英國航空工業最後的驕傲，強大的TSR.2超音速轟炸機

英國飛機公司(BAC)的TSR.2被許多人認為是英國航空工業在20世紀的最偉大成就之一，在許多人看來，直到帕那維亞公司的「狂風」戰鬥機在20世紀80年代服役後，才超越了50年代TSR.2達到的技術成就。

技術傑作亦或昂貴的白象?無論你持什麼觀點，都不能否認英國飛機公司(BAC)TSR.2在首飛半個多世紀後，仍在影響著英國飛機工業。

即使在它最榮耀的時刻，TSR.2仍深受各種麻煩的困擾。人們對該機性能的興奮很快就變成對成本上漲和項目延誤的憤怒，更糟的是，項目在1965年4月被草率地砍掉了。TSR.2的動蕩歷史已經成為英國航空工業的一段傳說，被譽為英國飛機工業研製的最偉大的軍用飛機。

那麼TSR.2究竟有哪些過人之處，配得上如此之高的評價呢?

首先是因為TSR.2的設計要求十分變態。其次是為了保證性能，TSR.2應用了大量新技術，每個部件不僅都是全新設計的，而且也是英國航空工業之前未曾接觸過的。

1957年5月，英國皇家空軍發布第339號通用作戰需求(GOR.339)，需要一種新型飛機能在60年代中期接手「堪培拉」執行的打擊(核武器)、攻擊(傳統武器)和偵察任務。雖然當時「堪培拉」僅僅才服役了6年，但由於航空技術的飛速發展，該機正迅速過時，如果當時有人預言「堪培拉」能在皇家空軍中服役50年，那麼他一定是瘋了。

空軍部的「購物清單」上寫滿了「雄心勃勃」四個大字，要求TSR.2要裝備先進慣性導航系統(INS)和地形跟蹤雷達(TFR)，能在高空飛到2馬赫，能在「粗糙，無鋪裝機場」起降，起飛滑跑距離不超過914米，能在所有天氣條件下飛行，能使用核武器或常規武器攻擊遠在1850公里之外的設防目標，其中最後一段進/出目標區的320公里航線上還需要進行低空高速突防，而且速度「不低於0.95馬赫」。

如此苛刻的要求被航空工業界批評為「華而不實」，為了滿足這些要求，廠商不僅要面對機身、工程、發動機、武器和航空電子諸多方面的重大設計挑戰，並且還需應用很多全新而不成熟的技術和生產工藝。

但當時所有18家主要飛機製造商還是都提交了各自的GOR.339設計方案，無一例外都配備了先進加力渦噴發動機。要知道當時只有英國電氣一家公司在生產超音速軍用飛機，即「閃電」戰鬥機。

一些廠商提交的方案很是奇葩，最奇葩的莫過英國電氣和肖特聯合推出的P.17A/P.17D了，其中肖特P.17D是垂直起降平台，安裝有56台羅羅RB.108升力發動機，背負著英國電氣的P.17A升空，等達到一定高度和速度後，P17A脫離平台獨自飛行。弗雷迪·佩吉設計的P.17A採用有尾三角翼、串列雙座布局，安裝兩台帶加力的羅爾斯·羅伊斯RB.142渦噴發動機。P.17A是一種非常有前途的設計，儘可能採用現成部件，並為未來升級更先進的航空電子設備留出充足空間。

1958年初，航空部經過評估後選出了英國電氣的571號方案。

TSR.2需要執行多種任務，並且要在關鍵的戰術打擊和偵察任務上實現最佳性能，這意味著該機不僅需要在高空進行高速飛行，而且還能在低空進行地形跟蹤下的跨音速飛行，只有高翼載和低陣風響應的小面積三角翼才能實現這種大範圍性能包線。TSR.2配備了精密的導航、自動駕駛儀和武器瞄準系統，這一切都是為了讓飛機在超低空飛行相當遠的距離後向目標準確投下核彈。

為了保證先進性能，TSR.2採用了許多或先進或奇葩的設計。

前機身彈性減振結構

該機採用串列雙座布局，為了承受高空高速和低空貼地飛行中將遭遇的溫度和壓力變化，TSR.2的機身採用大量新材料製造，這也使機身的疲勞壽命高達3000小時。機身表面的蒙皮在啟動加熱下會暴露在高溫中，所以設計師在受影響最大的機身中部和後部結構採用了鋁鋰合金製造。兩個尾噴管周圍區域要承受更高溫度，特別是在開啟加力時，所以這部分結構採用瓦斯帕洛伊合金製造，這是一種經過老化處理的鎳基耐熱合金，可以承受982攝氏度高溫。

在低空進行高亞音速飛行會產生嚴重顛簸，為了減輕飛行員的不適感，TSR.2的整個機身結構被設計為允許彎曲變形，特別在座艙周圍設置了結構彈性節點，以幫助減振。TSR.2的機翼由鋁合金製造，通過16個非剛性擺動接頭固定在機身上，使機翼能做一定幅度的上下擺動，減小低空飛行顛簸。

吹氣襟翼保平安

機翼沒有後緣副翼和前緣縫翼，而是採用了一套非常複雜的全展長後緣吹氣襟翼，可以在起飛時偏轉30度、在降落時偏轉50度，大大增加了機翼升力。吹氣襟翼由安裝在兩台發動機上方的高壓壓氣機供氣。

