TSR.2攻擊機

TSR.2攻擊機

TSR.2 攻擊機是為替代英國皇家空軍中的“坎培拉”轟炸機(在美國空軍中稱B-57,是美國不多的幾個引進設計之一)而設計的。TSR意為戰術打擊偵察,具體來說,就是要能從簡易跑道出擊,對縱深目標進行常規和核打擊,和執行戰術、戰略偵察任務。它是英國單獨研製的最後一代攻擊機。1964年9月27日TSR-2原型機首飛。隨著試飛的展開,英國人發現原本苛刻的設計目標難以實現,在成本的飆升和軍界關於英國需要何種戰機的紛爭之下,英國政府在1965年做出了至今令人匪夷所思的決定,終止該計畫。

基本介紹

  • 中文名稱:TSR.2攻擊機
  • 研製時間:1957年3月
  • 服役時間:未服役
  • 國家:英國
  • 首飛時間:1964年9月27日
  • 研製單位:不列顛飛機公司
發展沿革,開端與發展,試飛與夭折,技術特點,TSR.2的航電設備,TSR.2的機翼,TSR.2的動力,TSR.2的座艙,性能數據,服役事件,總體評價,

發展沿革

開端與發展

20世紀60年代,第一代高空遠程防空飛彈開始成為國家防空力量的主體,各國廣泛裝備的高空攻擊機和大型轟炸機都面臨著前所未有的威脅,而像F-105等能進行低空高速飛行的輕型攻擊機卻體現出在飛彈防空體系下的優異生存能力。但F-105這樣的飛機還是顯得太單薄,不具備高性能導航和精確投彈能力,也難以在簡易的前線機場上起降,為了彌補這類飛機的缺陷,各個航空大國相繼拉開了研製新型攻擊/轟炸機的序幕。美國的A-5“民團團員”艦載攻擊機、F-111多用途戰鬥機、蘇聯的Su-24攻擊機相繼研製成功。英國的TSR.2攻擊機也是這個時期在同樣背景下的產物,她是英國航空工業最高的單獨成就,但這種最後的輝煌反而是一種悲哀。
TSR.2攻擊機
TSR.2的歷史從1957年3月開始,英國皇家空軍參謀部宣布了GOR.339號項目計畫(後來改稱OR.339),要求在1964年前得到一種戰術攻擊/偵察機來取代“坎培拉”轟炸機。空軍要求這種飛機能夠全天候執行低空高速突防任務,在高空飛行時,速度要能夠達到2馬赫,並能以1.5馬赫的速度進行超音速巡航,作戰半徑不低於1850公里,並具備空中受油能力,還特彆強調了從短距離的簡易跑道上起飛的能力。新飛機將有2名乘員:駕駛員和導航員,飛機的武器包括戰術核炸彈和常規炸彈。顯然,新飛機將成為一種可以與“3-V”轟炸機(“火神”、“勝利者”、“勇士”)作用類似的核武器載機,而這樣的飛機將不會受到大規模殺傷性武器條約的限制。OR.339項目計畫相繼下發到各大飛機製造公司。英國電氣公司和肖特兄弟提出P.17以及垂直改進P.17D方案,布萊克本公司的回應則是一種在NA.39“掠奪者”艦載攻擊機的基礎上改進而來的設計。
NA.39“掠奪者”飛機是當時在為海軍研製的亞音速艦載攻擊機,如果空軍加入採購,將分擔研製費用、大幅度降低採購價格。空軍拒絕了這項亞音速飛機方案,認為採用這種技術進步性不大的飛機還不如保留現有的“坎培拉”轟炸機。最後,空軍選擇了英國電氣公司的P.17A設計。按照英國航空部最初推算,OR.339將花費3,500萬英鎊,並能夠在1965年完成部署。為了博得政府官員對OR.339項目的支持,英國防空代理大臣都德爾(AMG.Tuddle)在國防研究政策委員會上對。OR.339作出解釋,他指出OR.339項目的成敗將對英國航空工業發展以及英國在北約組織的地位起到舉足輕重的作用,特別是在1957年的“國防白皮書”給英國航空工業造成巨大破壞後,他甚至說:“這可能是最後一種英國自行發展作戰飛機!"
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1958年10月,國防部批准了OR.339的項目資金。但這時提出的研製費用已經兩倍於幾個月前推測的結果一7000萬英鎊,空軍要求財政部先保證6200萬,另以1500到2500萬作為後續補充資金。財政部對空軍非常不滿,指責空軍蓄意用壓低費用的方法來博得項目的批准,並要求對NA.39的可行性和OR.339的必要性進行再次評估。儘管這樣,OR.339項目還是在抱怨聲中開始了。
1959年1月1日,OR.339項目飛機正式定名為TSR.2。TSR表示飛機的角途――戰術攻擊(TacticalStrike)和偵察(Reconnaissance),也為了紀念在二戰中戰功卓著的費爾雷“旗魚”TSRII魚雷機。OR.339計畫也經過了最後的修改,並被重新定名為OR.343。OR.343計畫要求TSR.2能夠在60米高度以1.1馬赫的速度突防,能在中空高度達到2馬赫以上的速度,轉場航程要超過5000公里,還能在600米的簡易跑道上起飛,並配備最先進的自動導航系統,保證核武器投放圓半徑機率在200米以內。空軍希望在1965年底以前得到一個中隊的TSR.2。1959年6月10日,TSR.2的發展契約終於得以簽署。財政部將為該項目提供6170萬英鎊,計畫製造9架原型機。
在政府的要求下,由維克特一阿姆斯特朗、英國電氣和後來加盟的布里斯托飛機公司組成的不列顛飛機公司在1960年6月宣告成立(三者各占40%、40%和20%的股份),布里斯托發動機公司和阿姆斯壯-塞德利發動機公司也組成了布里斯托-塞德利發動機有限公司。這樣不情願的組合也為後來的策劃、管理和溝通失誤埋下了隱患。另外,英國政府效仿美國軍工項目的作法,組成了一個進度評估委員會、一個發展進度委員會、一個管理部和一個策劃指導委員會,對TSR.2的設計和製造進行全權管理和評估。這樣的模仿本來應該增加項目的透明度,提高工作效率和溝通渠道,但英國傳統的官僚作風導致政府嚴重干預廠家的設計和製造工作,例如工程師們在決定一個開關在座艙中的位置時,不是尋求飛行員們的意見,而是經常與政府代表進行三個小時以上的會議討論!在這種情況下,廠家和政府之間的分歧必然越來越嚴重。
TSR.2的設計基於英國電氣公司的設計師弗雷德·佩季的P.17A方案,但也經過了明顯的修改,主要是修改機翼形狀、將進氣道從機翼下移動到機身兩側等。1959年7月,公司將最後設計方案提交政府,並計畫在1963年1月進行試飛,生產型飛機在1966年1月正式投入使用。

