苏联轰炸机系列上一篇：空中涡浆巨兽，老骥伏枥的北极“熊”——图95战略轰炸机
提起苏/俄的战略轰炸机，往往是图波列夫一家独大，而提到苏霍伊，人们脑海中印象最深的恐怕是那些经典的战斗机和攻击机，比如大名鼎鼎的苏27系列战斗机就是苏霍伊设计局的得意之作。殊不知，苏霍伊设计局也曾设计过一款造型奇特、性能强劲的超音速战略轰炸机，如今这架飞机就存放在俄罗斯的莫尼诺空军航空博物馆中。它个头很大，有着三角翼和鸭翼的独特外形，机头微微下垂，露出驾驶舱，显得既俏皮又带着一丝凶悍，好似史前恐龙死死盯着它的对手。这架飞机就是苏联苏霍伊设计局设计的T-4超音速战略轰炸机，一款运用了当时最新技术、最先进的制造材料和制造工艺的战略轰炸机。不过因为种种原因，这款轰炸机最终并没有完成，但它的很多技术和经验却对后续轰炸机的发展有着非常积极的促进作用。
苏霍伊设计局的经典名作堪称业界传奇的苏27战斗机
苏霍伊设计局设计的T-4轰炸机
研制背景在美苏冷战日趋激烈的二十世纪六十年代，苏联通过发展米亚-4、图-95、图-16、图-22等轰炸机，逐渐在轰炸机领域具备了同美国一较高下的能力。不过，作为西方世界的带头人，美国也一直没有放弃自己在轰炸机领域的发展。因为超音速飞机的速度优势，高空高速在那个年代是航空界的主流思想。为此，美国在五十年代中期就研制出了B-58"盗贼"超音速战略轰炸机，这是一种可以携带核武器以2倍音速飞行的超音速轰炸机，并且从1960年开始在美国空军服役。
而后，美国空军又上马了绰号"女武神"的XB-70超音速战略轰炸机和SR-71"黑鸟"超音速战略侦察机项目。SR-71是一款最大速度可达3马赫，实用升限达2.4万米的高空高速战略侦察机。而XB-70则是一款具备3马赫飞行速度和2万米升限的高空高速轰炸机。尽管苏联也开始着手研发M50超音速轰炸机，不过该项目并不成功。这使得苏联在战略轰炸机领域又一次面临着美国的压制，而且这些新型飞机对苏联的战略威胁也也越来越大。
美国B-58"盗贼"超音速战略轰炸机
美国SR-71 "黑鸟"超音速侦察机
美国XB-70"女武神"超音速战略轰炸机
本着人无我有，人有我强的原则，苏联军方迫切需要一种可以进行超音速飞行的高空高速战略轰炸机。当时苏联航空界对于新型超音速战略轰炸机存在着两种意见：第一种认为轰炸机的速度应该在1.8马赫左右，这样使用铝合金就可以制造，而且整体技术也比较成熟，难度较低：第二种则认为轰炸机的速度要达到2.5-3马赫，这样才能满足新型轰炸机的作战需要。由于当时苏联已经装备了图22"眼罩"超音速轰炸机，再加上美国双3飞机计划和SR-71、XB-70项目的刺激，第二种意见逐渐占据了上风。随后苏联军方又细化了技术指标，要求新型超音速轰炸机的起飞重量在100-120吨左右，飞行速度在2.5-3马赫左右，最大升限在2.4万米左右，而航程至少要有6000公里。
图22"眼罩"是苏联第一种超音速轰炸机，最大速度为1.5马赫
超音速"巨兽"不过，鉴于当时的技术条件，这样的设计指标需要面临很大的技术风险。过高的飞行速度会导致机体受到严重气动加热的影响，主要机体结构必须使用耐热的不锈钢，关键部位甚至还要使用钛合金，这导致飞机机体重量大幅度增加，进而可能引发飞机动力、航程和载弹量方面的问题。当时，图波列夫、雅科夫列夫和苏霍伊三家设计局都参与了方案竞争。因为苏霍伊提交的高空高速轰炸机方案，与苏联军方的要求最为切合，所以苏霍伊的方案获得了军方的认可，被编号为T-4并展开了后续研制工作。由于该机设计重量为100吨，苏霍伊内部也称其为苏-100。
雅科夫列夫（左上）、图波列夫（右上）、和苏霍伊（下面）三家设计局的设计方案
为了设计T-4的气动外形，苏霍伊设计局联合茹科夫斯基流体力学研究所进行了大量研究，做了20多种气动布局设计的风洞模拟实验，甚至还改装了一架苏-9战斗机和苏-7U战斗机来验证T-4的机翼设计和总体布局设计。由于高空高速速轰炸机在设计上与亚音速的轰炸机的差别非常大，因此通过不断的实验，苏霍伊验证了T-4的机翼后掠角、驾驶舱、雷达整流罩、鸭翼以及垂直尾翼等结构在不同设计下的空气动力学。与此同时，他们还对T-4的发动机安装位置、武器系统、机身结构等进行了反复研究。在此期间获得的一些宝贵技术经验对后续苏27、图-160等飞机的诞生产生了重大促进作用。
苏联在T-4身上验证了大量技术
