俄羅斯圖-95戰略轟炸機

俄羅斯圖-95戰略轟炸機

蘇聯研制的遠程戰略轟炸機
圖-95(ТУ-95)戰略轟炸機家族是前蘇聯圖波列夫飛機設計局研制的遠程戰略轟炸機,北約代号“熊”(Bear)。[1]設計上采用後掠機翼,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旋槳。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。1951年開始研制,1954年第一架原型機首次試飛,首批生産型于1956年開始交付使用。早期型生産300多架,除用作戰略轟炸機之外,還可以執行電子偵察、照相偵察、海上巡邏反潛和通信中繼等任務。20世紀80年代中期,又進行了大改并恢複生産,這就是圖—95MS轟炸機和由圖—95改型的海上偵察/反潛機圖—142M3型。現約有150架圖—95M/K/MS仍在服役,與40架圖—160變後掠翼超音速遠程轟炸機和220多架圖—22M中遠程超音速轟炸機一起組成俄羅斯的戰略轟炸機機隊。
  • 中文名:圖-95轟炸機
  • 外文名:
  • 别名:
  • 英文名:tu-95
  • 國家:俄羅斯
  • 類型:轟炸機
  • 乘員:7人
  • 翼展:51.10米
  • 最大航程:14000千米
  • 最大平飛速度:815千米/小時
  • 首飛日期:1954年
  • 服役時間:1956
  • 設計公司:蘇聯圖裡波夫飛機設計局
  • 最大載彈量:25000千克

發展沿革

研發背景

圖-95的研發始于1950年代,其原因是為了取代圖-4,以及圖-80(進化版的圖-4),甚至更大型的圖-85(圖-4的精裝版)。因為它們均不足以符合轟炸任務的毀滅/殺傷要求,尤其圖-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提出下列要求:轟炸機必須在不重複落地加油的情形下至少要具備8,000千米的航程;轟炸機必須至少能攜載11,000千克的武器并且将它們傾倒在敵人的頭上。

為了滿足條件,圖波列夫設計局改采用具有8片槳葉的庫茲涅佐夫M型對轉渦輪螺旋槳引擎,号稱具備12,000軸馬力(8948kW)。采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氣發動機簡單,耐用度也提高了許多。

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°,采用後略翼的原因在于為了将機翼大梁在穿入機體後能夠将結合點位移至炸彈倉的前方而不會影響到載彈空間,如此一來能夠将圖-95的飛行中的氣體動力優勢與載彈量完美地結合在一起,再将餘下的空間規劃為落地輪艙。

發展曆史

圖-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于1948年10月25日),系列機型的生産開始于1956年1月(B-52轟炸機的生産日期始于1951年2月14日)。圖-95于1951年7月以“項目95”的代号,由蘇聯部長會議發文正式立項,開始研制,1951年11月完成全比例實體模型,安裝2TV-2F發動機的“95-1”原型機于1952年11月12日首次試飛,1955年2月安裝TV-12發動機的“95-2”原型機首次升空,同年夏天該項目被正式命名為圖-95并獲批參加1956年的圖西諾航空展。

從1956年8月到1957年2月,所有生産型圖-95換裝NK-12M型發動機,改進後型号命名為圖-95M。圖-95各型總産量之和估計約300架,現已停産。

起初美國國防部對圖-95并不重視,估計其極速為644千米/時,航程12,500千米。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圖-95的飛行速度,事實上,圖-95不同型号的高空最大飛行速度大約在900-1000km/h之間。

直到1993年仍有約230架圖-95在服役,其中俄羅斯有170架左右。該機改型直到2007年仍是俄羅斯戰略威懾力量的核心組成部分之一,2007年後,該機再度開始執行抵近北約盟國領海領空的任務,甚至于2008年初飛越美國航母編隊上空。這些行動與冷戰時的蘇軍監視、偵察活動極為相似,因此引起了西方國家的廣泛關注。

