云中子
圖波列夫的TB-3作為世界上第一架全金屬懸臂式下單翼4發(fā)動(dòng)機(jī)轟炸機(jī),在航空史上具有舉足輕重的地位。其項(xiàng)目的起源,要從殘酷內(nèi)戰(zhàn)的硝煙剛剛散去不久的20世紀(jì)20年代中期說(shuō)起。當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)紅軍軍事裝備特種技術(shù)局(Ostekhbyuro)在蘇聯(lián)自行設(shè)計(jì)建造的第一種實(shí)用化大型飛機(jī)——雙發(fā)動(dòng)機(jī)的TB-1還沒(méi)有完成制造時(shí),就馬不停蹄地與中央航空流體動(dòng)力學(xué)研究院(TsAGI)開始探討TB-1的后繼者研制問(wèn)題了。TsAGI就此極有預(yù)見(jiàn)性的提出了總功率達(dá)2000馬力(1471千瓦)的巨型飛機(jī)方案。雖然在20年代,這聽起來(lái)不啻為天方夜譚,但新生的蘇聯(lián)空軍卻相當(dāng)認(rèn)真的考慮起這一提議的可行性。畢竟在誕生過(guò)“伊里亞·穆羅梅茨”的土地上,任何事情都是有可能發(fā)生的。
TB-1奠定了基礎(chǔ)
在談及TB-3前,先要對(duì)上面曾經(jīng)提到的TB-1(ANT-4)有所了解。雖然ANT-4在航空史中即便是蘇聯(lián)航空史也往往是個(gè)被人忽略的角色,但這架飛機(jī)的實(shí)際地位卻是舉足輕重的。不管是大名鼎鼎的TB-3也好,似曾相識(shí)的TB-4(ANT-16)也罷,甚至于連航空史上那個(gè)神話般的傳奇“馬克西姆·高爾基”(ANT-20)都是它的發(fā)展型!相信如此一來(lái),讀者就會(huì)理解筆者為何要在這里,將一番筆墨用在ANT-4(TB-1)身上了。1925年11月26日,世界上最先進(jìn)的重型轟炸ANT-4,憑借兩臺(tái)336千瓦的納皮爾·萊恩(Napier Lion)發(fā)動(dòng)機(jī)將自己腳下的一雙“雪橇”帶離了地面,開始了第一次的處女飛行。令當(dāng)時(shí)在場(chǎng)的很多人所沒(méi)有意識(shí)到的是,這次飛行實(shí)際上拉開了航空史上一個(gè)王朝——圖波列夫王朝的序幕。正是TB-1(ANT-4)的成功,奠定了其設(shè)計(jì)師圖波列夫在蘇聯(lián)航空界的地位。
全金屬的TB-1(ANT-4)具備后來(lái)TB-3的絕大部分特征,如懸臂厚翼弦式下單翼、波紋金屬蒙皮、固定式起落架、開放式駕駛艙、框架支撐式內(nèi)部結(jié)構(gòu)等等。事實(shí)上,我們可以將TB-3(ANT-6)看作是TB-1(ANT-4)的4發(fā)型號(hào),將TB-4(ANT-16)看作是TB-1(ANT-4)的6發(fā)型號(hào),而將ANT-20“馬克西姆·高爾基”看作是TB-1的8發(fā)型號(hào)!由此可見(jiàn),TB-1就是這么一架在蘇聯(lián)早期重轟炸機(jī)發(fā)展史中至關(guān)重要的關(guān)鍵型號(hào)??赡芤越裉斓难酃饪磥?lái),TB-1(ANT-4)是一架平凡得近乎于簡(jiǎn)陋的飛機(jī),不過(guò)在當(dāng)時(shí)的世界上,相信類似的飛機(jī)對(duì)任何一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)都是一件偉大的工業(yè)成就,更何況是在百?gòu)U待興的蘇聯(lián)!按照蘇聯(lián)空軍對(duì)該機(jī)的定位,該機(jī)主要承擔(dān)前線堅(jiān)固目標(biāo)的重點(diǎn)轟炸任務(wù),并在適當(dāng)?shù)那闆r下也要求可以作為運(yùn)輸機(jī)使用??陀^地說(shuō),由于那時(shí)類似的大飛機(jī)非常罕見(jiàn),所以各國(guó)對(duì)于如何使用這些大家伙并沒(méi)有準(zhǔn)確的定論,理念相當(dāng)模糊。有趣的是,德國(guó)人認(rèn)為圖波列夫的這架飛機(jī)抄襲了容克斯公司G-233運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì),容克斯公司據(jù)此還向蘇聯(lián)政府提出了專利侵權(quán)的訴訟。不過(guò)大家都知道蘇聯(lián)政府對(duì)于類似事件的一貫態(tài)度(即便確有其事),所以這個(gè)訴訟最終不了了之。