強悍的發動機

TSR.2的「奧林巴斯」Mk 320加力渦噴發動機具有15級雙轉子軸軸流壓氣機，其中8級是低壓壓氣機，7級是高壓壓氣機，由單獨單級渦輪驅動。發動機軍用推力8890千克，加力推力13608千克，是當時世界上推力最大的發動機之一，僅次於北美XB-70轟炸機使用的通用電氣YJ93-GE-3渦噴，但後者的耗油率遠高於奧林巴斯Mk 320。

按照作戰計劃，TSR.2至少80%的任務架次將以2馬赫或更快的速度飛行，導致飛機和發動機需要長時間暴露在高溫之下。在2414公里/小時的速度下，飛機蒙皮溫度可達225攝氏度，雖然在高空飛行時這種氣動加熱可能會降低50攝氏度左右，但在2334公里/小時的速度下，進氣口進氣的平均溫度仍會高達160攝氏度。

為了應對高溫工作環境，「奧林巴斯」Mk 320的大部分部件都使用鈦合金、鈮錳合金機和其他能抵禦溫度變化的合金製造。加力燃燒室內有三個同心環組成火焰穩定器，尾部是一個由36片魚鱗片組成的直徑1.03米液壓驅動的收斂-擴散尾噴管，這種設計有助於高溫燃氣保持均勻流動，並降低尾噴管側壁的溫度。

平尾和垂尾都是全動的

由於TSR.2機翼後緣被全展長襟翼佔據，無法設置傳統副翼，所以滾轉控制只能交給平尾。該機的平尾有效地把副翼和全動平尾的功能集為一身。全動單垂尾頂端距離地面7.32米高，圍繞一根堅固的樞軸轉動。

變態的起落架

TSR.2的起落架是迄今為止飛機上最複雜的設計之一。為了能在半鋪裝或粗糙跑道上起降，起落架主要零件採用高強度的鎳鉻鉬釩合金製造。主起落架採用轉向架串列雙輪結構，配備低壓輪胎。起落架減震支柱的行程較長，以應對粗糙跑道，阻尼特性為觸地時較軟，但隨著飛機重量的下沉而變得僵硬。

由於TSR.2的機身內已經被設備、油箱和發動機塞滿，所以把粗壯的主起落架收入機身兩側成為一個很大的設計挑戰，主起落架在向前收回的過程中必須保持住飛機的重心，主起落架在放下後還必須達到4.11米的主輪跨距要求。TSR.2起飛後，主起洛架支柱完全伸展，然後轉向架向前旋轉90度與起落架支柱呈一直線，前輪在最下方，然後整個起落架單元向前收入機身兩側的狹窄空間中。

飛行員有福了

英國軍用飛機座艙的設計在傳統上從不注重舒適性，只注重功能性，但TSR.2打破了這一傳統。該機的串列雙座艙十分寬敞。座艙內安裝了由馬丁-貝克公司研製的Mk.8VA彈射座椅，是該公司當時最舒適的產品。彈射座椅在電動機驅動下完全可調，可升降或前後移動。作為當時最先進的彈射座椅之一，Mk.8VA的彈射範圍從零-零一直到17000米-2.0馬赫。前后座都能啟動彈射程序，如果飛行員先拉動彈射手柄，導航員會跟在飛行員之後被彈出。以往的彈射事件表明導航員在上述場景中沒有做好彈射準備，就有可能在彈射中受傷，特別是低空彈射，所以Mk.8VA座椅具有一套精良的身體束縛系統，無論導航員在彈射前手腳處於什麼姿勢，這套系統都能把他的手腳拉回彈射座椅，並拉緊肩帶固定住他的身體，防止出現受傷事故。所有這一切都在瞬間完成，當彈射座椅點火時，乘員的高空頭盔會自動放下遮陽面罩。

在彈射程序的最後階段，墜機記錄儀會自動彈出。Redifon公司研製的這個飛行記錄儀被設計為在一系列極端飛行參數下自動彈出，如飛行員彈射、高度極速下降、或承壓超過1.56個標準大氣壓也就是飛機沉沒在水中超過6.1米深對。記錄儀也可以感覺到溫度突然升高人後自動通過機身蒙皮的易碎面板彈出，掛在一個小降落傘下下降。

高科技座艙玻璃

由於TSR.2的大部分作戰任務都在低空執行，很容易發生鳥擊事故，所以該機在設計上非常注重對機組特別是飛行員的保護。Triplex安全玻璃公司製造的擋風玻璃能承受1.36千克飛鳥750節(1389公里/小時)高速的撞擊。這塊擋風玻璃配備了熱空氣除雨系統，內側兼做平視顯示器。除雨系統從發動機引出熱空氣，通過一對「除雨管」吹過擋風玻璃，能在惡劣天氣中吹除風擋上的昆蟲屍體和雨水。擋風玻璃需要具有除霧功能，並且和兩側邊窗一樣具有除冰功能。

集成平顯意味著擋風玻璃必須具有非常高的光學質量，Triplex的解決方案是製造出一片多層玻璃，最外層是一片低膨脹率玻璃，然後是K8硅橡膠中間層，用於增加強度並承受150攝氏度高度，最後是一片光學玻璃，外側鍍金，通過發熱元件能為整個擋風玻璃迅速除霧。這片光學玻璃內側塗有用於顯示平顯信息的反射塗層。側窗玻璃的結構類似。座艙蓋玻璃由三層55號有機玻璃製成，強度很高，並採用與擋風玻璃相同的技術進行除霧和除冰。

作者：阿姆斯壯

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