泰坦的巨翼(中)

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  (接上期)重新换装宝马BMW Ⅵ发动机后的ANT-6原型机于1931年4月29日再次试飞,相应的国家测试在1931年5月至8月完成,期间该机没有出现什么大的毛病,而特别要提及的是其失速性能非常令人满意(对于新手来说,这是个好消息)。在此期间,唯一对这架ANT-6原型机进行的再次改进,是将传统的单轮起落架改为了颇具特色的前后双轮式。
  这当中还有一个小插曲,当年7月(1931年),斯大林对ANT-6原型机进行了视察,并当既要求飞机升空进行表演,不凑巧的是该机的飞机员当时并不在场,工厂领导只得找来两名TB-1飞行员临时应急。所幸ANT-6操纵特性与TB-1差别不大,所以飞行表演进行的算是完美,斯大林对ANT-6极为满意,并下令在第二年(1932年)的“五一国际劳动节”阅兵式上,应至少完成9架以参加空中分列。最高统帅的这一指示造成了工厂的全面赶工,1932年5月1日,9架换装了M-17发动机的ANT-6在70架TB-1的伴随下,轰鸣着飞越红场上空,震惊了各国在场的观礼人士。自此,ANT-6(TB-3)成为了每年这个时节红场上空的常客,并以其极硬朗的形象成为了红军力量的象征。
  ANT-6原型机的防御火力主要由机头的一或两挺7.62毫米DA机枪(安装在Tur-6型枪架上)、机背两个位置的两挺7.62毫米DA机枪(安装在Tur-5型枪架上),以及机身腰部(机翼附近)两侧的两挺可伸缩式7.62毫米DA机枪组成。虽然该机标准载弹量为2000千克,但在必要时,可以以缩短航程为代价,通过减少燃料的办法携带4000千克炸弹。数量多达28枚的50/82/100千克炸弹可以装入机身内部弹舱,而位于机翼或机身下的外部挂架则最大可承载一枚1000千克级的巨型炸弹。除了顶部甲板是微微弯曲的以外,ANT-6的机身实际上是一个矩型截面的长方体。这个巨大的金属盒子,主要由3块0.5毫米厚的硬铝波纹蒙皮构成,另有一些0.8毫米厚的钢板被用在了需要特别加强的部位。4具铆接结构的硬铝制油箱被安置于巨大厚重的机翼内,每具油箱容积1950升。机翼位于机身中间部位,呈梯型,翼根处的弦长达8米,但到了翼稍处却就只有2.95米了。4根管状桁梁构成了机翼的承力框架,并且在机翼的中间部分,被设计为可拆卸式结构,以方便油箱的拆装。此外,位于外翼的部分结构也被设计成同样的可拆卸式。机翼整体由0.3毫米厚度的硬铝蒙皮覆盖,但机翼中央的上表层使用了一些0.5毫米厚度的蒙皮以作加强。在1934年,部分生产型飞机又通过延长翼稍使翼展达到了41.85米。
  在整个试飞期间,ANT-6出现的绝大多数问题主要集中在原装的宝马BMW VI发动机或是其仿制品——苏联26号工厂生产的M-17发动机上。不过这已经不重要了,因为苏联空军已经决定接受这种飞机并批准将其立刻投入大批量生产。毕竟将能拥有当时世界上最大最先进的重型轰炸机,无论如何是一件值得自豪的事情,所以苏联空军迫不及待的心情可以理解。至此ANT-6的生产型拥有了一个全新的型号——TB-3。
  首批3架生产型TB-3是由22号工厂于1931年9月生产的,但实际上其图纸早在6个月以前、ANT-6原型机工厂测试尚未结束时就被送到了该厂。俄国人做事就是猛!第二批300架TB-3的生产任务于1932年初下达,仍然由22号工厂生产。第一架生产型TB-3的制造于1932年2月完成(编号c/n 2201),其试飞测试起初由I.P.罗佐夫斯基(I.P. Lozovsky)负责,后来则由其同事A.K.图曼斯基(A.K. Tumansky)接手。而该机的设计师V.M.彼特雅科夫(V.M. Petlyakov)、A.N.图波列夫(A.N Tupolev)以及22号工厂的生产负责人N.I.巴赞科夫(N.I. Bazenkov)等人也在该机首次试飞时了出现在了机场的跑道上。此后,又有9架飞机被迅速生产出来,于当年的3、4月份接受了测试,随后这些TB-3就被交付给苏联空军,并如前文所述于5月1日劳动节出现在莫斯科红场空中分列式的队伍中。