試飛與夭折

經費問題和進度的拖延是TSR.2項目下馬的直接原因。1962年3月,發展費用估算已經增長到了l億3700萬英鎊,TSR.2項目管理部更傳來不好的訊息:TSR.2的首飛將推遲到1963年8月,其原因更為可笑:設計師少畫了一些部件的圖紙,這些部件就被遺漏了!到當年年底,發展費用估算已經高達了1億7500-2億英鎊,單機價格超過210萬英鎊,TSR.2進人部隊服役的時間也將推遲1967年底。半年後,發展費用再攀到了l億9,700萬-2億2,200萬英鎊。TSR.2項目陷入了尷尬的境地。
TSR.2攻擊機
1963年6月,軍方宣布將訂購了11架預生產型TSR.2。也正在當時,澳大利亞正在尋求24架遠程攻擊機,一個澳大利亞代表團抵達不列顛飛機公司考察TSR.2項目,表現出對TSR.2的濃厚興趣。TSR.2的曙光似乎漸漸來臨,人們的信心也受到了鼓舞。但最後在人為因素下,澳大利亞的興趣轉向了便宜得多的“掠奪者”攻擊機上,最後又決定訂購美國的F-111。TSR.2的外銷前景頓時陷人一片黑暗中。英國航空部和國防部也開始有人對TSR.2項目喪失信心。
1965年1月,國防部官員向外界表明了態度,他們更偏愛便宜的美國TFX飛機。但最後定論將在國會對TFX與TSR.2進行全面評估和討論後產生。4月l日,內閣會議開始討論TSR.2與F-111的項目。美國願意以212.2萬英鎊的單價和232萬英鎊的單價出售早期和後期型的F-111A。雖然英國考慮到國家安全和以後的國際地位,並不情願購買美國飛機,但價格的誘惑最後還是使保守的英國人折服了。4月6日,時任首相哈羅德·威爾遜宣布正式取消TSR.2顧目。國防大臣丹尼斯·希爾利隨後聲明英國將不再自己生產軍用飛機,也將降低軍用飛機的採購數量。
到項目被中止時,共有XR219、XR220和XR221三架原型機製造完畢,但只有XR219號進行了13小時03分鐘的飛行。XR219在結束試驗後轉移到了舍本利斯(Shoebur-yness)的驗證與實驗慕地作研究用,最後於1982年被拆毀。原計畫4月6日首飛的XR220現在收藏在考斯福德(Cosford)航空博物館。XR221和後來完工的XR223也被送到了舍本利斯,最後在1972到1973年間被拆毀。XR222在1965年10月被贈予克蘭非爾德(Cranfield)航空學院,1978年又轉送到達克福德(Duxford)的皇家戰爭博物館。
在政府的命令下,所有與TSR.2相關的設計圖紙、試驗記錄和製造設備都被銷毀或者“遺失”,已經完成的飛機部件被丟到了垃圾場,TSR.2的木製實體模型甚至在廠房門口被點火燒毀。
TSR.2就這樣夭折了,就像先前的預料一樣.TSR.2也成為了英國自行研製的最後一代軍用飛機之一。TSR.2的終結雖然不乏政治上的勾心鬥角和國際戰略方向的轉變,但主要問題還是受到“1957年國防白皮書”影響的英國航空工業已經步入沒落,人才和技術儲備都大不如前,再加上盲目模仿的管理體制和官僚作風,造成飛機研製費用和製造成本過度增長,達到了國家無法承受的程度。畢競戰後的英國已經不是以前稱霸全球的富庶大不列顛帝國。

