圖-95

圖-95

Tu-95(ТуполевТу–95,北約代號為熊(Bear),是蘇聯圖波列夫設計局(Tupolev)所研製,是目前全世界唯一仍服役中的大型四渦輪螺鏇槳發動機的遠程戰略轟炸機、空射飛彈發射平台、海上偵察機,以及軍用客機。Tu-95在冷戰期間大量服役於蘇聯空軍和蘇聯海軍航空隊,蘇聯海軍航空隊使用的機型改稱Tu-142。

簡介

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圖-95“熊”(Bear)是前蘇聯圖波列夫飛機設計局為蘇聯空軍研製的遠程戰略轟炸機,具有穿越北極攻擊美國本土的遠程轟炸能力。圖-95又叫圖-20,於1951年開始研製,1954年第一架原型機首次試飛,批生產型於1957年始交付空軍使用。早期型共生產了300多架,除用作戰略轟炸機之外,還被用來執行電子偵察、照相偵察、海上巡邏反潛和通信中繼等任務。80年代中期,圖-95轟炸機又開始恢復生產,到1992年停止生產,現在約有150架圖-95M/K/MC仍在服役.圖-95是一種四發渦輪螺鏇槳式亞音速轟炸機。採用圓形截面的細長機身,大展弦比後掠機翼和單垂尾的總體布局。4台大功率的HK-12MB型渦輪螺鏇槳發動機分裝於兩側翼下的短艙內,單台額定功率為11010千瓦(14975馬力),推力為11.77千牛(1200公斤力)。發動機驅動兩個AB-60H型反轉的可逆槳距推進螺鏇槳,螺鏇槳直徑6.5米。

發展歷史

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Tu-95的研發始於1950年代,其原因是為了取代Tupolev Tu-4,以及Tupolev Tu-80(進化版的Tu-4),甚至更大型的Tupolev Tu-85(Tu-4的精裝版)均不足以符合轟炸任務的毀滅/殺傷要求,尤其Tu-85還無法與美國空軍當時的全天候轟炸機相較長短,因此蘇聯空軍高層在1950年對圖波列夫設計局與米亞西舍立夫(Myasishchev)設計局提出下列要求:1.轟炸機必須在不重複落地加油的情形下至少要具備8,000公里的航程,要能夠威脅打擊到美國境內的重點目標。轟炸機必須至少能攜載11,000公斤的武器並且將它們傾倒在敵人的頭上。這個看似簡單的要求對圖波列夫設計局唯一的難題就是發動機。第一代的渦輪噴射發動基不是沒有列入考量, 不過其巨大的油耗遠比不上渦輪扇葉發動機能提供更遠的航程。壓力隨之而來的是普惠公司已經成功地研發出J-57發動機, 這使得當時仍在研發中的B-52同溫層堡壘轟炸機成為實現的可能。麥亞席煦契夫設計局研發的Myasishchev M-4“野牛”採用渦輪噴射發動機[2],由於作戰半徑只有可悲的5,600km,因此最後淪落成為蘇聯空軍的“加油工”(一個背負大油槽的空中加油機,並於1994年退役),隨後也被取代。於是圖波列夫設計局又走上俄羅斯邏輯的路子, 改採用具有8片槳葉的庫茲涅佐夫(Kuznetsov NK-12)M型對轉渦輪螺鏇槳發動機, 號稱具備12,000軸馬力(8948kW)。採用這種引擎不僅僅動力強大, 事實上在油耗上與維修保養上也比渦輪噴射發動機簡單,耐用度也提高了許多。儘管Tu-95的發動機在當代算是相當先進的設計,仍有一個巨大的缺點,就是由四具M型對轉渦輪螺鏇槳發動機所產生出來的噪音非常巨大,巨大到美軍在北大西洋設定的聲納網甚至可以捕捉到Tu-95的聲紋,這使其成為可能是史上唯一一架能被聲納捕捉的轟炸機。 另外雖然機體的設計在外觀上看起來相當地保守, 不過機體窄小構造簡單,以一對含有堅固大梁的低單主翼穿越過機體, 再後掠35°,然後就沒其他特色了。蘇聯的武器都具備這樣的特性,就是外型簡單實用至上;這個後掠的機翼基本上造成在外觀上對其飛行速度改善的錯覺, 事實上撇開空氣動力學的範圍不談,很少人了解圖波列夫設計局的苦心在於採用後略翼的原因在於為了將機翼大梁((Spar)在穿入機體後能夠將結合點位移至炸彈倉的前方而不會影響到載彈空間, 如此一來能夠將Tu-95的飛行中的氣體動力優勢與載彈量完美地結合在一起,再將餘下的空間規劃為落地輪艙。於是在機體風阻小與發動機動力強大的結合下,第一架原型機(Tu-95/1)在1952年11月12日飛上了青天。Tu-95的研發起始日期依據官方記載為1951年7月11日(B-52轟炸機的研發日期始於1948年10月25日),系列機型的生產開始於1956年1月(B-52轟炸機的生產日期始於1951年2月14日)。Tu-95的首次對外公開展示是在1955年7月在圖西諾機場(Tushino Airfield)舉行的航空展,起初美國國防部對Tu-95並不重視,估計其極速為400哩/時(644公里/時),航程7,800哩(12,500公里)[3],這錯誤的推算數據一直維持到1985年才修正為:25,000磅負載時最大航程為9,200哩。同時美國人還錯誤地估計了Tu-95的飛行速度,事實上,Tu-95不同型號的高空最大飛行速度大約在900~1000km/h之間——這顯然超過了通常意義上螺鏇槳驅動飛機的最大速度,其原因是該型飛機使用的不是活塞式螺鏇槳發動機,而是渦輪螺槳發動機。並且當Tu-95以最高速度飛行的時候,它的所有螺鏇槳處於順槳狀態,不產生動力,而由後方排放的燃氣提供全部動力,整台發動機近似以渦輪噴氣發動機的方式工作,因此能達到通常只有噴氣式飛機才能達到的速度。

