M-50“野蛮人”,只飞出0.99马赫的苏联超音速轰炸机

冷战初期(上世纪50-60年代)美苏争霸方式之一就是互相比拼先进武器装备,特别是大家都拥有原子弹后如何将核武器投掷到对方国土成为重中之重,在导弹还不盛行的时代发展远程战略轰炸机更是成为首选。美国由于二战远离战火本地未遭破坏、同时作为世界工厂赚了不少钱国力强盛,再加上科技发展处于全球领先地位,战争期间研制的B-29战略轰炸机成为全球首款也是唯一一种投掷过原子弹机型,而且在当时独霸全球没有对手。

处处领先的美国自然在喷气式时代也一如既往勇攀高峰,很快从螺旋桨进入喷气式、再从高亚音速进入超音速时代,陆续推出B-47“同温层喷气”、B-58“盗贼”轰炸机,特别是代表了当时最先进水准的B-58超音速轰炸机将给未来战略轰炸模式带来巨大影响。而冷战期间你有我也有、相互保持战略威慑的原则一直贯穿始终,对于苏联而言对手实力的增强、科技的进步发展就是最现实的压力,在解决了高亚音速喷气式轰炸机的定型入役后,更加先进的超音速轰炸机成了苏联急切需要发展的机型。

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B-58“盗贼”超音速轰炸机

研发背景

做为战略竞争对手的苏联虽然在战后借鉴德国技术的基础上,航空工业有了突飞猛进的发展,同时也推出了图-4(仿制B-29)、图-16、米亚-4轰炸机等机型。特别是具有跨洋打击能力的米亚-4“野牛”战略轰炸机在1955年苏联航空节上,以10架飞机相同路线重复飞行6次将西方国家唬的一愣一愣,完全以为苏联在战略轰炸机领域全面领先。不过外强中干的苏联对自已的家底一清二楚,航空工业落后美国的客观现状下努力自救才是王道,同时出于情报收集的需要对美国航空工业发展长期保持着关注。

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米亚-4“野牛”战略轰炸机

早在1952年底,苏联情报部门就已获悉美国空军正在研制B-58超音速轰炸机,由于该机高度集成了当时最先进、最复杂的航电系统,和以往轰炸机相比具有完全超越性的领先性能。这款三角翼超音速轰炸机代表了当时美国航空工业最高水准,苏联判断认为如果该机研制成功,那么美国在空中战略核打击力量上将远超苏联。本着你有我也有的原则,绝不服输的苏联开始先期展开M-50超音速轰炸机项目预研。

做为苏联超越目标的B-58“盗贼”超音速轰炸机,1952年由美国康维尔公司为美国空军打造,1956年11月11日B-58成功进行了首飞。并在1960年正式进入美军服役,成为美国空军战略司令部上世纪60年代最重要的空中打击力量。B-58轰炸机采用悬臂中单翼、无尾三角翼布局,后掠梯形垂尾,机翼为蜂窝结构(采用铝合金、玻璃纤维以及粘胶剂混合制成),机体还有复合材料的应用对于航程、燃油、载弹量的增加显然相当有效。

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B-58“盗贼”超音速轰炸机

除了结构用料以及气动布局外,B-58由于是款两倍音速轰炸机在弹射救生方面也有创新,首先机外高速气流可以将飞行员压成肉饼,而万米高空零下数十度的低温可以直接将飞行员变成冰棍。因此普通弹射座椅显然不适用,因此设计师为B-58集成了一套最新科技产品——胶囊弹射座椅,相当于在普通弹射座椅上加装了一层“外壳”,集成通信、氧气、救生等装置以保证飞行员能够安全逃生(跟后来F-111整体逃生舱类似)。

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胶囊弹射座椅

B-58轰炸机安装了4台J79-GE-5涡轮喷气发动机(单台最大推力7075公斤),有了强劲的发动机支持,B-58最大飞行速度可以达到2马赫。实用升限达19300米,最大航程为7600千米,再加上挂载的4枚爆炸当量100万吨级MK43核弹,这样的性能(包括上面提到的各种新技术)和作战威力不由得苏联人不胆战心惊。