  生产情况
  在整个1932年,22号工厂共交付了150架TB-3。与计划中210架的产量相比,有60架的定额没有完成。鉴于此,为了加速TB-3的生产,苏联空军命令莫斯科的 39号工厂也加入到该机的生产中来。但此前39号工厂只少量生产过各种原型机,对于TB-3这种先进的全金属飞机的制造则完全没有经验,更不用说是大批量生产了。这一任务对于该厂来说是个不小的挑战。为此,I.F. 奈兹瓦尔(I.F. Nezval)工程师被上级派来负责主管TB-3在该厂的投产。
  1932年11月,39号工厂制造的第一架装备了M-17F发动机的TB-3试飞成功,该机的试飞员是Y. I.彼昂特科夫斯基(Y. I. Piontkovsky)。随后在当年整个12月份,由39号工厂生产的这架飞机都在位于阿斯特拉罕的苏联空军科学研究院(NII-VVS)接受测试。在NII-VVS的测试中发现,由于生产工艺的缺陷再加上军械比计划中装备的数量要多,批量产型飞机与原型机相比,存在着严重的超重问题。这一问题在两个工厂的产品中均有不同程度的存在,平均超出了设计重量的9.5%。这使发动机功率不足的缺陷立现,严重影响了飞行性能,也使操纵手感过重。所以一项旨在对TB-3进行减重的计划被开展了起来,除全面检讨飞机结构方面的原因外,还以每减轻1千克重量,奖励100卢布奖金的悬赏方式发动群众的力量参与进来。然而,终归由于军械方面可减冗余重量不多,所以减重计划成效有限。最后,只得以重新设计机尾结构并调整各活动翼面面积的方式,使操纵手感过重的问题得到部分缓解。此外,在整个生产周期内,工厂对于该机的各种改进从来没有就没有间断过,因而即便是同一批次的TB-3都可能有所不同。   在TB-3的全部产量中,装备M-17F发动机的TB-3 4M-17F占了差不多一半,不过苏联工程师们为该机寻找更强更可靠发动机的努力却从未停止。1932年底,苏联空军拿到了第一批新型的M-34发动机(750~830马力,约合551~610千瓦)。随即,一种以该发动机为动力的新版本TB-3的研制工作就展开了。为了适应新型发动机,TB-3 4M-34的发动机散热器被重新设计并移到了机翼下方,而与M-34发动机配套的螺旋桨也换成了直径3.18米的2叶不可变距木制产品。TB-3 4M-34于1933年3月8日首飞,但不幸的是,该机在此次飞行中坠毁。不久,一架重新制造的TB-3 4M-34(c/n 2202)于1933年9月27日被移交苏联空军科学研究院(NII-VVS),而用于国家测试的两架TB-3 4M-34(编号分别为c/n 2203、c/n 2204)也于1933年10月16日完工。在12月编号为c/n 2202的那架飞机被NII-VVS交还给了22号工厂,用作1934年该型机大规模量产的工程样板。不过通过大量的试飞表明,换发后的TB-3 4M-34其性能反倒不如TB-3 4M-17F,所以该型号的TB-3最终只有少量被生产出来。
  继不成功的TB-3 4M-34后出现的是TB-3 4M-34R(D),这是一种TB-3发展历程中呈上启下的重要型号,它拥有新型的减速齿轮箱及直径达4.4米的双叶木制螺旋桨,并加强了机体结构。另一个改动是,机背上的两个机枪手,其中一个的位置被放到了机尾方向舵之后。这样做的目的是为了在射击时避免受高大的垂尾尾翼的影响,不过这样一来,TB-3 4M-34R更显得古典味道十足了。此外,原来TB-3 4M-17F上所有的7.62毫米DA型机枪到了TB-3 4M-34R上都被同口径的PV-1型取代。这种机枪结构轻巧且射速极高,比DA型机枪要先进10年以上。先进的起落架液压刹车系统与空气压缩减振器也被应用于TB-3的这一型号。生产出来的第一架TB-3 4M-34R(c/n 22451)被工厂保留下来作为以后的生产样板。
