（溫馨提示：本文約5500字，配圖42幅，原創不易，感謝您的耐心閱讀。）
提及二戰時期的戰略轟炸，軍迷頭腦中呈現的畫面一定是英美重型轟炸機不分晝夜地向德國城市狂丟炸彈。然而，同樣擁有龐大航空力量的蘇聯卻極少參與對德戰略轟炸行動，其原因有二：首先，戰術型空軍的作戰理念導致戰略轟炸並非蘇聯空軍的主要任務；其次，蘇聯空軍缺乏類似B-17、“蘭開斯特”的四發重型轟炸機。不過，理念差異和裝備缺乏並不等於蘇聯航空界在重型轟炸機設計上毫無建樹，俄國人的大飛機情結還是歷史悠久的，畢竟世界公認最早的四發重型轟炸機就誕生在俄國。其實，在二戰前蘇聯已經設計了一種頗為現代化的重型轟炸機，並在戰爭初期使用該機對德國柏林實施了遠程空襲，這就是Pe-8轟炸機（國內也譯為佩-8或彼-8），也是二戰時期蘇聯唯一生產的四發重型轟炸機。
■ 俄國在1913年製造的世界上第一種四發重型轟炸機“伊利亞·穆羅梅茨”。
TB新秀
1934年，蘇聯空軍要求技術部門設計一款新型重型轟炸機，作為現役TB-3轟炸機的後續機型，其技戰術指標包括載彈量2000公斤，航程4500公里，最大速度不低於440公里/小時，升限10000米，載彈量與TB-3持平，其他性能數據較TB-3翻倍。軍方希望新型轟炸機能夠憑藉高空高速飛行和強有力的自衛武器規避防空炮火，對抗同時代戰鬥機的攻擊，以大航程、大載彈量深入敵方縱深，摧毀具有戰略價值的重要目標，並能實施空降作戰。
■ 蘇聯空軍在20世紀30年代初裝備的TB-3重型轟炸機堪稱“空中怪獸”。
新機型的設計任務毫不意外地由當時蘇聯航空界轟炸機設計的領軍人物安德烈·圖波列夫擔綱，具體設計由他的主要助手弗拉基米爾·佩特里亞科夫領導的設計團隊負責，後者曾主持了TB-3的設計，也是一位經驗豐富、才華橫溢的設計師。新機型的設計工作於1934年7月27日開始，其內部代號為ANT-42（ANT為圖波列夫姓名首字母的縮寫）。經過初步研究，設計團隊確定了新型重轟的基本構型：懸臂式中單翼單垂尾佈局，安裝4臺液冷發動機，全金屬機身和可收放式主起落架。
■ 主持新型轟炸機項目的兩位設計師圖波列夫（左）和佩特里亞科夫（右）。
為了達到性能指標，首先需要充沛強勁的動力裝置。ANT-42最初選定的引擎型號為米庫林設計的AM-34液冷發動機，輸出功率800馬力，但是這款發動機不適合高空飛行。為了提高引擎的高空性能，設計團隊別出心裁地為ANT-42安裝了一臺860馬力的M-100液冷發動機，配合特別設計的中央增壓裝置，為主發動機提供增壓空氣，維持在高空的正常運轉，因此從這個角度講ANT-42應該是一款“五發轟炸機”。M-100及增壓裝置安裝在主翼中央正上方的中機身上部，因此中部機身的橫截面呈梨形，同時為了將輔助發動機的整流罩與駕駛艙座艙蓋融合為一體，正副駕駛員的座席採用串列布局，而非同時代其他重型轟炸機常用的並列佈局。
■ 1932年，米庫林技術團隊與AM-34型發動機。
在設計過程中，ANT-42的動力配置改為AM-34的增壓改良版AM-34FRN，功率增至1120馬力，但其自帶的增壓裝置尺寸較大，難以安裝在飛機上，因此依然保留了輔助引擎增壓裝置。然而，AM-34FRN直到1938年才通過國家驗收，而中央增壓裝置結構複雜，製造困難，供貨不足，這一情況嚴重延誤了ANT-42的定型和生產，後來又屢屢更換引擎型號，在其整個服役生涯中ANT-42始終沒有獲得性能令人滿意又穩定可靠的動力裝置，這是其設計上的最大敗筆，也是該機型未能取得成功的根源所在。
■ ANT-42一號原型機的設計草圖。
艱難定型