技術特點

TSR.2的設計與美國A-5“民團團員”艦載攻擊機極其相似,主要體現在修長的機身、串列雙座、機身兩側進氣、懸臂式上單翼、雙內埋式發動機、高大的單垂尾、常規水平尾翼等方面。
機身是鋁合金半硬殼結構,主要材料是鋁-銅合金,在氣動加熱部分採用了鋁-鋰合金,在發動機架、尾噴管等各種高熱部分則還採用了鈦合金。自前向後,飛機機身分為雷達艙、駕駛艙、電子設備艙、機身主油箱和發動機艙。

TSR.2的航電設備

由美國北美飛機公司奧托納提克斯分公司提供,這套系統也安裝在美國A-5攻擊機上。飛機最前方是一個小型雷達艙,內部安裝一台都卜勒導航雷達。該雷達是世界上第一種地形跟蹤雷達,但作用範圍和距離都非常有限,只能在起伏不大的地形上進行導航,並在空中加油時提供空中加油機的方位數據。慣性導航系統與都卜勒雷達組成轟炸-導航系統,並與飛機自動駕駛儀和測高雷達配合,可以自動控制飛機的航行、坡度、高度和速度,TSR.2典型的進入方式是以90米的固定高度隨地形起伏飛行,在目標上空完成投彈機動後高速脫離。
TSR.2攻擊機
兩名飛行員被安排在在位置非常靠前的增壓串列座艙中,據說這樣的奇異布置是為了緩解在低空飛行時的震動。前座的駕駛員擁有良好的前面和側面視野,這對執行投彈任務非常有利,但后座的導航員就只能夠透過兩側的小舷窗看到有限的範圍。飛行員都配備馬丁-貝克Mk.8A彈射座椅,通過爆炸線炸開座艙玻璃彈射出飛機。TSR.2的座艙玻璃還鍍了一層含金化合物的防護層,用來防護可能遇到的核輻射。此外,座艙里還配備了先進的平視顯示器和移動式地圖顯示器。2個帶可動進氣調節錐的半圓形進氣口位於機身中部兩側,在進氣口稍後的位置上還有輔助進氣口。機身腹部是一個彈艙,可以運載1到2枚核彈,或者6枚454公斤常規炸彈。在執行偵察任務時,可以在彈艙里攜帶一個包括側視雷達、照相機和紅外線掃瞄器等設備的偵察艙。

TSR.2的機翼

機翼典型的切尖三角翼,後掠角為60度。這種低展弦比的機翼有利於高速飛行,但同時也降低了飛機起降性能,所以TSR.2在機翼的後緣布置了一組當時最有效的吹氣襟翼裝置,可以在起飛時偏轉30度、在降落時偏轉50度,大大增加了機翼的升力。TSR.2外翼段的設計非常有特色,大角度下反的外翼段能增強飛機的方向穩定性,並且避免了機翼亂流干擾水平尾翼的效用。外翼下反也成為了TSR.2的一個典型特徵。TSR.2的機翼上沒有副翼,也沒有擾流板,滾轉動作靠水平尾翼後緣的舵面來實現。
TSR.2的垂直尾翼與A-5飛機的垂直尾翼簡直如出一轍,無論形狀還是結構都相差無幾,都是少見的後掠懸臂全動模式。TSR.2的水平尾翼同樣是懸臂式全金屬全動結構,在其後緣有一對可以差動的舵面,所以水平尾翼的主要功能不僅在俯仰控制上,還可以控制飛機的滾轉。這種反常規的設計主要是因為TSR.2的機翼外翼段下反,機冀結構和氣動效應不利於副翼布置在外翼段上。在機翼和水平尾翼之間上,還有4塊減速板。飛機的尾部還布置了減速傘艙。TSR.2的機身很高,也就要求很高的起落架。起落架以高強度鋼為材料,並採用低壓輪胎以適應簡易機場的起落環境,前起落架為並列雙輪向後收入機身的形式,主起落架為少有的串列雙輪形式,並向內側收入機身。和其他“高腳”飛機一樣,起落架是一個棘手的關鍵“問題部件”,從一開始起落架故障就一直困擾著TSR.2初期的試飛工作。