基本資料

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最大速度815千米/時7620米
經濟巡航速度711千米/時
實用升限12000米
武器載重11340千克
作戰半徑6400千米
空重120000千克
最大起飛重量188000千克
翼展51.10米
機長49.50米
機高12.12米
機翼面積297.0平方米

布局設計

圖-95轟炸機採用後掠機翼,翼上裝4台渦槳發動機,每台發動機驅動兩個大直徑反轉四葉螺鏇槳。這一布局相當獨特,同時也使圖-95成為最大、最快的渦槳大型飛機。機身細長,翼展和展弦比都很大,平尾和垂尾都有較大的後掠角。機翼為懸臂式中單翼形式,全金屬三梁結構,基本上由鋁合金製成。機翼內段1/4弦長後掠角37°,外段1/4弦長後掠角35°。展弦比8.4,相對厚度10~13%。外段機翼後緣有液壓操縱副翼,副翼上有調整片,副翼前有擾流片,有利於橫向操縱。機翼後緣內段裝有面積很大的後退式開縫襟翼,起飛時下放30°,升力係數1.67;著陸時下放45°,升力係數1.95。機翼上左右各裝3片翼刀。機翼前緣有熱空氣防冰裝置。機身為半硬殼式全金屬結構,截面呈圓形,由機身前段、機身中段和尾段組成,與圖-16的機身布置基本相同。前段有透明機頭罩、雷達艙、領航員艙和駕駛艙。後期改進型號取消了透明機頭罩,改為安裝大型火控雷達。駕駛艙上方有一個圓形透明鼓包,供領航、操縱員觀察用,可進行天文導航和操縱後機身上方的炮塔。機翼穿過機身中段,機翼後是彈艙。尾段上裝有尾部炮塔。尾翼採用懸臂式全金屬結構,垂直和水平安定面都具有後掠角,平尾安裝角可調,均由液壓操縱。舵面上普遍有調整片,有防冰裝置。垂尾翼尖用非金屬材料製成。採用可收放前三點式起落架。前起落架有兩個機輪,並列安裝。主起落架為小車式,各裝4個直徑為1.5米的機輪,使用囊式液壓剎車裝置。並向後收進內側發動機艙後面的短艙里。該短艙與內側發動機艙相連,後部突出在機翼後緣之外。前起落架有液壓轉彎減擺裝置,向後收起。此外在機身尾部的防撞減震器上還裝有兩個小型可收放式機輪。蘇聯圖-95轟炸機裝4台強大的庫茲涅佐夫設計局HK-12MB渦槳發動機。每台額定功率高達11014千瓦(14975馬力),推力為11.77千牛(1200千克),耗油率為0.326千克/千瓦•小時(0.24公斤/馬力•小時)。發動機驅動兩個AB-60H型反轉可逆槳距螺鏇槳,螺鏇槳直徑5.6米。此外還裝有48千瓦(64.8馬力)的渦輪起動機,轉速36000轉/分。機翼油箱連同機身油箱一起共可帶燃油74000千克。

