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他山之石可以攻玉——图134客机(上)

2019-11-12 19:23:41

原标题:他山之石可以攻玉——图134客机(上)

图-134的起源可以追溯到苏联总理尼基塔·赫鲁晓夫在1960年1月对法国的的国事访问。当时苏联航空工业已经用图-104创造了历史,成为世界上首架投入运营的喷气式客机,并且其更小更轻的派生型图-124也成为世界上首架涡扇动力客机。

世界上首架喷气式客机图-104,可被视为图-16轰炸机的派生型

赫鲁晓夫在访问法国期间,法国南方飞机公司的(SudAviation)的SE210“快帆”(Caravelle)双发喷气式客机给他留下深刻印象,该机在后机身两侧安装了两台罗罗“阿汶”(Avon)涡喷发动机,使客舱非常安静。而他自己乘坐的图-104V专机,由于发动机位于机翼根部,所以客舱噪音巨大。

SE210“快帆”客机

回到莫斯科后,赫鲁晓夫立即要求安德烈·图波列夫设计一种发动机布局类似“快帆”的新型喷气式客机。

苏联部长会议随后正式发布第846-341号命令,指示图波列夫设计局开始研制一种全新的短途喷气式客机,要求最高时速达1000公里/小时,巡航速度900公里/小时,实用升限12000米,航程1500公里(备用燃油30分钟),并能在800米长的跑道上起降。

早期设计

新客机机身基于当时尚未首飞的图-124,所以一开始编号为图-124A。虽然该机使用与图-124相同的索洛维约夫D-20涡扇发动机,但从翼根移到了后机身两侧,为此平尾上移至垂直尾翼顶部。

图-124A概念模型

图波列夫的设计师并没有完全照抄“快帆”,把平尾置于垂尾中间,他们认为平尾过于靠近发动机可能会因振动而导致结构疲劳。图-124A把发动机从翼根移除后,为设置增升装置(如后缘襟翼)留下了更大空间,设计师得以对机翼进行重新设计并融入苏联当时在空气动力学上的最新突破。

图-134三面图

由于图-124A发动机舱进气道更短,改善了发动机的工作条件,同时降低了被异物损坏的风险,并使发动机的维护和更换更加容易。

尽管图-104/124在运营中从未发生过灾难性发动机解体事故,但图-124A的新发动机布局仍彻底消除了发动机解体碎片侵入客舱的危险。更重要的是发动机后置有效降低了客舱噪音和振动,提高了乘客舒适度,这也是该布局研制的初衷。

D-20涡扇发动机

当然新布局也存在一些缺点,发动机后置导致重心大幅后移,外加推力线的提高,使发动机在工作时会产生很强的低头力矩,需要更大的起飞速度并加强平尾控制权限。

在1961-1962年的研究中,图-124A的尺寸和重量持续增加。1962年12月,这个由德米特里·马尔科夫负责的项目被移交给列昂尼德·舍利亚科夫,从此成为他一生的工作,在未来几十年内持续负责该机的研制与改进。

图-124A首架原型机在1963年上半年组装完毕,注册号CCCP-45075。由于新机与图-124区别太大,足以被视为一种全新客机而不仅仅是前者的派生型,所以当年2月20日该机被赋予图-134的全新编号。1963年7月29日,CCCP-45075在试飞员亚历山大·卡利那机组的驾驶下首飞。

试飞中的图-124A原型机CCCP-45075

首架原型机试飞在1964年11月6日结束,根据试飞数据,图波列夫设计局对图-134的设计进行了改进,并应用在第二架原型机CCCP-45076制造中。这架原型机由卡尔科夫的第135工厂生产,1964年9月9日从索科尔尼科沃机场进行了首飞。第二架原型机的改进之一是换装新型D-20P-125系列5发动机,增加了推力。

图-134第二架原型机CCCP-45076

两架原型机的合影

国际首秀

CCCP-45076参加了1965年5月4日在布尔歇机场开幕的第25届巴黎航展,获得国际航空界普遍积极的评价。该机随后访问了东柏林、华沙和布拉格,向东德国家航空公司(Interflug)、波兰航空公司(LOT)和捷克斯洛伐克航空公司(CSA)进行展示。

但来年1月14日悲剧发生了,CCCP-45076在苏联空军进行的一次试飞中坠毁在莫斯科东北32公里处。飞行员在高速飞行中向左蹬舵使方向舵偏转到25度极限位置,导致飞机偏离受控飞行,进入急剧的失控转弯俯冲。这次坠机使机上所有8人全部遇难,严重打击了图-134项目。这起事故并非因飞机缺陷引发,可能是唯一能让设计师宽慰的地方。

巴黎航展上的CCCP-45076

第一架图-134预生产型CCCP-65600于1965年8月14日在索科尔尼科沃首飞。第三架预生产型CCCP-65603是首架安装索洛维约夫D-30涡扇发动机的图-134,于1966年7月21日在乌克兰哈尔科夫首飞。

图-134预生产型CCCP-65600

首架安装D-30发动机的第三架图-134预生产型CCCP-65603

与此同时,英国飞机公司的BAc-111原型机G-ASHG在1963年10月22日试飞中坠毁,该机在深度失速中完全无法改出。这是高T型尾翼飞机的常见缺陷,在低速大迎角飞行中,高T尾飞机的平尾处于机翼湍流的冲击中,无法产生足够低头力矩来压低机鼻改出。

BAc-111原型机G-ASHG

根据BAC-111的教训,图波列夫设计局对平尾进行了重新设计,加大了平尾尺寸以提高操纵效率。CCCP-65600在更换新平尾并换装D-30发动机之后,于1966年10月26日开始试飞。

这些设计改进最终出现在第135工厂的生产线上,图-134生产型开始与图-124后期型同步生产。

D-30涡扇发动机

投入运营

1967年6月,CCCP-65610出现在第26届巴黎航展上,8月26日图-134获得苏联民航总局的型号合格证。同一天CCCP-65600完成了从莫斯科途径摩尔曼斯克到穆尔马希的航线验证飞机,机上有23名乘客。

图-134生产线

9月9日,苏联民航(Aeroflot)使用CCCP-656000执行了图-134的首个商业航班,从莫斯科飞到黑海度假城市索契。同时该机获得了国际民用航空组织(ICAO)的认证,得以执行国际航班。同样在9月9日,CCCP-65606从莫斯科飞到了斯德哥尔摩。

负责向国外销售苏联民用飞机的权威机构——全苏飞机出口联合公司很快就开始积极向世界推销图-134。该公司把CCCP-65610送到日本进行推销,该机在10月21日抵达东京羽田机场,在此停留了五天,供日本航空公司和全日空航空公司进行评估。

苏联民航涂装的图-134

随后该机又在11月21日前往匈牙利,在马尔夫待了三天,然后在24日飞往捷克斯洛伐克,让CSA公司评估了3天。

巴尔干的保加利亚航空公司在同年成为图-134的第一个出口客户,部分原因是安德烈·图波列夫本人与保加利亚高层间的良好关系,他本人是苏维埃保加利亚协会的主席。保加利亚航空公司订购了三架图-134,注册号分别是LZ-TUA/UB/UC。

保加利亚航空公司的图-134LZ-TUA

东德国家航空公司成为图-134的第二个海外客户,首架飞机DM-SCA于1968年9月交付,随后是-CB和-CD。该机的另一个早期出口客户是南斯拉夫包机航空公司Aviogenex,采购了三架图-134,分别在1968和1970年交付。

东德国家航空公司的图-134

作者Armstrong

转自空军之翼

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