從第一架原型機試飛至今,圖-95已走過了60年的曆史。可謂名副其實的“長壽馬車”。它的“長壽”原因有幾項:一是因為它的體積與滞空能力形成多種不同的功能性。以轟炸機的角度而言,圖-95稍微修改便又可做不同功能用途,可以作為運輸機、偵察機,甚至是軍用客機。

設計特點

機身構造

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。後期改進型号取消了透明機頭罩,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。尾翼采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制成。采用可收放前三點式起落架。前起落架有兩個機輪,并列安裝。

主起落架為小車式,各裝4個直徑為1.5米的機輪,使用囊式液壓刹車裝置。并向後收進内側發動機艙後面的短艙裡。該短艙與内側發動機艙相連,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。

氣動布局

圖-95采用後掠機翼,翼上裝4台NK-12渦槳發動機,每台發動機驅動兩個大直徑反轉四葉螺旋槳。

這一布局相當獨特,且NK-12型發動機的性能十分特殊——其渦輪部分隻向螺旋槳輸出發動機總功率的1/3,另外2/3的功率則以噴氣形式産生推力,實際上圖-95在750公裡/小時以上速度巡航時,螺旋槳已經處于“順槳”狀态,否則槳尖會提前産生激波阻力。仰仗NK-12發動機強悍的性能,圖-95的最大時速超過了900公裡,使圖-95成為速度最快、最大的螺旋槳飛機。

氣動設計方面,圖-95的機身細長,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,基本上由鋁合金制成。機翼懸臂式中單翼,機翼内段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,有利于橫向操縱。機翼後緣内段裝有面積很大的後退式開縫襟翼,起飛時下放30°,升力系數1.67;着陸時下放45°,升力系數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。

動力裝置

圖-95裝4台強大的庫茲涅佐夫設計局HK-12MB渦槳發動機,裝在機翼上。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型反轉可逆槳距螺旋槳,螺旋槳直徑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,這種發動機還裝備在安-22運輸機和圖-114客機,創造了世界上飛的最快的螺旋槳飛機,世界上最大的螺旋槳推進運輸機的記錄。機翼油箱連同機身油箱一起共可帶燃油74000千克。

火力配置

雷達控制機炮:單座或雙座AM-23毫米機尾機炮。

炸彈/導彈:可攜挂重量最大到25,000千克,可攜挂的種類包括:

60枚FAB-250炸彈或者是30枚FAB-500炸彈。

Kh-15“回馬槍”A型超超音速(終端彈道自4,0000m高度速率可達約5馬赫)短程(300km)液态燃料導彈(由圖-95MS攜行發射)。

Kh-20“袋鼠”巡航導彈(由圖-95K/KD型攜行發射),1980年代後期被“廚房”所取代。

Kh-22“廚房”大型液态聯氨燃料遠距反艦導彈(由圖-95-K-22攜行發射),射程可達400km,巡弋速率達2馬赫,終端彈道(自27,000m高度)可達4馬赫;尤其Kh-22N專門以35萬噸當量核子彈頭針對美國航空母艦以及航母戰鬥群為目标。

以及Kh-55亞音速(571~917kph)長程(2,500~3,000km)巡航導彈(由圖-95MS攜行發射),核子彈頭威力為20萬噸當量。

電子系統

圖-95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,搜索方位角範圍360°或45°扇形,脈沖功率65千瓦,作用距離不大于200千米。該雷達為自動調頻,改變頻率的時間不超過4秒鐘,可用于領航(與地面導航台配套)、轟炸和敵我識别詢問應答。

在受天氣影響或受到幹擾時,可與光學瞄準具(OПБ-11P)交聯使用來記錄、偵聽和照相,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内,天線集中于腹部或機頭下的大鼓包裡,可記錄、偵聽和照相。有時還裝有“卡裡”式電視偵察設備,可将地面情況用無線電傳送回指揮部,作用距離約250公裡,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)。

偵察和照相傳送使用自動跟蹤定向天線,将情報信息隐蔽在電視脈沖信号中發送。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)。