作戰性能

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蘇聯圖-95轟炸機服役時,其火控系統在當時是十分先進的。機頭裝有PБП-4型轟炸瞄準雷達,後來改用PБП-6型,的頻率範圍估計為14775~15225兆周,搜尋方位角範圍360°或45°扇形,脈衝功率65千瓦,作用距離不大於200千米。該雷達為自動調頻,改變頻率的時間不超過4秒鐘,可用於領航(與地面導航台配套)、轟炸和敵我識別詢問應答。該雷達可與光學瞄準具(OПБ-11P)交聯使用,也可以與自動駕駛儀、計算機交聯使用,按預定方案自動投彈。電子偵察設備裝在彈艙內,天線集中於腹部或機頭下的大鼓包里,可記錄、偵聽和照相。有時還裝有“卡里”式電視偵察設備,可將圖像送回指揮部,作用距離約250千米。偵察和照相傳送使用自動跟蹤定向天線,將情報信息隱蔽在電視脈衝信號中傳送。導航設備估計除無線電羅盤APК-11和天文導航設備外,主要PЫMC使用系統(工作體制類似英、美使用的羅蘭雙曲線導航儀)。自衛武器包括裝在機尾炮塔里的兩門AM-23機炮,炮塔上方安裝有ПPC-1射擊瞄準雷達。有的型號在機身後上方有裝兩門23毫米機炮或一門30毫米機炮的炮塔,機身腹部有裝兩門機炮的炮塔。位於機身中段下部的彈艙最多可裝載15~25噸各種常規炸彈。正常載彈量為10噸。也可裝載水雷、魚雷、無線電遙控炸彈和核彈。機身下可以半埋入式裝載一枚大型AS-3空地飛彈。改進型的武器根據型號各有不同,MS型可攜帶6枚Kh-55巡航飛彈或16枚Kh-55飛彈。後期型號減少了機上機炮數量,MS型上只有一門雙聯23mm機炮。