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B-58“盗贼”超音速轰炸机

研制过程

1954年7月苏联M-50超音速轰炸机项目正式启动,已经有过不俗之举(米亚-4)年轻的米亚西舍夫设计局承接了该机型研制任务,也许是对年轻设计师的才华充满信任苏联军方对该机也寄予厚望。不过信任并不代表放任,毕竟是要和美国同类机型一争高下军方同样给出了苛刻的性能指标。设计初始性能要求如下:巡航速度1800公里/小时,挂载5吨弹药时可以飞行13000公里,除进行战略核打击外还要安装高性能雷达和大量先进电子设备,保证能够独立对美军航母战斗群发动攻击。

M-50有点超音速空中武库机的感觉,高空高速突防扔下弹药后生死由命。

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来自苏联纪录片截图

这种性能指标就是放在现在,也没有几个国家可以完全集成到一款战略轰炸机上,而且这还是一架超音速机型。因此看到具体任务要求之后,初生牛犊不怕虎的米亚西舍夫设计局也不免倒吸一口冷气,不过困难在苏联时代都不存在。

米亚西舍夫经过认真分析重新确认需求和解决方案,M-50常规情况下需要携带30吨重航空炸弹以及巡航导弹,然后远程攻击美国本土或海上机动航空母舰。这也是为什么M-50需要大动干戈配置高精密雷达,以及塞进去一大堆先进航电、武器系统的原因,为了达到高空高速超远程攻击的技术指标,米亚西舍夫大胆采用细长机身加大三角翼设计方案,同时在米亚-4轰炸机现成的原型机上进行配套设备试验。

1953年12月,M-4(米亚-4)02号原型机制造完成,在完成试飞任务之后留在米亚西舍夫设计局作为M-50的设备试验机。

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M-4(米亚-4)02号原型机

除了依托米亚-4原型机预先进行设备测试外,M-50轰炸机具体气动布局也在有条不紊中进行,经过多次风洞试验后,M-50第一版气动布局TSAGI39模型诞生。细长的机身加后掠翼设计,两台发动机吊装在两侧机翼下方,另外两台则安装在垂直尾翼前方机身上。

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TSAGI39模型

不知道大家对这个气动布局是不是觉得有点眼熟?此时图波列夫设计局正在研制中的图-22超音速轰炸机也有类似布局,它的第一版105工程方案相当类似。105工程方案是以图-16机身为基础,将两具涡轮发动机安装在飞机垂直尾翼根部,估计TSAGI39模型也是以米亚-4机身为基础,加装四具发动机以实现快速研制。

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105工程方案


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图-22“眼罩”超音速战略轰炸机

当然一款飞机不可能只做一种布局方案,除了上面的模型外米亚西舍夫设计局还为M-50打造了另一款布局,机身没怎么变发动机布局大调整。同样是四发轰炸机,不过原来在垂尾附近的两具发动机移到机翼上方,和下面的两具发动机重叠造型相当与众不同。

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M-50轰炸机气动布局

不同气动布局方案的陆续推出也代表了米亚西舍夫设计局确实相当卖力,在经过多次风洞测试对比后M-50最终版本做了一定调整。主要改动来自发动机的安装位置,M-50配备两台VD-7以及两台VD-7F涡轮发动机,一对吊装在两侧机翼下,另外两台直接套在两侧翼尖。

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M-50超音速轰炸机三视图

虽然M-50项目1954年正式开始研制,不过由于超音速轰炸机苏联之前从来没有成品可供借鉴,研发人员只能基于现有技术进行设计。光一个气动布局就有多种方案不断推敲,另外当时的发动机也拖累了进度,直到1956年3月配套发动机以及气动外形才正式敲定,这个时候的M-50轰炸机才算真正进入实质研制。

正在工厂中建造的M-50超音速轰炸机,机身确实很细长。

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M-50超音速轰炸机

为了和美国人的B-58比拼,M-50轰炸机上面也运用了很多苏联全新的技术、材料,比如钛合金骨架、油料供应系统、特殊的起落装置(自行车式)和自动驾驶仪等。特别是M-50上安装了苏联第一台全自动驾驶设备,在这套自动化程度较高设备帮助下,和B-58的三人机组相比M-50只需要两人这应该算一个突出的成绩,毕竟乘员少点油料或载重可以适当增加一些。

