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换发如换刀!苦涩的“战神”前传,带给轰-20的是怎样的启示?

扬基帧察站 扬基帧察站 2019-02-23

【上期内容A:帧好看or帧好玩?听说你们把它当老婆,我就来得罪你们一下

【上期内容B:从革命少女到变异怪兽,这个时代的“贾米拉”又会是什么?


喜欢【痛打狗特务】系列的朋友应该能看出,我个人是比较喜欢研究研究我国航空兵和航空工业历史上的“老玩意儿”的。所以大家打赏的银子,也有一部分被咱用来买书学习这些旧知识来温故知新了——也算是学习施佬好榜样了


吹捧一下这次买书的运气——大概是全网唯一的轰-6Ⅰ飞行照片。可见两台“斯贝”发动机的短舱向前延伸出很长一截,这样能够在改变气动外形之后,起到更好的防颤振作用


作为进行过实际试飞的轰-6改进型中,唯一采用四发布局的型号,轰-6Ⅰ在喜欢轰-6的航空迷中有其特殊的地位。所以今天既然要专门说说,咱也要严肃一些,老老实实写成轰-6Ⅰ(罗马数字,相当于阿拉伯数字1)而不是轰-6I(毕竟这玩意儿咱们又不卖给印度)。


除了歼轰-7AⅡ这种稍微特殊点的之外,如今国产军机的改进型号都字母化了。随着当年曾让很多人记混的罗马数字和天干地支逐渐成为历史,咱就正好来一点没用的“豆知识”。


当年连参加航展都要一下


早期国产飞机的改进型命名,如果是用途改进型,以天干地支(甲、乙、丙、丁等)命名,以歼-6系列为例,歼-6甲是全天候火炮截击型、歼-6乙是全天候导弹截击型、我们最常见的、产量最大的白天型,其实是歼-6丙。但由于前两者产量不大,后来为了方便,歼-6丙的这个丙字儿就去了。


飞机的技术改进型,则以罗马数字(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等)命名,仍然以歼-6系列为例,歼-6Ⅰ是高空性能优化型,歼-6Ⅱ是进一步优化型,歼-6Ⅲ是强化格斗性能的改型。然而随着技术进步,飞机在改进发展中,技术和用途的改进出现融合的情况在所难免。比如歼-6Ⅳ,通过在歼-6Ⅲ基础上加装使用晶体管技术的645雷达,理论上实现了全天候战斗能力,其实叫歼-6丁也没啥问题。


歼-6IV装备部队时性能已经落后,645雷达工作稳定性问题也没有妥善解决,最终只生产了7架


而在生产轰-6的172厂那边,核武器空投型轰-6甲,这个没啥争议;可1980年首航南沙群岛的海军型轰侦-6,至今还没找着叫轰-6乙的证据。轰-6丙更是有两大说法:一为电子干扰机,可上级下达这个型号的研制要求,比轰-6丁还要晚几个月;二为“二代领航”机,虽然有说法称,后来空军称之为轰-6C(待考),但这并不能反推当年它是轰-6丙——1994年统一型号序列时的歼-7C和强-5C,前身分别是歼-7Ⅲ和强-5ⅡA。


1978年,空军和航空工业部认为两个改型体系并存,引发的不便和混乱越来越多,因此决定此后新研制的改型飞机,无论性质如何,一律采用罗马数字命名,已经正式立项的和现役机型保持不变。比如611所那边刚刚从歼-7大改改名为歼-7甲的仿制米格-21MF项目,从此变成了前面说的歼-7Ⅲ。


所以,在1975年以国务院及中央军委文件钦定型号的轰-6丁,就成为最后一款服役时仍以“天干地支”命名的国产改型飞机。


言归正传,轰-6Ⅰ缘起空军1970年年初关于“加大轰-6飞机航程,提高发动机使用寿命”的战备要求会议。作为轰-6的生产厂家,172厂在同年7月提交了一个草案,换装4台美制JT3D-3B涡扇发动机(波音707使用)。


该型发动机当时还是由成都420厂(也就是现在仿制D-30KP-2生产涡扇-18的那个)负责仿制,仿制型号定为涡扇-8,计划作为同年上马的远程轰炸机轰-8的备用动力(6台),和大型客机运-10的动力(4台)。