武裝系統

自衛武器包括裝在機尾炮塔裡的兩門AM-23機炮,炮塔上方安裝有ПPC-1射擊瞄準雷達。有的型号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。位于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空地導彈。改進型的武器根據型号各有不同,MS型可攜帶6枚Kh-55巡航導彈或16枚Kh-55導彈。後期型号減少了機上機炮數量,MS型上隻有一門雙聯23mm機炮。

Kh-55是前蘇聯/俄羅斯自行研制并裝備部隊使用的空射巡航導彈,屬于第三代戰略空地導彈之列,由位于杜布納的“虹”(Радуга)機械制造設計局于70年代末、80年代初開始研制,1978年飛行試驗,1984年開始服役,系統代号為РКВ-500А,海/空軍使用代号為Kh-55(Kh-55A)。

該彈在設計思想和作戰使用上,與美國的BGM-109“戰斧”(Tomahawk)通用巡航導彈相同,并形成一個巡航導彈系列,裝備各型戰略轟炸機。現有兩種戰略型Kh-55А/Б(AS-55A/B)、一種戰術型Kh-55ОТР、一種反艦型Х-65С/СЭ。西方和北約集團按照自行确定的對蘇聯武器裝備的命名規則,給予該系列巡射導彈的編号和命名為AS-15“肯特”(Kent)。

主要型别

圖-95KM“熊”A

基本型,機頭下裝颏式雷達罩。機背和機腹的遙控炮塔和尾部炮塔均裝兩門23毫米機炮。平尾下面的後機身上有兩個玻璃窗,供炮手瞄準用。機内裝兩顆核彈或各種常規的自由落體炸彈。減速傘可用來縮短着陸滑跑距離。

圖-95KM“熊”B

1961年前蘇聯航空節時首次作公開飛行表演。機頭下面的雷達罩加大,增加了雷達設備,并帶有一枚AS-3大型空-地導彈,估計射程為650公裡。前蘇聯遠程航空兵的一些B型帶AS-4空-地導彈,保留有自衛軍械。有一些B型執行海上偵察任務,有空中受油探管。

圖-95KM“熊”C

另一種攻擊型,是60年代末,所有在役的圖-95K/95KD進一步升級航電設備和導航系統形成的圖-95KM,與B型相似,但後機身兩側各增加一個雷達整流罩,攜帶的Kh-20導彈也被升級為Kh-20M。1964年9月首次出現,在演習中的北約艦隻附近巡邏。

圖-95RT“熊”D

電子偵察型,1961年3月開始研制,1962年9月首飛,1967年首次被西方發現,機身中部下面的大型泡形整流罩中裝I波段地面搜索雷達,執行偵察及反潛任務。

後機身兩側各有一個泡形整流罩,機頭有空中受油管,還有各種鼓包和天線,包括每邊平尾翼尖上的流線型整流罩。尾炮塔上方的I波段護尾雷達比圖-95的前幾個型号上的都大。據了解,D型在支援艦艦和空艦導彈的使用上也起着極為重要的作用,可為遠離目标的艦上和機上的導彈發射人員提供目标情報,以保證超視距導彈精确制導和瞄準。機上沒有進攻性武器。

圖-95R/95MR“熊”E

海上偵察型。1960年提出設計要求,1961年年底開始試飛,1964年交付使用,退役後又充當教練機使用,直到90年代初被拆毀。和A相比,外形基本上象A型,但在它的玻璃機頭上方有空中受油管,并有和C型一樣的後機身泡形整流罩。機身後部的2台照相機被換成電子偵察裝置,在彈倉内設置一個大型框架,安裝了8台不同型号的照相機,并在炸彈艙上有6個窗口用于偵察照相。

圖-142“熊”F

在圖-95基礎上設計的海軍大型反潛機,蘇聯編号為圖-142,1970年開始在前蘇聯海軍航空兵中服役。機翼更彎曲,采用雙縫襟翼,方向舵弦長增加。有玻璃鑲嵌的機頭觀察艙,機頭上方的空中加油探頭,機頭下方裝有被北約稱為“短喇叭”的導航和火控雷達。