机头红圈处是两名机组成员的出入口,右侧是自行车式起落架之外的辅助轮。

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M-50超音速轰炸机

可以这么说,为了让M-50超音速轰炸机能够顺利上天,不仅米亚西舍夫设计局倾全部精力投入研发,苏联更是集数十个大型工厂、研发机构共同参与,这是一款倾全国之力打造的冷战怪物。

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M-50超音速轰炸机三视图

升空改型

1959年10月27日,完成地面测试的M-50超音速轰炸机开始试飞,不过被寄予厚望的M-50憋足劲只飞出0.99马赫的极限。这和预想中的超音速飞行相差太远,究其原因除了配套发动机推力太弱外,对于高速飞行特性严重缺乏认知导致了气动布局的不合理,两者相加成了重大的缺陷也是造成M-50达不到设计要求。

而且当时苏联领导人对M-50超音速轰炸机有着更夸张的期待,当M-50顺利升空后赫鲁晓夫认为该机还有提升空间,甚至希望在其基础上发展一款无人机版本。可能是冷战带来的压力太大,还希望在机翼上安装折叠火箭助推器用以缩短起飞距离,不过这些想法对于M-50来说都过于遥远。

首飞中的M-50超音速轰炸机。

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M-50超音速轰炸机

释放减速伞成功降落 。

M-50“野蛮人”,只飞出0.99马赫的苏联超音速轰炸机

释放减速伞成功降落

首飞成功下机的飞行员被地面人员团团围住,大家将飞行员抛到空中再接住,此时的心情应该都相当激动。

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M-50超音速轰炸机

1961年7月9日苏联航空节,又到了苏联向西方展示先进航空成果、对民众展示国家强大力量的时刻。在两台米格-21战斗机的护航下,M-50超音速轰炸机在强大的轰鸣声中呼啸而来,在地面苏联民众以及西方驻苏武官、记者等注目下,以这么高调而又隆重的方式首次登场。

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地面各国驻苏武官、记者


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热情的苏联民众


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M-50超音速轰炸机

这款四年前就已经首飞的四发轰炸机第一次出现在西方眼中,据外界传闻它是一款装备核动力并能实现无限巡航的轰炸机,毕竟隔着一段距离就算是现场观摩所能获取的信息也是相当有限,因此该机型的正式相让西方着实紧张了一阵子。随后北约给它取了个“野蛮人”的绰号,并开始预测是否将批量装备苏军,同时一些欧美军方甚至开始针对M-50制订作战计划。

M-50“野蛮人”,只飞出0.99马赫的苏联超音速轰炸机

M-50超音速轰炸机

结语

航空展正式亮相后T-50取得轰动性效果让西方惊诧不已,虽然米亚西舍夫已经着手进行更推力发动机(Zubets 16-17型发动机)换装,用以闯过超音速飞行最后这道门坎。不过改进的M-52轰炸机却一直没等来升空的最后时刻,此时的苏联开始盛行导弹制胜论优先发展弹道导弹,用以取代轰炸机的战略威慑作用,米氏只能放下雄心壮志舍弃曾经的最爱。

M-50“野蛮人”,只飞出0.99马赫的苏联超音速轰炸机

M-50超音速轰炸机

随后苏联方面悄然解散M-50研发小组,相关人员重新安排到其它项目中,而已经生产的M-50超音速轰炸机(仅制造一架原型机)也被送进博物馆成为展品。

性能参数(设计指标):

机长57.50米、机高12.00米、翼展35.10米、最大起飞重量200吨、最高时速1950千米、实用升限16500米、最大航程7400千米。

从字面数据看M-50性能相当出色,不过由于实际性能一直满足不了需求最终归于失败,但是对于超音速远程轰炸机而言积累了之前此未有过的经验、技术。对于苏联之后发展的各类超音速机型有着重要的借鉴作用,很多材料、技术积累都在后续机型中得到应用,也算是物尽其用没有半点浪费。

一位作家曾经这么评论M-50的设计:“以对高速飞行一无所知下,M-50算是最成功的失败”,这应该是最客观的评价。

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M-50超音速轰炸机


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M-50超音速轰炸机


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