1982年4月,在波音707上进行首次飞行测试的涡扇-8


作为轰-8的过渡,“加大航程型”轰-6在保持轰-6的翼根发动机布局的同时,在翼下吊挂一对发动机短舱,这样尽可能降低改进设计的工作量。空军在1970年9月的批复中,对这个草案基本满意,但对发动机型号有不同意见:一方面认为JT3D-3B推力太大,在轰-6上使用4台有些不经济;另一方面,随着运-10项目落户上海,涡扇-8的仿制工作前景还不明朗,选择沈阳410厂正在仿制的,且正在和英方谈判正式引进事宜的民用型“斯贝”(注意和后来“飞豹”使用的军用型“斯贝”不同)更加合适。


随“三叉戟”引进的“斯贝”,一度改变了中国航发工业的格局


单台推力5.17吨的民用型“斯贝”,尽管推力比JT3D-3B小了近3吨,但两台加一起就比单台涡喷-8的推力大了0.84吨;而且“斯贝”尺寸和重量较小,耗油量较低,比较适合在轰-6上改装。因此172厂很快按此方案进行了修改,1970年10月,空军副司令员常乾坤批准了修改后方案,“加大航程型”轰-6进入“轰-6改”阶段。


尽管不太适合用于战斗机,“斯贝”在那个年代仍然几乎被安排到了每一类在研飞机上


1970年12月,172厂成立了专门的改装车间。1971年3月,空军从订货中拨出已经出厂下线的07批次08架轰-6甲,专门用于改装所用。使用现有飞机改装,而不是制造新机,个人推测当时应该有借此机会验证,能否以此方案对现役轰-6机队换装的想法。


然而受1971年9月“9·13事件”的影响(此后轰-8项目直接下马),该机的研制和试制工作中断了一年多。1973年恢复后,172厂当时又要忙于运-7、运-8原型机的试制工作,以及轰-6生产质量问题整顿,该机的部件试制基本处于“见缝插针”状态,直到“文革”结束后的1977年11月,07批08架轰-6才以全新的姿态“二次下线”。


之前轰-6Ⅰ唯一一张公开照片


1978年1月5日,距离空军提出“加大航程型”轰-6整整八年后,新机终于首飞成功。尽管该机得到了轰-6Ⅰ型号,但此时国内政治环境和国际环境已经发生了巨变,在进行了为时6个月、共23个架次、飞行时间总计25小时的第一阶段试飞后,轰-6Ⅰ暂时停飞,等待空军的最后裁决。


在短暂的试飞中,轰-6Ⅰ充分证明了“斯贝”发动机的优秀性能。即使由于172厂实在没钱没时间做进一步改进设计了,导致要给飞机相应增加1.1吨的配重,才能保持使用4台“斯贝”替换2台涡喷-8(减重达1.39吨)之后,整机的重心不变;仍然得到了下列试飞数据:



1978年11月,空军的最终结论来了:轰-6Ⅰ飞机性能完全达到预计指标,部分指标还有超出,实现了预计改装目的;但飞机成本太高,发动机零备件需要从国外订货,保障难度大;发动机使用维护又需要新搞一套设施,代价太大。因此不予订货,飞机由厂家自行处理。


我们捋一捋啊,怪不得上面那个表格里,特意列出两台涡喷-8的价格是160万人民币,四台“斯贝”的价格是480万人民币,空军就觉得成本高了(7倍多的发动机寿命就不是钱啊!掀桌!);发动机要从国外订货这理由也是emmm......后来轰-6K的发动机那不也是订的么......使用维护要新搞设施......好吧,还是接着用涡喷-8得了。


维修埃及空军的图-16导弹机,也为后来轰-6丁的发展积累了经验


当时为了挣点钱,不仅正在找埃及商量修理该国图-16的事儿,甚至连洗衣机生产都安排上的172厂,实在没法养着这架飞机。给同场的试飞院?当时这两家,连翻修扩建机场跑道的钱都凑不齐,拖到1983年才在时任院长的王昂推动下“呈达上听”,1989年方扩建完成,接收一架连明确试验任务都没有的大型轰炸机?