苏霍伊设计局在进行大量风洞试验后发现，T-4的飞行速度达到2.5马赫时就会产生强烈的空气加热现象，机体表面温度最高可达300摄氏度。为此，T-4需要研究新型的耐高温合金、非金属材料、特种橡胶、机载仪器设备防热保护系统等多种技术设备。除苏霍伊设计局负责飞机的总体设计和总装外，T-4飞机的工艺设计和制造由"海燕"设计局和图申机器制造厂负责。他们作为T-4飞机研制单位的一个组成分部，也参与了T-4的部分设计工作。
飞行速度过快时会产生强烈的空气加热效果
"巨兽"出笼T-4从1963年开始研，由于技术难度大，直到1971年才完成原型机的首飞，前后共花费了9年时间。T-4机身修长，机长44.5米，机高11.3米，翼展达到了22米，起飞重量超过100吨。该机采用双三角形下单翼，前置固定鸭翼无平尾的气动布局设计。机身前部的固定式梯形鸭翼，不仅可以辅助操纵、进行配平，还有助于提高T-4在大迎角飞行时的气流翼面流动状态，增强飞行能力。它的机翼面积很大，从前端鸭翼后方一直延伸到机身后方，总面积达295.7平方米。机翼后缘是可独立操作的4段全翼展升降副翼，垂尾位于机身后方上部，上面的方向舵分为可独立操作的上下两部分。
T-4采用了三角形机翼，前置鸭翼无平尾的气动布局设计
T-4的机腹发动机舱布置有4台RD-36-41发动机，发动机进气道前方设计有一个尖楔体。当高速气流由尖楔体两侧的进气口流入时，进气道进气量可根据飞行速度和气压变化自动调节，保证发动机的进气效率。RD-36-41发动机是雷宾斯克设计局最新研制大推力喷气式发动机，单台最大推力可达156.8千牛，加力推力可达165.9千牛，该型发动机也是当时推力最大的喷气发动机。
同时，为了避免高速飞行状态下发动机供油系统和油箱因高温而引发泄漏或爆炸事故，T-4还采用了新型的液态氮中性气体防火系统。不仅如此，研究人员还在供油控制系统中应用了自动电子遥控系统，它可利用燃料泵自动调节机内燃油的分布，有助于改善高速飞行状态下飞机的供油效率和飞机重心的平衡。飞控制系统中还设计了两套独立的液压系统，以保障飞机在高温下的操作能力。此外，T-4还首次使用了电传操作系统。由于T-4的重量加大，为保证飞机起降安全，该机采用了双轮前起落架和四轮小车式主起落架。其主起落架还设计了减震器和双重充气系统，可承受飞机起降时所产生的强大冲击力，以保证飞机的起降安全。
T-4的发动机舱和起落架
T-4的进气道
T-4的一个最大特点就是可升降的机头设计。由于飞行速度很快，它容易受气动加热的影响，机身前缘部位的最高温度可达300摄氏度，普通座舱盖难以承受这样的温度。为此，苏霍伊设计局设计了可升降式机头，在起飞和降落阶段机头下垂，以提高飞行员的视野。而在飞行时机头升起与机身融为一体，这既可以减小阻力，也可以在高温状态下保护座舱。此时，飞行员仅依靠仪表操纵飞行，而不是像普通飞机那样可以通过座舱盖观察到外面的情况。简单来说，在飞行时飞行员无法通过座舱看到外面的情况，飞机近乎"盲飞"。实际上，苏霍伊设计局一开始甚至都不想设计座舱盖，只想在座舱部位设计一个圆形舱盖供飞行员出入，机头部位安装潜望镜供飞行员在起降时观察外部环境。
T-4在飞行时机头升起与机身融为一体
起降时机头下垂以保证视野
T-4安装了当时苏联最先进的电子设备，采用新型惯性导航系统，不仅配备了远程前视侧视雷达，保证探测能力，还配备了大量光学和红外探测设备。机体设备的自动化程度非常高，座舱也采用了当时最先进的简洁设计，有助于降低飞行员在"盲飞"状态下的负担。先进的航电系统让T-4仅需要两人（飞行员员和领航员兼操作员）便可承担飞行和作战任务。同时为配合T-4轰炸机作战，苏联人还特意研制了新型远程空对地导弹。此外，T-4还大量使用了钛合金材料来满足高速飞行下的极端条件，保证飞机的飞行性能。
T-4采用了大量先进工艺和钛合金制造
T-4的驾驶舱在当时非常时髦
注定失败T-4第一架原型机于1972年8月22日，由苏联英雄兼首席试飞员伊柳申与功勋领航员阿尔费罗夫一起驾驶首飞成功，并在第9次试飞（1973年8月6日）时首次进行了超音速飞行，最大飞行速度达到了1.3马赫。T-4首架原型机空重达到了55.6吨，最大起飞重量达到了125吨，载油量可达57吨，最大速度达2.6马赫，实用升限为2.4万米，可携带2枚空地导弹，航程达到了7000公里。从性能指标上看，T-4独特的气动布局设计，在加上大量新技术， T-4的整体性能基本满足了苏联军方的要求。