1937年10月，一場災難降臨到ANT-42設計團隊頭上，在席捲全國的大清洗浪潮中，兩位主設計師圖波列夫和佩特里亞科夫雙雙被捕，以怠工和陰謀叛國的罪名被關進勞改營。在此後數年間，他們只能在內務部看守槍口的威脅下繼續從事飛機設計，而ANT-42項目只能由其他技術人員在人人自危的氛圍中繼續進行。
■ 正在製造中的ANT-42一號原型機。
ANT-42的一號原型機於1937年11月9日基本製造完成，但是直到12月下旬才獲得發動機和增壓裝置，於12月27日由試飛員米哈伊爾·格羅莫夫駕駛完成了首飛，不過並未使用增壓裝置，直到1938年8月11日接受國家驗收時，才首次啟動了增壓裝置。一號原型機在試飛中達到了403公里/小時的最大速度，升限10800米，航程約3000公里，同時也暴露出不少問題。試飛員反映原型機的舵效不佳，且外側發動機存在過熱現象。通過風洞測試發現，外側發動機短艙和散熱器的氣動外形存在問題，於是設計人員將外側引擎散熱器整合到內側發動機短艙內，由內側散熱器同時為兩臺發動機提供冷卻，從讓外側發動機短艙的外形尺寸大為縮小且更為流暢，同時形成了內側發動機配有散熱器進氣口而外側發動機沒有的獨特外觀特徵。此外，方向舵面積擴大且重新設計了蒙皮結構。
■ 1937年底接近最後完成的一號原型機，注意其左翼內側發動機尚未安裝完畢。
■ 這幅畫作再現了ANT-42一號原型機試飛時的姿態，注意機首下方的突出座艙和四個發動機短艙下的散熱器進氣口。
ANT-42二號原型機的製造始於1937年4月，針對一號原型機的測試結果和軍方的反饋意見做了不少改進，將機身加寬100毫米，修改了機尾線形，加裝了自動駕駛儀，改進了部分控制系統和電氣系統，採用動力更強的AM-34FRNV發動機，主起落架也做了改動，增加兩個油箱以延長航程。此外，自衛武器和彈倉設計也有修改，以提升火力，並具備掛載一枚5000公斤炸彈的能力。二號原型機於1938年5月完成，於7月26日首飛，並在8月間開始接受國家驗收測試，其試飛成績與一號原型機相仿，併成為隨後量產型的基本模板。
■ 1938年完成的ANT-42二號原型機，外側發動機短艙的散熱器取消，仍保留機首下部座艙。
兩架原型機的測試表明，ANT-42還算不上完善，部分性能距離設計指標還有差距，還需要更多的改進，尤其是發動機的可靠性頗令人擔憂，而且AM-34FRN發動機本身也同樣正在測試，尚未量產！儘管如此，軍方強烈要求將其投入量產，並賦予正式裝備編號TB-7（TB為俄語“重型轟炸機”的首字母縮寫），計劃由位於喀山的第124工廠進行批量製造。第124工廠早在1937年初就著手準備製造新型轟炸機，但是受到政治風波衝擊、引擎供貨延遲、原材料和熟練工人缺乏等諸多因素的影響，TB-7的量產拖延到1939年才開始，遲至1940年正式列裝，此時距離機型立項已經過去了五年有餘。
技術概況
以20世紀30年代中期的技術標準衡量，ANT-42/TB-7至少在外觀上是相當現代化的，與前輩TB-3的設計風格迥然不同。TB-7改變了TB-3那種充滿剛直線條、稜角分明的外觀設計，更多借鑑了SB系列快速轟炸機的線形，機身及機翼均採用圓滑的流線型設計，更符合空氣動力學的要求，同時TB-3的波紋蒙皮也被平滑蒙皮所取代，使得TB-7整體充滿了流暢的曲線美，在很大程度上減少了飛行阻力，有利於提高速度。TB-7的機身、翼面結構和蒙皮均採用硬鋁材料製造，只有副翼採用布蒙皮。
■ TB-7/Pe-8重型轟炸機三視圖。