武器配備

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圖-95轟炸機MS,北約集團稱之為“熊-H”,於1984年形成了初步作戰能力。該機以圖-142為基礎,但採用圖-95的大型機內武器艙和武器系統,這種新改型機由於取消了在其他的“熊”式的翼下機炮塔座、後機身觀察窗及部分電子對抗和電電監視天線整流罩,其機身外觀更簡潔MS型採用了一種新的電子對抗、電電監視裝置。從外觀上看,垂直尾翼上部稍有膨脹,估計裝有新型電子設備的接收機。圖-95MS裝有1台尺寸加大的機頭搜尋與偵察雷達,它與RK-55(AS-15“肯特”)遠程巡航飛彈一起構成主要武器系統。雷達掃描天線以180度方位角向前搜尋,但比安裝在“熊-D”上的“短喇叭”掃描天線略小一些。該機所配備的RK-55巡航飛彈類似於美國的BGM-109“戰斧”飛彈,可攜帶單個核彈頭,使用一個先進的地形匹配製導技術,能在3000千米範圍提供高精度制導。一共可帶16枚RK-55(AS15“肯特”)巡航飛彈,其中6枚裝在鏇轉發射器上,其他分別掛在翼根(兩側各2枚)以及在2台發動機之間(兩側各3枚)機尾炮塔上裝有兩門23毫米NR-23機炮。該機在1991年秋前停止生產,共生產了80多架,首架於80年代中期投入使用。圖-95MS具有許多現代化的電子設備,包括雷達和飛彈預警系統、一套主動電子對抗系統,以及一套箔條/曳光彈發射器。西方於1985年5月首次遭遇圖-95MS,當時在巴倫支海巡邏的挪威皇家空軍第331飛行中隊F-16“戰隼”拍攝到了一架圖-95MS。圖-95MS保留了早期型的空中加油探頭,從而得到了較好的航程和續航能力。從技術角度講,“熊”系列現在已經有些過時,但它仍然是一個有效的偵察與巡邏平台,而較為先進的圖-95MS在90年代中期仍是俄羅斯戰略空襲作戰力量的重要部分。圖-95MS採用4台11186千瓦的庫茲涅佐夫NK-12MV渦輪風扇發動機。2007年1月,俄羅斯空軍總司令B.米哈伊洛夫指出,在全球遏制任務中,起主導作用的是裝備有航空打擊綜合體圖-95MS和圖-160戰略轟炸機和圖-22M3遠程轟炸機的遠程航空兵。俄羅斯空軍目前裝備的圖-95MS戰略轟炸機是高度經濟的亞音速飛機,能夠進行洲際飛行,能夠攜載遠程核巡航飛彈,配備有智慧型導航和信息保障系統。經過現代化改造,未來圖-95MS的戰鬥力將會得到提升;圖-160戰略轟炸機是圖-95MS軍事技術理念的未來發展模式。圖-160具有獨一無二的亞聲速、超聲速和低空飛行能力,在核戰爭中遂行各種打擊任務時,表現更靈活,適應性和作戰穩定性更強。圖-160將來現代化改造的重點是發展使用常規武器完成打擊任務時的作戰性能,其中包括使用高精武器;世界上尚無同類產品的圖-22M3遠程轟炸機,是在遏制出現戰爭威脅和大規模地區衝突的理念框架內研製的。圖-22M3遠程轟炸機高水平的飛行和技術性能使其能夠在各種飛行狀態下對地面和水面目標實施攻擊。對圖-22M3未來的現代化改造首先是更新機載系統,在空-面制導炸彈和飛彈的基礎上補充裝備高精武器。

主要改型

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“熊” A 。基本型。機內裝兩顆核彈或各種常規的自由落體炸彈。
“熊” B 。機頭下面的雷達罩加大,增加了雷達設備,並帶有一枚 AS-3 大型空 - 地飛彈,估計射程為 650 千米。
“熊” C 。另一種攻擊型,與B型相似,帶 AS-3 空 - 地飛彈。
“熊” D 。電子偵察型,執行偵察與反潛任務,機上沒有進攻性武器。
“熊” E 。海上偵察型。
“熊” F 。反潛型。蘇聯編號為圖 -142, 後期有 M1 、 M2 、 M3 、 M4 等幾種改進型。
“熊” H 。一種新改型。圖-95MS,北約集團稱之為“熊-H”,於1984年形成了初步作戰能力。該機以圖-142為基礎,但採用圖-95的大型機內武器艙和武器系統,這種新改型機由於取消了在其他的“熊”式的翼下機炮塔座、後機身觀察窗及部分電子對抗和電電監視天線整流罩,其機身外觀更簡潔MS型採用了一種新的電子對抗、電電監視裝置。從外觀上看,垂直尾翼上部稍有膨脹,估計裝有新型電子設備的接收機。
圖-95MS裝有1台尺寸加大的機頭搜尋與偵察雷達,它與RK-55(AS-15“肯特”)遠程巡航飛彈一起構成主要武器系統。雷達掃描天線以180度方位角向前搜尋,但比安裝在“熊-D”上的“短喇叭”掃描天線略小一些。該機所配備的RK-55巡航飛彈類似於美國的BGM-109“戰斧”飛彈,可攜帶單個核彈頭,使用一個先進的地形匹配製導技術,能在3000千米範圍提供高精度制導。一共可帶16枚RK-55(AS15“肯特”)巡航飛彈,其中6枚裝在鏇轉發射器上,其他分別掛在翼根(兩側各2枚)以及在2台發動機之間(兩側各3枚)機尾炮塔上裝有兩門23毫米NR-23機炮。
“熊” J 。其用途與美國的 E-6 與 EC-130Q 類似,是通訊中繼機。機上有超低頻 (VLF) 通信電子設備,以保證核潛艇與司令部之間的聯絡。 座艙玻璃後面有鼓艙用於衛星通信。機身從“熊” F 改進而來。