機身下面裝有“鼓艙”對海搜索雷達,在圖-95此處是武器艙。水平尾翼翼尖上有一個流線天線罩,機身後部兩側各有二個雷達整流罩。有兩個裝聲納浮标、魚雷及武器的彈艙,均位于後機身,其中一個占用了原後機身上、下部炮塔的空間,因此尾炮塔即成為唯一的防衛武器。E型的天線布置變化很大。一些E型的尾部炮塔也不盡相同。其最基本的任務是搜索目标并定位,然後向遠方攜帶導彈的軍艦傳送數據,如需要可為飛行中的反艦導彈提供中途指令制導。

圖-95K-22“熊”G

外形與“熊”B/C相似,但結構經修改,每側翼根有一個大型挂架,攜帶AS-4空-地導彈。空中受油探管下有一個小型套環狀雷達罩。尾錐外形與“熊”D的相似,内裝特殊設備。

圖-95MS“熊”H

圖-95MS,北約集團稱之為“熊-H”,于1984年形成了初步作戰能力,目前有70多架在服役。該機以圖-142為基礎,但采用圖-95的大型機内武器艙和武器系統,這種新改型機由于取消了在其他的“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型采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。該機的機頭雷達罩更大更長,垂尾尖部有一個小型整流罩,後機身下部的炮塔被去掉了。能帶10枚AS-15遠程巡航導彈。90年代由AS-19巡航導彈代替。這10枚導彈中6枚挂在彈艙内的旋轉發射架上,另外4枚挂在兩側翼根的挂架上。

圖-95MS“熊”J

1986年被識别,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。機頭下的整流罩和“熊”FM4的一樣。座艙玻璃後面有一鼓艙用于衛星通信。機身從“熊”F改進而來。

圖-95LAL

在圖波列夫的圖-95“熊”式大型轟炸機的基礎上改裝而成,被賦予圖-95LAL的新編号。與NB-36H類似,圖-95LAL雖然攜帶反應堆,但仍依靠常規動力飛行。圖-95LAL共進行了34次試驗飛行,多名試飛員、設計師、工程師和物理學家參加了測試。1961年5月,圖-95LAL首次升空。

其反應堆安裝在彈倉内,周圍以鉛和塑料隔層作為屏蔽,飛機周身布滿放射探測器。至同年8月,圖-95LAL共進行了34次飛行。飛行試驗的結果令人鼓舞,所以真正使用核動力發動機的圖-95改型的設計工作也随後開始,其為圖-119的前身。

後期的圖-142有以下幾種改進型:

M1:内側發動機艙恢複原标準形狀,采用标準的4輪主起落架,颌下J波段雷達取消。

M2:編号為圖-142M,機頭加長23厘米,座艙頂棚升高了,空中受油探管角度降低4°。

M3:垂尾尖上加一個地磁探測器艙,平尾尖的整流罩取消了,機尾艙變得更長更窄。

M4:增加颏下雷達,機頭有用于自衛的電子戰針狀艙,另外還增加了一些整流罩。1985年服役。

軍事行動

20世紀五六十年代:蘇聯的“阿爾紮馬斯-16”絕密試驗室開始研制當量為1億噸TNT的超級氫彈。爆炸實驗最後決定在新地島試驗場進行,面積為8.26萬平方公裡。1956年3月,蘇聯部長會議正式委托圖波列夫設計局升級圖-95,使之能攜帶即将投産的超級核武器,項目編号為圖-95V。1961年10月30日,進行實驗。

2007年8月18日:俄羅斯總統普京(Vladimir Putin)宣布,停止15年之久的圖-95境外定期巡邏飛行任務将恢複執行。飛行區域包括大西洋、北冰洋、太平洋、黑海海域及北極地區上空。