TB-7的尺度和重量相當大，是二戰前蘇聯設計的最大最重的轟炸機之一。ANT-42一號原型機的長度為22.78米，翼展為39米，主翼面積為188.4平方米，後來的量產型略有擴大，長度為23.2米，翼展為39.13米，主翼面積為188.66平方米。上述數值略少於TB-3，但重量較TB-3明顯增加，原型機的空重為18000公斤，最大起飛重量為28000公斤，後期量產型更增加到32000～36000公斤。
■ TB-7/Pe-8重型轟炸機結構剖視圖。
在試飛階段，使用AM-34FRN發動機和中央增壓裝置的原型機在海平面的最大飛行速度為315公里/小時，在8600米高度時達到430公里/小時，爬升到5000米高度最快需要16.3分鐘，最大升限為11250米，作戰航程為3500公里。也有資料顯示，原型機曾達到444公里/小時的高空最大時速。由於量產型頻繁更換引擎，導致飛行性能數據多有變化，最大速度維持在390～440公里/小時的水準，升限在8000～10300米之間，最大航程在3700～6100公里之間，基本達到或超出設計指標。
■ 從正面、側面及下方拍攝的TB-7/Pe-8轟炸機。
TB-7的前部機身截面為橢圓形，在機首裝有一座帶有透明玻璃風擋的球形旋轉炮塔的。值得注意的是，在原型機的機首下方設有一個突出的獨立座艙，配有玻璃風擋，供轟炸瞄準手進行投彈瞄準，這個座艙因為其位置而被戲稱為“山羊鬍子”。不過，在量產型上取消這個獨立座艙，使機首外形更加圓滑，同時在機首下部安裝大面積風擋，保證足夠的下視視野。
■ TB-7轟炸機的機首特寫，在量產型上取消了機首下部座艙，代之以大面積透明風擋。
在機首之後與主翼連接為一體的中部機身截面為梨形，在主翼之上的上半部機身內設有駕駛艙，正副駕駛席縱向排列，配有可前後滑動開啟的透明座艙蓋。在駕駛艙之後就是增壓發動機艙，其上部整流罩與駕駛艙座艙蓋平滑對接，融為一體。中部機身下部設有機腹彈艙。TB-7的主翼十分寬大厚重，前緣後掠，後緣前掠，翼稍圓潤，4個發動機短艙對稱佈置於兩側主翼內段，容納4臺發動機，驅動4具可變距三葉螺旋槳，其中2個內側短艙配有大型散熱器，同時兼用為主起落架艙，外形粗壯，而2個外側短艙僅容納發動機，外形瘦長，這是TB-7的顯著特徵之一。
■ TB-7機身中部的局部照片，注意呈開啟狀態的駕駛艙座艙蓋、機背炮塔和機身側面的進出艙口。
TB-7採用前三點式起落架，兩個單輪式主起落架安裝在主翼內側短艙下方，在飛行時向後收入短艙內，這也是減少阻力的措施之一，不過TB-7的主起落架並不能完全收入艙內，仍有小部分輪緣暴露在外。主翼之後的機身後段截面恢復為橢圓形，並延伸至機尾，寬度略有收窄，在機尾安裝有旋轉炮塔，以倒T形常規佈局安裝有大型垂尾和平尾，並在機尾下方裝有固定式尾輪作為後起落架。
■ 從左後方拍攝的TB-7，其尾翼面積相當大。
在設計之初，TB-7就著眼於全方位的防禦火力，在機身各處設置了多個武器配置點，以應對來自各個方向的威脅。在一號原型機上，機首的旋轉炮塔內安裝1門20毫米機炮，掩護120度範圍內的前半球方向；在增壓發動機艙後方設置了自衛武器艙，在機背設有一道滑動活門，可以為1挺7.62毫米機槍提供射擊窗口，在機身下方設有機腹吊艙，內裝1挺7.62毫米機槍；在機尾炮塔內裝有1門20毫米機炮，防禦最危險的後半球。除了上述武器外，TB-7還在主翼內側短艙的後部也設置了武器艙，各裝1門20毫米機炮，以強化後下方的防禦火力，非常奇特。這樣，其初始武器配置為4門20毫米炮和2挺7.62毫米機槍，火力相當可觀。
■ 從TB-7轟炸機主要裝備的自衛武器，自上而下分別為：20毫米ShVAK機炮、12.7毫米UBT機槍和7.62毫米ShKAS機槍。
■ TB-7/Pe-8轟炸機的自衛武器射界範圍。