大约在1979-1982年中间的某个时候,172厂对这架露天停放了很久、大量机件已经无法使用的轰-6Ⅰ及其发动机进行了报废拆解处理,也不知道有没有啥零件变成洗衣机之类。不过相比其他下马的型号,研制前后投入653万人民币的轰-6Ⅰ,大概也不算是多大的损失了吧。


几乎就在轰-6Ⅰ被切吧切吧剁了的同时,606所在当时再次面临下马危机的涡扇-6的基础上,研发了一款无加力大涵道版本涡扇-6H。在单台重量就比涡喷-8轻了1.13吨之多的同时,涡扇-6H推力达到10.2吨(比两台“斯贝”捆一起也小不哪儿去),比涡喷-8还大了0.71吨。


无论是“斯贝”、涡扇-6H还是D-30KP-2,跟重达3.1吨,推重比勉强过3的“油老虎”涡喷-8相比,大家都是小甜甜


这样一来,轰-6换装两台涡扇-6H就行,所以也不需要设计翼下吊舱;如果搞出来,基本就是老轰-6的身子加轰-6K发动机舱的样子。按照当时的估算,改型飞机航程大约在7700-8200千米左右,基本和轰-6Ⅰ相当,但发动机寿命和燃油经济性肯定也要差些。


根据当时空海军轰-6部队的训练情况,606所的论证结果是,更换涡扇-6H之后,每年可以节省燃油3万吨。考虑到当时部队已经开始琢磨轰-6的导弹化、电子战化问题,动力更充沛的发动机也能提供更好的发电条件。应该说,606所通过跟用户多年打交道的经验,对用户想听什么话也算是心里有点数了


从1988年提出研制要求,到2001年交付部队使用,轰-6H的研制周期也不算短了


所以在1983年航空工业部科技委发动机专业组会议上,大家虽然觉得涡扇-6/6G用在战斗机上基本是不可能了,但如能以涡扇-6H的形式活下去,打造出“史前版战神”,提升轰-6的性能那也是好的。当时空海军与会代表也表示,“需要这样的发动机”。


然而有数归有数,表示归表示,说来说去,当初轰-6Ⅰ的“斯贝”那可都是现货,最后都嫌贵给切吧切吧剁了;要投钱搞新发动机?显然是更没谱的事儿,何况在当时军费开支削减,新型号研制资金紧缺的大环境下,轰-6的改进优先度显然排不上去。所以熬到1985年,涡扇-6H也乖乖归档下马。


耗资巨大、研制周期长的涡扇-6,最终因没有装机型号等原因而黯然下马的教训,至今仍然在警醒着航发人


继上海那边的涡扇-8随着运-10死球之后,当时国产军用大飞机涡扇动力的另一点火苗,也悄无声息的熄灭了。直到90年代引进伊尔-76和图-154,通过对D-30涡扇发动机的维护和大修,国内才再次对军用大飞机的动力有了实实在在的概念;等到2001年空军提出轰-6大改的构想,这才有了后来D-30KP-2/涡扇-18上位的故事


尽管远不是最好的,但现在仍然要靠它打造出大国空军的形象


时至今日,国产军用大飞机的动力形势依旧严峻:涡扇-18仍然制约着运-20的交付速度,涡扇-20仍未开始在运-20上全面试用。而随着研制下一代轰炸机的呼声与传言越来越多,新型轰炸机的动力问题如何解决,同样是一个难以回避的问题。


战略轰炸机,一用40年乃至50年是很正常的事情。要在如此漫长的寿命期间,保持并提升其战斗力,往往都要靠更换更好的发动机来实现。如果国产下一代轰炸机真的采用飞翼(或类飞翼)布局,其发动机舱与翼身高度融合的特性,又决定了飞机研制完成后,发动机舱的尺寸(特别是直径)很难根据需求再次放大,否则对整机气动外形的影响要远比轰-6这种布局的飞机换发来得大。


从Ho 229到B-2,想解决飞翼布局飞机的发动机改型问题都不容易


作为中国历史上研制过的最为复杂的大型飞机,新型轰炸机考验着中国航空工业方方面面的实力。其“动力先行”的紧迫性与必要性,也是国内之前研制的型号中非常少有的。技术落后的涡扇-18已经不适于用作下一代轰炸机的动力了,谁来接续涡扇-6H未能完成的事业呢?


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