TSR.2的動力

奧林巴斯22RMk.320雙轉子軸流式噴氣發動機由後來在羅爾斯·羅伊斯公司成名的斯坦利·胡克博士主持研製。發動機配備了可變截面尾噴口和注水加力裝置,單發正常推力為8,880公斤,加力推力達13,885公斤。A-5飛機裝備的J79-GE-10發動機在奧林巴斯發動機面前簡直是小巫見大巫,甚至米格-25的D-31發動機的推力也比不上奧林巴斯發動機。如此強勁的推力足以使飛機在高空進行超音速巡航飛行,全加力時又能在高空達到2.5馬赫以上的最大平飛速度。但作為全新開發的動力裝置,奧林巴斯22R發動機在研製期間也遇到了極大的困難,特別是在1962年12月3日,作為試驗平台的“勇士”轟炸機在地面試驗中發生爆炸。經過調查,發現是發動機渦輪葉片發生共振,導致了葉片斷裂飛出機匣,擊中其他部位所致。1964年7月的地面試驗中,還發生過一台奧林巴斯發動機中軸折斷的事件。

TSR.2的座艙

座艙的設計更是工程設計過程中的重中之重。駕駛員座艙的前風擋玻璃和兩塊側風擋玻璃的設計大有乾坤,採用了當時最新開發的“夾層矽鋁玻璃”,型號是Silastomer K8,它至少可以承受150度的溫度,對於高速飛行的TSR.2,載入在玻璃上的氣動力加熱處以及安裝的熱空氣/雨水/冰雪處理系統要求外層玻璃必須具有很小的膨脹係數。而且在低空還特意要求風擋得禁得起飛鳥的多次撞擊。前、側風擋玻璃具有多層結構,配有相應的加溫、防霧裝置。風擋玻璃的光學質量要求極高,特別是兼作雷達顯示器投影屏的前風擋玻璃,要求具有最高標準的光學平面度,這對製造者的光學工業,基礎工業提出了較高的要求,也帶動了英國國內工業的積極發展,兩者相輔相承,互相促進。
駕駛員和領航員的座艙蓋玻璃採用了特種有機玻璃,可承受M2.5的氣動加熱,為了保證座艙玻璃同時具有準確低阻力的外形和極高的光學質量,英國人開發並使用了新的模具製造技術。座艙蓋的玻璃是由三層組成的。最外面一層是耐熱抗磨的玻璃,裡面一層是受力玻璃,在內外兩層玻璃模製成形並組合之後,一種液態的有機玻璃被溶化注入夾層之中,固化後形成中層的玻璃。內層玻璃外表面上有一層除霧鍍膜,經過這種工藝之後,這三層玻璃從外面看呈現出淡褐色,具有一定的濾光作用,這同時對減輕高空飛行耀眼的光線眩目刺激和反射紅外線具有積極的作用,據說在XR219號原型機首飛時飛行員在機內直視太陽都沒有感到不適。

性能數據

TSR.2空重20,344公斤,最大起飛重量34,500公斤,翼展11.28米,機長27.13米,機高7.32米。
機翼下還各有2個外掛點,總掛載重量為2,722公斤,可以掛4枚AS.30空對地飛彈、炸彈、火箭巢或者副油箱,如果掛副油箱,將可再增加10,920升的油量。

服役事件

項目終止,未服役。

總體評價

客觀評價這種過往的飛機,TSR.2無疑是一種相當傑出的設計。她具有良好的穩定性、可控性,配備了當時最先進的航電設備,載彈量和航程都是極其優秀的,具有世界第一的超音速巡骯能力,不僅可以成為先進的攻擊機,還具備安裝大功率雷達、配備遠程空空飛彈,成為優秀的高空高速截擊機的潛力。雖然她已成為歷史,但也給人們留下了或多或少有價值的技術和經驗-協和式飛機的奧林巴斯593-MK602發動機就是在TSR.2的奧林巴斯22R發動機基礎上發展起來的,美洲虎攻擊機的身上也有TSR.2的影子。
TSR.2攻擊機
最終,英國政府節約經費的如意算盤也沒有成功。美國的F-111也遇到了比TSR.2更麻煩問題,導致價格大幅度上漲和進度的嚴重滯後,英國在1968年1月取消TF-111的訂單,轉而訂購載彈最足夠大的F-4M“鬼怪”戰鬥機配合從海軍轉手到空軍的掠奪者攻擊機來執行對地攻擊任務。直到1991年,“掠奪者”S.2A還在海灣戰爭中為英國空軍賣力的飛行著。

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