冷戰期間

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1985年北大西洋公約組織薩發裏海洋演習中,美國海軍一架F-14雄貓式戰機強制伴飛另一架前來“包打聽”的Tu-95MR 在Tu-95這匹“老戰馬”的身上,化身為最典型的冷戰象徵就是Tu-95衍生型RT/MR型偵察機了(RT型北約代號為熊式D型;MR型為熊式E型)。RT/MR型主要作為其他的船艦, 飛機, 甚至是潛艇在海戰情咨偵蒐平台與目標確認的任務,在這一點上有重要的貢獻並且表現的可圈可點。RT/MR型也相當容易被確認出來, 由於進行海平面偵蒐的緣故, 這RT型的機鼻下方有個巨大的突起的雷達罩, 凡是所經之處被RT型導引的飛彈必然能擊中被其所偵知並鎖定的船艦;MR型則是將原來的炸彈艙改裝成一肚子的照相機,並加裝突起的艙罩。也因此RT/MR型機被美國海軍視其為眼中釘,要求F-14雄貓式戰機必須在距離航母320km的距離內將RT型偵察機攔截,並且強制伴飛,使其目的不能達逞。偶爾雄貓式戰機也會在艦隊的指引下親赴更遠的距離將RT型偵察機攔截下來.當Tu-95轟炸機遭到空中攔檢時,機尾的炮手會將雙管並聯AM-23 23mm機尾機炮炮口指向天空, 表示對攔檢的戰機並無挑釁之意;既然來者是客報之以禮, 北大西洋公約組織也嚴格限定進行攔檢任務的戰機不得對被臨檢的Tu-95進行啟動射控雷達的程式, 以免攔檢任務演變成為戰爭的導火線。

空中遭遇

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冷戰時期,西方國家戰機曾經(現在也是)頻繁的被派遣去攔截Tu-95轟炸機,並妨礙其執行任務。當其過份接近北大西洋公約組織國家的領空時,兩方接觸的機會就更高了。這種情況下,有時會發生兩方進行非官方無線電或手勢性的通訊。 根據許多西方戰鬥飛行員在攔檢任務後的報告中指出, 其實Tu-95轟炸機這種外貌似乎無明顯威脅性祖父級轟炸機能夠在短距離內突然加速甩脫伴隨監控的戰機一下子;或者突然轉向迫使伴隨監控的戰機極遽減速並且拉開與被監控的Tu-95的距離。飛行風格比較野蠻的蘇聯飛行員通常會一傢伙把前面的兩招當作一式給西方飛行員一些顏色瞧瞧。不過再野蠻也有碰到烏龍的一天;在1980年代曾經發生過挪威皇家空軍一架F-16戰隼戰鬥機跟一架Tu-95撞在一起的事故, 當時挪威飛行員正在執行攔檢/監控/驅逐伴飛Tu-95離開挪威領空的任務。然而由於該挪威飛行員不斷地過於逼近,卻忘記Tu-95翼端所產生的渦流以至於發生短暫地失控,也因此發生F-16翼端與Tu-95擦撞的意外。幸運地這一次這位的蘇聯飛行員並不野蠻而無知,因此兩架軍機最後都平安落地。1986年2月6日上午10時10分,中華民國空軍發現一架蘇聯空軍所屬的Tu-95轟炸機正由北向南飛行,侵入台灣防空識別區,並派出2架F-5E老虎II式戰鬥機攔截及監視,直到該機飛離台灣防空識別區為止。直到1999年,俄羅斯空軍的Tu-95轟炸機通常成對飛行,藉由北大西洋的冰島─格陵蘭航線和北太平洋的阿拉斯加─白令海航線接近美國東海岸或者是阿拉斯州沿岸。1999年6月,數架Tu-95和2架Tu-160轟炸機在被美國空軍戰鬥機攔截後轉向飛回。相似的事件也發生在同年9月,但Tu-95轟炸機是在未與戰機接觸的情況下自行轉向飛回。

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