完成首飞的T-4原型机
T-4原计划制造6架原型机，以验证所有设计指标和飞行性能。在首架原型机全力试飞之际，用于研究空中导航设备的第2架原型机和用于空地导弹试验的第3架原型机也都在紧锣密鼓地生产装配中。苏联计划在1973年内开始第2架原型机实验，并着手第3架原型机的建造工作，剩余的4-6号原型机也会同步进行研制和改型。如果这些原型机都可以顺利完成验证工作，T-4无疑将成为苏联对抗美国的强大空中作战平台。然而， 1974年1月22日T-4第1架原型机完成最后一次飞行后，T-4轰炸机计划却遭到了搁置。当时T-4轰炸机的性能虽然可以满足苏联军方要求，但由于其开发足足耗费了9年，国际形势和作战方式已经发生了巨大改变，加之T-4自身存在的问题也注定它会走向失败。
紧锣密鼓进行生产的T-4原型机
T-4轰炸机开始设计时，高空高速轰炸机的确是轰炸机发展的主流，但是由于防空导弹射高的不断增加，高空高速战斗机不断出现，这使得轰炸机的生存能力受到了严重威胁。而且随着洲际导弹的发展，洲际导弹突防能力和打击威力都在不断提高，这致使轰炸机在战略打击方面的作用不断被压缩。尽管T-4轰炸机一开始在苏联军方的地位很高，被列为优先发展项目，并计划于1975年前生产250架，但是随着美国防空能力的增强以及苏联导弹武器的不断发展，T-4轰炸机在苏联军方心中的地位却不断下降。特别是到了七十年代，苏联的整体国力都处于鼎盛时期，军方更强调进攻和打击能力，而在这方面T-4轰炸机显然没有洲际导弹更加划算。
洲际导弹的发展动摇了T-4的地位
另一方面，七十年代航空界已经开始认识到高空高速作战模式的缺陷。伴随着防空武器和战斗机的发展，世界各国已经开始着手研究低空超音速突防作战理论与作战方式，因为利用低空超音速突防可以有效规避敌方雷达的探测，压缩防空系统的反应时间，提升打击效率与战场生存能力。T-4一开始就是以高空高速为目标研制的轰炸机，其低空作战性能不佳，在现代防空体系下已经显得有些力不从心。同时，随着美国已经开启B-1轰炸机的研制项目，在B-1面前T-4的整体性能已经处于下风，面临着还未装备就已经落后的局面。为了抗衡美国的B-1，苏联决定开始着手研发新型超音速轰炸机，也就是后来的图-160。此时，T-4的地位就显得比较尴尬，继续研制的意义也变得越来越小。
1970年代美军已经开始着手研发B-1轰炸机
最后，T-4自身也存在着比严重的问题，这主要集中在载弹量和成本两方面上。由于使用了大量新技术、新材料和新工艺，尤其是钛合金这种昂贵材料的使用，导致T-4的造价非常高，有人甚至戏称它是"143吨黄金"。T-4每吨造价几乎等同于同等重量的黄金，哪怕苏联国力达到了鼎盛，也难以承受如此高昂的造价。作为一款起飞重量超过100吨的大型轰炸机，却只能携带两枚大型空地导弹执行任务，这致使它在任务灵活性和打击效率上也不算高。对于讲求"暴力美学"的战斗民族来说，造价如此高昂的T-4，出动一次却只能发射两枚大型空地导弹，这的确显得有些奢侈。
T-4高昂的造价却只能携带2枚空地导弹
就在T-4进退维谷的时候，图波列夫设计的图-22M横空出世，这款可变后掠翼超音速轰炸机，不仅具备良好的飞行性能，可进行低空超音速突防作战，还可以携带常规炸弹、地空导弹、反舰导弹以及核武器执行作战任务，其整体作战能力明显比T-4更符合当时的作战环境。图-22M不仅作战效率高，成本也更加低廉，这成了压倒T-4的最后一根稻草。随后，苏联军方决定彻底放弃T-4，转而支持图-22M和更先进的图-160。T-4的原型机在茹科夫斯基试飞中心闲置8年后，转入茹科夫斯基博物馆收藏。
图22M的出现让苏联空军有了更好的选择
尾声T-4项目被放弃后，苏霍伊设计局开始专心设计战斗机，并设计出了一系列经典战斗机，如鼎鼎大名的苏27系列战斗机家族。时至今日，苏霍伊依然是俄罗斯最重要的飞机设计单位。当年，为研发T-4所积累的材料技术、气动设计经验和电子系统等，为后续战斗机和轰炸机的研发提供了宝贵的经验和技术积累。至于，那架超音速巨兽（T-4）如今还静静地停放在莫尼诺空军航空博物馆，向世人默默地陈述着曾经的传奇岁月。
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