  经过与TB-3 4M-17F的对比,TB-3 4M-34R的性能全面超越了前者:最大速度从196千米/时增加到了211千米/时(2000米高度);爬升到3000米高度所用时间从29分钟缩短到17分钟。在1934年,翼根加强筋与经过空气动力修型的发动机整流罩又被用于TB-3 4M-34R的改进,但起落架液压刹车装置则在试验后被放弃了。苏联空军(VVS)对于TB-3 4M-34R(D)极为满意,在拿到原型机后,立即要求将之前生产的所有TB-3全部回厂按TB-3 4M-34R(D)的标准进行改进。不过,由于后来更新型轰炸机原型的出现,使这一计划只实施了极小的一部分。因为要给新型的图波列夫KR-6以及SB轰炸机让出生产线,22号工厂的TB-3生产在1934年秋天中止了。好在这种情况并没有持续多长时间,到了1935年春,TB-3在22号工厂的生产终于又被恢复。有趣的是,该厂生产的1架TB-3 4M-34R于1935年1月1日至2月11日间被TsAGI用于一项实验,其目的在于验证在波纹蒙皮外覆盖一层光滑织物蒙皮以此来减少飞行阻力的可行性。
  与此同时,军方还对TB-3 4M-34R(D)提出了更高的要求,希望该机经进一步改进后,能达到与一般战斗机相仿的速度.不过这样一来,那个超重的老大难问题就又浮现水面,“减肥”计划因此重演。两架TB-3 4M-34R被从生产线上提出用以实施改进:先是机组成员由10人减为6人,并以光滑的光面金属蒙皮取代原来招牌式的波纹蒙皮;然后是机上自卫机枪仅保留机背、机尾、机头三处。同时用现代化的全封闭机枪塔全面取代了机背上的敞开式简易机枪座,机枪也被换成了新型的7.62毫米 ShKAS,而机身腹部的可伸缩式机枪塔则被放弃,取而代之的是可直接进行射击的舷侧舱口。发动机也升级为带有增压器的M-34RN(970马力,约为713千瓦)。
  为很多人所忽略的是,该机只有内侧的两台发动机装备了4叶的4.1米直径木制螺旋桨,与外侧的两具并不一致。至于机轮则改回了ANT-6原型机的单轮式。这一番重大改进的结果是,TB-3的性能得到了又一次飞跃。该机于1935年8月至10月进行了广泛的试飞,在4000米高度最高速度达到了288千米/时,最高升限则达到了7740米。这种改进后的TB-3其相应型号也顺理成章的变为了TB-3 4M-34RN。
  由于更新型的AM-34FRN(同样为970马力/713千瓦)及AM-34FRNV(高空增压型)发动机的投产,在1936至1937年间生产的TB-3,大多是使用了这两种发动机的TB-3 4AM-34FRN,总数约100架左右。这批飞机中有相当数量被移交给苏联北极航空科学考察机构(Awiaarktika)使用,在北极地区的科学考察工作中发挥了重大作用。飞行员A.B.茹玛舍夫(A.B. Yumashev)驾驶这种性能大为提高的TB-3新型号,一口气创造了多项飞行高度世界纪录。1936年9月,他曾驾驶着TB-3 4AM-34FRNV,携带10000千克有效载荷达到了6605米的高度。在1936年10月28日的另一次飞行中这架加装了两只外翼附加油箱并进行了其他一些改进的TB-3 4AM-34FRNV又以5000千克的有效载荷达到了8980米的高度,并在此高度达到了300千米/时的最大平飞速度。
  此外,在1935年曾有一架使用AN-1(750~820马力,约551~603千瓦)柴油发动机的TB-3以TB-3D的型号进行了试飞,但试飞结果令人失望,其可靠性远低于TB-3 4M-34RN。值得一提的是,TB-3其生产、发展经历能取得如此亮丽的成绩,很大程度上要得宜于当时图波列夫的助手——后来苏联的另一位飞机设计大师V.M.彼特雅科夫(V.M. Petlyakov)及其所领导的一个精干技术小组。该小组成员包括设计、制造、飞行及维修人员,主要任务是针对飞机上随时发生的一些缺点或问题及时采取应对措施,以提高可靠性、简化操作性为主旨,最终达到改进飞机性能、提高飞机生产质量、降低成本、缩短工时的目的,并顺带对该机的空、地勤人员进行短期密集式培训,在“不多教,不少学”的教学思想下,使生产出的大批TB-3迅速形成了战斗力。
  由于TB-3的型号甚多,这里列举的只是其中最具代表性的几个改型。(未完待续)
  编辑:石坚
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