二號原型機對自衛武器配置進行了修改，將機首炮塔內的20毫米炮更換為雙聯裝7.62毫米機槍，機背的機槍活門改為球形炮塔，配置1門20毫米機炮，同取消了機腹吊艙。在量產型上，TB-7的自衛武器配置有多種方案，其中最普遍的是：機首炮塔內裝雙聯裝7.62毫米機槍，在機背炮塔和機尾炮塔內各裝1門20毫米機炮，在兩側主翼短艙內各裝1挺12.7毫米機槍。
■ TB-7/Pe-8轟炸機各處自衛武器的特寫照片，自上而下分別為：機首炮塔、機背炮塔、機尾炮塔和內側發動機短艙後部炮塔。
TB-7的載彈能力在初始設計指標基礎上加以倍增，其機腹彈艙內最多可以掛載4000公斤炸彈，在內側發動機短艙和機身之間的主翼下還設有兩處外掛點，可以掛載2枚500公斤炸彈，使總載彈量達到驚人的5000公斤！即便與英美重型轟炸機相比也毫不遜色。在改進中，TB-7在彈艙內可以掛載1枚5000公斤的FAB-5000型高爆炸彈，這是蘇聯空軍在二戰時期裝備的威力最大的航空炸彈。除了掛載航空炸彈外，TB-7還可以在主翼掛架上掛載VAP-500或VAP-1000型化學毒劑布撒器，用於實施化學武器攻擊。
■ TB-7/Pe-8轟炸機的載彈方案。
■ 蘇軍地勤人員正在為Pe-8轟炸機掛載一枚5000公斤高爆炸彈。
TB-7的機組由11名成員組成，包括2名駕駛員（正駕駛員兼任機長）、1名無線電操縱手、1名轟炸瞄準手、1名領航員、1名飛行工程師和5名武器射手。在實戰中，根據配置情況機組成員數量會在9～12人之間變動。
■ TB-7/Pe-8轟炸機駕駛艙內的操縱桿，可以觀察到駕駛員座席偏向左側。
生產與改進
TB-7於1939年開始量產，但是其生產從一開始就舉步維艱，第124廠在全年僅製造了6架！造成難產的主要原因是AM-34FRN發動機和中央增壓裝置交付延遲，供應短缺，實際上該廠只得到了滿足5架飛機需要的發動機和4套增壓裝置，而且測試表明驅動增壓裝置的M-100發動機也不夠可靠。更嚴重的是，AM-34FRN於1939年下半年停產，而負責提供增壓裝置的中央航空發動機研究院更是直接拒絕繼續生產這種極為複雜、製造困難的設備，而沒有增壓裝置，TB-7的各項性能將大打折扣。引擎斷貨導致TB-7的生產難以為續，工廠於1940年初接到航空工業委員部的命令，停止生產TB-7，該機型也面臨被徹底取消的命運。幸運的是，第124廠新任廠長兼航空工業人民委員米哈伊爾·卡岡諾維奇並未放棄TB-7，他的弟弟拉扎爾·卡岡諾維奇是斯大林的親信，政治背景深厚，使得第124廠能夠頂住壓力，尋求挽救方法。
■ 1940年時擔任航空工業人民委員兼124廠廠長的米哈伊爾·卡岡諾維奇（左）和他位高權重的弟弟拉扎爾·卡岡諾維奇（右）。
既然AM-34引擎無法指望，唯一的解決辦法就是為TB-7更換髮動機，當時的備選型號包括1200馬力AM-35液冷發動機、1500馬力M-30柴油機和1250馬力M-40柴油機。在1939年，第124廠就為1架BT-7試驗性地安裝了AM-35發動機，並在1940年5月利用該型引擎恢復了生產，全年製造了12架飛機，其中6架安裝了AM-35，4架安裝改良型AM-35A，2架安裝M-40。由於新型發動機的功率普遍增大，因此即使沒有輔助增壓裝置TB-7也能保持飛行性能，從而成為真正的四發轟炸機。值得一提的是，TB-7的主要設計者佩特里亞科夫因為設計了性能出色的Pe-2轟炸機而在1940年獲釋，從獄中歸來的他為TB-7的改進提供了幫助。與之類似，圖波列夫後來也因為設計了Tu-2轟炸機而重獲自由。
■ 喀山124工廠在1940年製造的42015號TB-7，安裝的是AM-35A型發動機。