1925年首飛的這架TB-1(ANT-4)原型機(jī)與后來(lái)的生產(chǎn)型并不一致,其主要差別在于機(jī)首設(shè)計(jì)。TB-1(ANT-4)01架原型機(jī)的機(jī)首采用了封閉的全透明式結(jié)構(gòu);但在1928年7月出現(xiàn)的第二架原型機(jī)上,同樣的位置則變成了后來(lái)成為經(jīng)典的“陽(yáng)臺(tái)式”前機(jī)槍座+敞開式駕駛艙結(jié)構(gòu)。日后這一形象隨著TB-3為全世界所熟知,成為了TB-3的招牌式特征之一。第二架TB-1(ANT-4)原型機(jī)的改進(jìn)事實(shí)上遠(yuǎn)不止機(jī)首一處,最大的變動(dòng)其實(shí)還在于發(fā)動(dòng)機(jī)——圖波列夫用進(jìn)口的544千瓦BMW VI發(fā)動(dòng)機(jī)替換掉了原先的納皮爾·萊恩發(fā)動(dòng)機(jī)。需要指出的是該型BMW發(fā)動(dòng)機(jī)的蘇聯(lián)仿制品M-17,同樣是ANT-6(TB-3)早期型的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力。繼02架TB-1(ANT-4)原型機(jī)不久后試飛的03架原型機(jī)則成為批生產(chǎn)型的樣板。它在02架的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)了發(fā)動(dòng)機(jī)短艙并對(duì)防御火力進(jìn)行了加強(qiáng),使機(jī)組成員總共達(dá)到了5名——2名飛行員+3名機(jī)槍手。
首批生產(chǎn)出來(lái)的TB-1(ANT-4)大都被作為宣傳機(jī)器使用,用以向全世界傳達(dá)這么一條信息——“既然我們建成了世界上第一個(gè)無(wú)產(chǎn)階級(jí)紅色政權(quán)(這在很多人眼中是個(gè)無(wú)法想象的奇跡),那我們也就能再搞出些別的什么奇跡,讓全世界都明白,一個(gè)屬于布爾什維克的時(shí)代來(lái)到了!”說(shuō)句題外話,當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)人是這么說(shuō)的,也確實(shí)就是這么做的。TB-1的出現(xiàn)只是這個(gè)激情時(shí)代的一個(gè)縮影,只用10年時(shí)間就將這片廣袤土地由事實(shí)上的半中世紀(jì)狀態(tài)一舉帶入全面的電氣化與工業(yè)化紀(jì)元,這個(gè)當(dāng)時(shí)世界上唯一的蘇維埃政權(quán)的確不是蓋的,確實(shí)有些驕傲的資本。盡管如今的史學(xué)家們對(duì)那個(gè)逝去的紅色帝國(guó)褒貶不一,但歷史就是歷史,蘇聯(lián)的迅速崛起是一個(gè)任誰(shuí)也抹殺不掉的事實(shí)。列寧發(fā)起的“星期六義務(wù)勞動(dòng)”成為了有關(guān)那個(gè)時(shí)代的永恒印記。在這個(gè)口號(hào)的感召下,聯(lián)共(布)領(lǐng)導(dǎo)下的蘇聯(lián)人民創(chuàng)造出了令帝國(guó)主義列強(qiáng)瞠目結(jié)舌的偉大成就。
這批飛機(jī)的其中一架被命名為“蘇維埃大地號(hào)”,它經(jīng)重新改裝后(駕駛艙全封閉、拆除全部軍械)準(zhǔn)備用于從莫斯科起飛經(jīng)西伯利亞抵達(dá)美國(guó)的創(chuàng)紀(jì)錄飛行。但不幸的是,“蘇維埃大地號(hào)”在出廠不久后的一次試飛著陸中發(fā)生了事故,機(jī)體嚴(yán)重?fù)p壞。不過(guò),很快又有一架TB-1(ANT-4)出廠繼承了“蘇維埃大地號(hào)”的名字,并不負(fù)眾望的完成了這次歷史性遠(yuǎn)航。1929年8月23日,“蘇維埃大地號(hào)”以8746千克的超載狀態(tài)從莫斯科起飛,取道西伯利亞、堪察加、千島群島至美國(guó)西海岸后又橫穿整個(gè)北美大陸,足足跋涉了60多天,終于在1929年11月1日抵達(dá)了目的地紐約,全程約21242千米!自此,蘇聯(lián)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的轟鳴不僅響徹了西方世界的天空,也震憾了西方世界的內(nèi)心。endprint