2007年8月17日:英國皇家空軍(RAF)第11中隊和第3中隊的EF2000"台風"F.2(Typhoon F.2)多功能戰鬥機,在北大西洋上空攔截了一架俄羅斯空軍的圖-95重型轟炸機。

2007年9月2日:兩架圖-95轟炸機完成了阿拉斯加、加拿大海岸和穿越北極的飛行,飛行時間約17小時,飛行距離超過1.3萬公裡。并實現了與伊爾-78加油機的空中對接和加油。

2007年11月22日:一架隸屬阿拉斯加第90戰機中隊F-22猛禽戰鬥機第一次展現他們攔截兩架俄羅斯Tu-95MS熊式H型,這也是F-22戰機第一次奉北美航太防衛司令部之命執行攔截任務。

2008年2月:俄軍圖-95MS戰略轟炸機2月9日在太平洋上空巡邏飛行時成功完成了搜索和發現美軍航母的戰鬥訓練任務,2架圖-95MS在美軍航母上空數百米處飛越時曾有4架美軍F-18殲擊機從甲闆上起飛攔截。

2008年1月:俄羅斯承認其4架圖-95轟炸機在太平洋上空執行了一個例行性的10小時巡航任務。

2008年2月9日:俄羅斯空軍4架圖-95轟炸機在太平洋上空執行了一個例行性的10小時巡航任務。1架圖-95飛入東京南方500千米,伊豆群島的日本領空滞留近3分鐘,日本自衛隊立即出動24架包括F-15、一架E-767空中預警機的戰機升空攔截。後來24架飛機伴随圖-95環繞日本列島飛了一周。

2010年8月24日:加拿大空軍出動兩架CF-18型“大黃蜂”戰鬥機,攔截了兩架俄羅斯圖-95型“熊式”轟炸機。攔截時兩架俄羅斯轟炸機距離加拿大領空不到50公裡。

2011年9月9日:俄羅斯派出兩架圖-95“熊式”轟炸機繞日本島飛了一周,曆時14小時之多,并在俄日争議島嶼進行空中加油訓練。日本航空自衛隊緊急出動了戰鬥機緊緊跟随。

2012年2月8日:俄羅斯再次派出包括兩架圖-95“熊式”轟炸機繞日本島飛一周。

2013年2月12日:兩架俄羅斯圖-95轟炸機攜核彈頭飛臨美國海外屬地關島上空,關島安德森空軍基地外圍執勤的兩架美國空軍F-15戰機進行了攔截,迫使其向北方飛去。俄羅斯轟炸機裝備了配有核彈頭的巡航導彈。

2013年3月16日:兩架俄羅斯空軍轟炸機“圖-95”15日上午開始曆時12個小時從九州島北側的海上開始沿日本列島逆時針繞行了一周,航空自衛隊戰鬥機緊急起飛,但俄羅斯的轟炸機并未侵犯日本領空。上一次日本确認俄羅斯軍機繞行日本列島是在2011年9月。

2014年4月15日日本防衛省統合幕僚監部發布公告稱,俄羅斯軍方的6架“圖-95”戰略轟炸機當天由3條路線沿着日本列島周邊飛行一周,每條路線上分别有2架。日本航空自衛隊戰機緊急升空應對。

2014年4月23日英國國防部表示兩架俄羅斯戰機逼近英國領空後,英國皇家空軍戰機緊急升空前往監視,英國天空新聞網4月24日報道,英國國防部公布了一組英皇家空軍戰機在駕駛室拍攝的照片,捕捉了英國戰機攔截兩架俄羅斯戰機的畫面。

據報道,英國皇家空軍的“台風”式戰機從蘇格蘭魯查爾的空軍基地緊急升空,随時待命準備攔截俄戰機。英國國防部發言人表示,2013年,英國發生過8起類似事件。這兩架俄羅斯軍用飛機有權利在國際空域飛行。然而,俄軍機還是第一次在未經許可的情況下進入英國領空。

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