■ 保存在博物館中的AM-35型液冷發動機。
1941年，TB-7的產能進一步擴大，並且大量使用柴油發動機，當年製造的17架飛機中有11架安裝了M-30，3架安裝了M-40，另外3架安裝AM-35A。經過使用對比，技術人員發現柴油發動機可以讓飛機的航程得到延伸，但是柴油機的運行不夠穩定，尤其是M-40在高空非常容易停車，而且只能下降到1500米高度才能重啟，相對來說AM-35A在可靠性上比較有優勢。
■ 早期製造的4225號TB-7，安裝的是M-40型柴油機，注意其散熱器風門呈關閉狀態。
■ 保存至今的M-30型航空柴油機。
1942年1月，佩特里亞科夫在試飛中不幸墜機遇難，為了表彰這位傑出設計師的功績，TB-7於同年9月更名為Pe-8，Pe即佩特里亞科夫姓氏的首字母。在1942年，第124廠將AM-35A作為Pe-8的主要引擎型號，當年生產的20架新飛機中有15架安裝了該型引擎，3架安裝了M-30的改良型ACh-30B，最後2架作為採用1850馬力的M-82空冷發動機的試驗機。同時，早期製造的不少飛機也都換裝了AM-35A。隨著戰爭的進行，第124廠的主要產能被優先分配給前線急需的Pe-2轟炸機，而Pe-8的生產優先度很低，僅能維持小批量生產，以彌補前線戰損。
■ 表現Pe-2轟炸機在前線執行空襲任務的畫作，該型轟炸機是佩特里亞科夫最成功的作品。
在戰爭中期，AM-35A的供貨也出現斷檔，第124廠只能繼續為Pe-8尋找更穩定的引擎來源，並在1942年嘗試為其安裝M-82發動機。這種空冷發動機主要供應拉沃契金系列戰鬥機，戰時產量高達57000臺，數量充足，但是其尺寸和外形較之前的液冷發動機和柴油機差異較大，需要對Pe-8的部分主翼和發動機短艙進行重新設計，引擎自身也需要改進。所有技術難題都在1943年得到解決。第124廠在1943年至1944年間新造的36架Pe-8中，有32架安裝了M-82，僅有4架安裝了ACh-30B。
■ 表現Pe-2轟炸機在前線執行空襲任務的畫作，該型轟炸機是佩特里亞科夫最成功的作品。
■ Pe-8後期型使用的M-82型空冷發動機，在戰時製造了57000臺。
在1944年最後製造的Pe-8中有2架是作為特別要員運輸機完成的，它們採用ACh-30B引擎，並在垂直尾翼上安裝了整流片，其彈艙被改為可以設置12個座位的客艙，並能夠裝載1200公斤貨物。VIP專機是否配置武器，各種資料說法不一。
■ 一架Pe-8要員運輸機，採用ACh-30B型柴油機，可以搭載12名乘客和1200公斤貨物。
■ Pe-8VIP專機的客艙內部，座席相當舒適。
在服役期間，Pe-8先後使用了4種引擎，並且帶來不同的性能變化：在掛載2000公斤炸彈並滿載燃油的情況下，安裝AM-35A的Pe-8航程達到3600公里，而安裝M-30/40時可達5460公里，安裝M-82時更可延長至5800公里。但是，沒有一種引擎真正令人滿意，柴油機的可靠性始終讓人困擾，M-82動力強勁，但節流閥控制過於複雜，導致在起降階段存在動力不均的隱患，容易發生事故。相比之下，飛行員們更喜歡相對穩定的AM-35A，儘管它的動力和經濟性較差。
■ Pe-8VIP專機彩繪，注意後部機身側面的舷窗。
Pe-8的生產線於1945年初關閉，從1937年底第一架原型機完成算起，在長達7年時間裡，連同2架原型機在內，Pe-8僅製造了93架而已，相比其他主力機型動輒數千上萬架的產量數字，實在是可以忽略不計。（未完待續）
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