TB-1(ANT-4)的生產(chǎn)一直持續(xù)到1932年8月,連同原型機(jī)在內(nèi)一共制造了152架,當(dāng)然如果算上為蘇聯(lián)紅海軍航空兵制造的雙浮桶式水上飛機(jī)TB-1P(魚雷轟炸型)在內(nèi),那么這一數(shù)字就還要再加上66。作為二線運(yùn)輸機(jī)角色使用,最終被重新賦予G-1的新型號(hào)之前,TB-1(ANT-4)是蘇聯(lián)空軍重型轟炸機(jī)部隊(duì)多年以來(lái)當(dāng)之無(wú)愧的頂梁柱。在被TB-3接替了一線的位置后,很多TB-1(ANT-4)被蘇聯(lián)民航總局接收作為貨物運(yùn)輸機(jī)繼續(xù)為祖國(guó)服務(wù),還有一部分TB-1(ANT-4)則被移交給阿維亞克緹卡(Aviaarktika)(蘇聯(lián)北極航空科學(xué)考察機(jī)構(gòu),隸屬于蘇聯(lián)負(fù)責(zé)北極地區(qū)考察的最高機(jī)構(gòu)格拉沃瑟莫珀特(Glavsevmorput)),用于對(duì)北極地區(qū)的勘測(cè)探險(xiǎn)活動(dòng),最后一次有紀(jì)錄可查的TB-1(ANT-4)飛行是阿維亞克緹卡(Aviaarktika)在1945年的一次科學(xué)考察行動(dòng),此后該機(jī)就完全退出了人們的視限,但作為一架誕生于1925年的飛機(jī)來(lái)說(shuō),這已經(jīng)足夠讓人吃驚了。此外,蘇聯(lián)空軍科學(xué)研究院(NII-VVS)也擁有幾架TB-1(ANT-4)用作技術(shù)試驗(yàn)平臺(tái),這里的TB-1(ANT-4)承擔(dān)的各種試驗(yàn)任務(wù)可謂五花八門,其中既包括自動(dòng)駕駛儀、高炮測(cè)試標(biāo)靶、傘降作戰(zhàn)試驗(yàn)等“小兒科”,也有火箭助推發(fā)動(dòng)機(jī)、空中加油、直至Zveno(組合式寄生戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃)的大動(dòng)作,可以說(shuō)TB-1(ANT-4)是蘇聯(lián)人造得相當(dāng)“值”的一種飛機(jī),為蘇聯(lián)航空技術(shù)的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn),盡管這些功績(jī)大多數(shù)是默默無(wú)聞的。
在TB-1的圖紙上放大!
雖然,不知不覺(jué)中TB-1(ANT-4)的故事把人們帶回了那個(gè)“星期六義務(wù)勞動(dòng)”的時(shí)代,但我們還是要言歸正傳,看一看繼ANT-4(TB-1)后,俄國(guó)人又想搞出些什么。盡管這次的任務(wù)并不輕松,不過(guò)北極熊的倔勁上來(lái),真是擋也擋不住。1925年11月21日,TsAGI收到了來(lái)自軍方的第一筆資金用以啟動(dòng)新型重轟炸機(jī)的設(shè)計(jì)工作。而到了1926年6月9日,官方正式發(fā)布了關(guān)于此項(xiàng)計(jì)劃的需求規(guī)格說(shuō)明書(Spec),設(shè)計(jì)代號(hào)ANT-6。看來(lái),俄國(guó)人又一次鐵了心打算弄出個(gè)大家伙來(lái)給全世界瞧瞧。1926年7月17日,TsAGI決定先行建造兩架原型機(jī),其總體布局主要參考TB-1,并計(jì)劃在第二架全金屬結(jié)構(gòu)原型機(jī)上采用當(dāng)時(shí)世界上最流行的波紋金屬蒙皮。TB-1已經(jīng)證明了這種蒙皮的價(jià)值。
需要說(shuō)明的是,到20世紀(jì)20年代中后期,蘇聯(lián)航空工業(yè)已經(jīng)初步形成了以兩大航空設(shè)計(jì)中心為龍頭的格局,這就是:安·尼·圖波列夫領(lǐng)導(dǎo)的中央空氣流體動(dòng)力學(xué)研究院(TsAGI)設(shè)計(jì)局和尼·尼·波里卡爾波夫領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計(jì)局。圖波列夫設(shè)計(jì)局基本上專門研制多發(fā)客機(jī)和轟炸機(jī);波里卡爾波夫設(shè)計(jì)局則設(shè)計(jì)各種用途的新型飛機(jī)和整個(gè)系列的殲擊機(jī)。