瞄准具进行俯冲轰炸或直线瞄准,水平轰炸时用OPB-11R瞄准具。
机身安装两门固定的R-23型23mm机炮,每门备弹100发;或2门30mm炮,各备弹70发。配一部FKP-2照相枪。机尾的DK-15遥控炮塔装一门23mm炮,用于护尾,水平射界左右45度,可上仰55度,备弹200到300发。领航员通过一个向后的潜望镜操纵尾部炮塔。1954年下半年,图-91进行了火箭弹发射试验,并借助图-14平台验证了反舰鱼雷等武器系统。
为提高生存力,原型机驾驶舱安装了ALBA-1装甲,厚度为8到16mm,装甲总重568千克。钢索、拉杆组成的操纵系统都采用了双重备份。水平尾翼还有电动操纵备份。起落架通过液压系统收放,也可以手动收放,机尾还有一个迫降时使用的尾撑。油箱内注有惰性气体,油箱和发动机舱装有二氧化碳自动灭火器。两名飞行员都使用弹射速度为20米/秒的弹射座椅,该座椅装有当时算是先进技术的正面风挡,避免飞行员被迎面气流吹伤。
从外观上看,图-91可以用“丑陋”形容,头部硕大累赘,有点傻气。但是其作战能力却不容忽视。图-91有机载无线电应答机、Gamma护尾告警装置、RSB-5或RSIU电台、SPU-3R内部通话器、MATERIK盲降系统、RV-2无线电高度表、ARK-5无线电罗盘、AFA-BA航空摄影机,以及50年代初苏联作战飞机的一些标准设备。可以看出,图-91的机载电子设备是相当先进的。KURS雷达系统确保了图-91能在视线外或恶劣气象下发现敌舰,无线电高度表使其俯冲轰炸或超低空投雷时,能保证适当的飞行高度。而导航设备与当时的一般作战飞机相比更是豪华。
1955年中,图-91完成了初步试飞,被运往海军试飞基地进一步测试。红海军代表加入到了试飞组中,对飞行性能、稳定性、导航、动力系统、载弹等多个项目进行了试飞。试飞员、设计师和海军代表都深表满意。海军指示下一步应确定量产型的具体设计,解决零下30度气温时发动机启动问题,增加第二套操纵系统以进行飞行教练,改装更新式的通信和电子战设备。第156工厂迅速造出了第二架图-91原型机,基本符合海军的改进意见。

图-91舰载鱼雷机不幸夭折

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1953年,就在图-91展翅欲飞时,斯大林逝世,信奉导弹万能的赫鲁晓夫上台。假如在西方国家,这并不会影响对国家发展具有关键意义的海军建设计划。但在苏联,长官意志很快将红海军的大洋梦扼杀了。
1955年,图-91原型机参加了苏联航空新科技展览,借以向赫鲁晓夫证明其优越性能。赫鲁晓夫对机载大口径火箭弹很有兴趣,详细询问了具体性能。他说,既然这种弹药可以和舰炮炮弹的威力相比,那么更加证明了大型水面舰艇只不过是“铁棺材”,这样的话舰载的图-91还有什么意义。来自图波列夫设计局、红海军乃至空军的官员都非常尴尬,但又无法申辩。尽管如此,1955到1956年,图-91的试飞仍在继续,进行了超过90个起降的试飞,量产图纸甚至发到了工厂进行前期准备。为充分发挥图-91的潜力,图波列夫设计局还很快的拿出了反潜和电子战两种改型的设计方案。
在几年之内,赫鲁晓夫取消了几乎全部大型舰艇建造计划。航母项目首当其冲,很快下马。图-91变成了“空中楼阁”,无论图波列夫设计局和156工厂领导怎么向上级申诉,也逃脱不了计划取消的厄运。1956年夏,图-91、伊尔-54战术轰炸机和图-98大型截击机公开让美国空军访问团参观。美国人赞叹之余,却不知道前两个机型已经下马了。北约集团给了图-91正式代号:“靴子”(Boot),并认为它将成为盟国舰队的一个威胁。随后几架图-91原型机永远离开了蓝天,废弃在朱可夫斯基中心的角落,后来在基地扩建时,惨遭毁坏。

图-91舰载鱼雷机评价小节

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在图-91研制期间,曾有人批评其速度和机动性追不上喷气时代的步伐,但后来的实践证明,对于对地攻击机型来说,要求低空性能良好,拥有装甲保护,载弹量要大,速度和机动性反而不是最重要的指标。苏-25、A-10等攻击机就是很好的证明。在航母上搭载中型作战飞机有很多限制,苛求其速度、机动性也是不现实的。图-91在很多方面优于同时期的西方中型舰载机。
例如,英国的“塘鹅”舰载涡桨反潜机最大速度仅有499千米/小时,航程1500千米,远低于图-91的水平。美国当时计划装备的A-2D舰载攻击机,最大速度900千米/小时,载重2500千克,和图-91相当,航程却只有1025千米。当然不可以简单的说图-91神乎其神,但足以证明图-91的性能是相当突出的。“塘鹅”、A-2D和法国“贸易风”反潜机都使用了与图-91类似的单发涡桨布局,说明这一布局是有生命力的。我们也无法见到图-91的服役,更无法研究其实战效能,但图波列夫设计局的优秀设计,必将为世人所称道。
图-91基本技术数据:
翼展16.4米
长度17.7米
高度5.06米
翼面积 47.48平方米
最大起飞重量 14400千克
最大速度 800千米/小时
升限 11000米
航程 2350千米
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武器装备 军事