到30年代初,圖波列夫領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計(jì)局從中央空氣流體動(dòng)力學(xué)研究院中分出來(lái),成立了獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)局。中央空氣流體動(dòng)力學(xué)研究院繼續(xù)從事科學(xué)研究,而圖波列夫領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計(jì)局則專門負(fù)責(zé)新型飛機(jī)的設(shè)計(jì)。由此可見(jiàn),為紅軍提供新型重轟炸機(jī)的任務(wù),繼TB-1(ANT-4)之后仍然責(zé)無(wú)旁待的落到了圖波列夫的身上。
除了主任設(shè)計(jì)師圖波列夫之外,V.M.彼特雅科夫(V.M. Petlyakov)作為全蘇中央航空流體動(dòng)力學(xué)中心航空器、水上飛機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)部門(AGOS TsAGI)ANT-6項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人統(tǒng)領(lǐng)全局.其麾下工作的其他工程師有:I.F.奈茲瓦爾(I.F. Nezval)、K.I.波波夫(K.I. Popov)、B.A.諾沃賽爾斯基(B.A. Novoselskiy)、V.M.米亞西舍夫(V.M. Myasischev)、負(fù)責(zé)機(jī)翼設(shè)計(jì)的V.A.波瓦利亞耶夫(V.A. Belyaev)、負(fù)責(zé)總體布局的B.M.宏多斯基(B.M. Kondorsky)、范德勒諾夫(Fenelonov)、負(fù)責(zé)機(jī)身設(shè)計(jì)的列別捷夫(Lebedev)、負(fù)責(zé)機(jī)尾部分設(shè)計(jì)的N·S·內(nèi)克拉索夫(N.S. Nekrasov)、負(fù)責(zé)起落架設(shè)計(jì)的A.I.普提洛夫(A.I. Putilov)、E.I.樸茍斯基(E.I. Pogosky)、負(fù)責(zé)動(dòng)力系統(tǒng)的A.N.葛盧布柯夫(A.N. Golubkov),以及負(fù)責(zé)軍械系統(tǒng)的S.I.薩維列夫(S.I. Savelev)等人。從這份列出的長(zhǎng)長(zhǎng)名單我們不難發(fā)現(xiàn),其中的很多人日后都成為了獨(dú)擋一面的蘇聯(lián)著名飛機(jī)設(shè)計(jì)師,有些以他們名子命名的設(shè)計(jì)局直到今天仍然如雷灌耳。
研制與試飛
到了1927年3月,蘇聯(lián)空軍(UVVS)又針對(duì) ANT-6項(xiàng)目發(fā)布了一份新的需求規(guī)格說(shuō)明書以取代原來(lái)的那份。在這份文件中對(duì)新飛機(jī)的基本要求是能在2000米高度以巡航速度達(dá)到750千米的作戰(zhàn)半徑。應(yīng)該說(shuō),要實(shí)現(xiàn)這種性能對(duì)于幾乎是白手起家的蘇聯(lián)航空工業(yè)來(lái)說(shuō)難度不小。好在通過(guò)TB-1的試飛,年輕的蘇聯(lián)航空工程師們積累了大量的經(jīng)驗(yàn),并在隨后將這些寶貴的數(shù)據(jù)用在了正在進(jìn)行中的ANT-6項(xiàng)目上,其效果不久之后就充份的顯示了出來(lái)。按照原先的計(jì)劃,兩架ANT-6原型機(jī)本應(yīng)在1927年8月1日之前完工,但后來(lái)因產(chǎn)能的不足而被迫推遲。客觀地說(shuō),如此巨大的全金屬飛機(jī)對(duì)任何一個(gè)老牌工業(yè)國(guó)家來(lái)講都是個(gè)巨大的挑戰(zhàn),更何況是俄國(guó)這樣的新興工業(yè)國(guó)。
關(guān)于制造原型機(jī)的協(xié)議,后來(lái)直到1929年2月18日才在蘇聯(lián)紅軍軍事裝備特種技術(shù)局(Ostekhbyuro)與中央航空流體動(dòng)力學(xué)中心(TsAGI)之間達(dá)成,而正式的開工建造則是1929年10月的事情了。當(dāng)然,此時(shí)的蘇聯(lián)國(guó)內(nèi)已經(jīng)連續(xù)完成了兩個(gè)5年計(jì)劃,工業(yè)生產(chǎn)狀況大為好轉(zhuǎn),這一切為這只世界上最大的全金屬鐵鳥的誕生鋪平了道路。有意思的是,直到ANT-6原型機(jī)已經(jīng)走上工廠裝配架兩個(gè)月后,也就是1929年12月,蘇聯(lián)空軍關(guān)于該機(jī)的性能要求才最終確定下來(lái):最大有效載荷3360千克,最大載彈量2000千克;擁有足以保證在2000米高度達(dá)到1500千米航程的燃料;最大平飛速度190千米/時(shí)(2000米高度);在20分鐘內(nèi)能爬升到3000米高度;最大升限4000~4500米。當(dāng)然,對(duì)于這種邊建造邊設(shè)計(jì)的情況現(xiàn)在聽來(lái)可能有些不可思議,但當(dāng)時(shí)的情況就是如此。因?yàn)榇饲笆澜缟线€從沒(méi)有過(guò)類似的巨型轟炸機(jī),蘇聯(lián)空軍也只能在沒(méi)有先例可循的前提下,摸索著對(duì)ANT-6提出自己的要求。1930年3月21日,ANT-6項(xiàng)目的第一架全尺寸木制模型正式完工。
由于原計(jì)劃為ANT-6裝備的M-17發(fā)動(dòng)機(jī)性能并不可靠,這種發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際上是蘇聯(lián)國(guó)內(nèi)按許可證生產(chǎn)的德國(guó)寶馬BMW VI,所以最終TsAGI決定將四臺(tái)600馬力的柯蒂斯征服者V-1570發(fā)動(dòng)機(jī)搬上ANT-6原型機(jī),每臺(tái)引擎配一副2葉4.27米直徑的全金屬不可變距式螺旋槳。柯蒂斯征服者V-1570發(fā)動(dòng)機(jī)的圖紙于1930年5月被蘇聯(lián)政府拿到,所以使得ANT-6據(jù)此設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)支架和引擎罩成為可能。ANT-6的機(jī)組由2名飛行員、1名投彈手兼前機(jī)槍射手、1名隨機(jī)工程師、4名機(jī)槍手組成,無(wú)線電及偵察相機(jī)由四名機(jī)槍手中的一人操縱,另外,除了投彈手及隨機(jī)工程師外,所有機(jī)組成員的位置都是敞開式設(shè)計(jì)的。
1930年10月,第一架ANT-6原型機(jī)主要部件完成,并隨后轉(zhuǎn)交給了莫斯科的211工廠進(jìn)行最后的組裝。1930年12月22日,隨著原型機(jī)穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)纳咸炜?,醞釀了幾年的ANT-6項(xiàng)目終于結(jié)出了碩果,當(dāng)天的試飛員是M.M.格羅莫夫(M.M.Gromov)。新飛機(jī)給人最為深刻的印像自然是它的尺寸了:翼展40.5米,機(jī)長(zhǎng)24.2米,機(jī)高8.8米,翼面積23米2;全機(jī)空重9735千克,最大起飛重量16042千克。在試飛中,裝備柯蒂斯發(fā)動(dòng)機(jī)的ANT-6原型機(jī)曾創(chuàng)造了最大平飛速度232千米/時(shí)、及在5分2秒的時(shí)間內(nèi)爬升1000米的最好飛行紀(jì)錄,超出了原先的設(shè)計(jì)要求。不過(guò)在首飛即將結(jié)束時(shí),由于發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流閥手柄故障,原型機(jī)險(xiǎn)些因失速墜毀,幸得格羅莫夫處置得當(dāng)才最終化險(xiǎn)為宜。在從1930年11月20日開始到1931年3月20日結(jié)束的工廠測(cè)試后,原型機(jī)被送回了AGOS TsAGI的工廠,以根據(jù)前段時(shí)間試飛的結(jié)果,進(jìn)行一系列的改進(jìn)。主要的改造集中在兩處:一是用開縫式副翼代替了原來(lái)的角平衡式副翼,并且方向舵面積也得到了增加;二是用4臺(tái)寶馬BMW VIz 7.3 12缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī)代替了原來(lái)裝備的柯蒂斯發(fā)動(dòng)機(jī),相應(yīng)的螺旋槳也改用了3.5米直徑的2葉不可變距木制螺旋槳。(未完待續(xù))
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