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从图-114到伊尔96,俄罗斯远程客机技术在曲折中成熟,却输掉市场

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  苏联时代所拥有的航空工业制造能力在冷战时期和美国不相上下,可谓是齐头并进的两大航空科技集团。双方在军用飞机上进行了高强度的技术较量,美国方面一旦推出新型战斗机产品,苏联方面必然会启动对应的型号研发;反之亦然,美苏两方互相追赶,彼此都试图超越对方。

  不过在民用飞机研发领域,苏联方面则没有提起多大的兴趣,更多时候都是表现出一种独立自主的实用主义风格,坚定地走自己的发展道路,无所谓外面的世界如何发展,更不在意于美国方面的动向。这种现象的背后,可能是因为苏联践行“重军工轻民用”的治国之策,毕竟苏联上下实行的是高度行政化管理风格的计划经济体制。

  然而,在远程客机这一民用飞机最高端的产品项目中,苏联介入的动机却还是因为某个强权人物的主观需求。1953年一代铁腕领导人斯大林病逝,其生前最铁杆追随者赫鲁晓夫上位为苏共中央第一书记,不过最初时期赫鲁晓夫的权力并不稳当,在苏共高层依然有不少反对者,因此赫鲁晓夫花费了近两年时间才肃清了党内反对派,从而于1955年底全面巩固了自己在苏共中央的地位。

  掌权之后的赫鲁晓夫在外交战线上急于突破两个点:第一个就是拉拢中国,使之成为苏联远东地区最大的压力分流器;第二个就是要突破美国的外交封锁,与之进行关系正常化。


  苏联领导人1959年出访美国

  对于第一点,五六十年代的老人应该最有体会,新中国第一批156个重工业项目就是在苏联帮助下建设起来的,这就是赫鲁晓夫抛给我们的糖衣炮弹;对于第二点,赫鲁晓夫急于出访美国,与当时美国总统艾森豪威尔进行一次当面交谈。

  对于这次出访细节,赫鲁晓夫本人也是极为重视的,提出了一个基本原则,那即是要彰显苏联的强大。根据这一要求苏联国防工业委员会1955年向全国航空工业设计局下达了研制一款远程客机的命令,要求于1959年前完成,并且具备中间不加油从莫斯科飞往美国华盛顿的能力。

  也就是说,苏联高层要求不到四年时间里就要研发出一款航程达到12000km以上的远程客机,这种任务的提出的确非常苛刻。不过在苏联体制之下依然有设计局接手——这就是堪称是苏联时代最懂政治的图波列夫设计局,毕竟这是关系到老大的颜面,做好了的话那奖励也是至高无上的。

  为此,图波列夫本人亲自带队进行这款远程客机的研发,从头开始进行设计那是根本来不及了,应急项目只能采用应急策略。图波列夫选择了在自家军用产品图-95轰炸机基础上进行改进,总体布局完全不动、机翼和发动机也不动,起落架不动、驾驶舱也不动,唯一需要改变的就是机身。

  毕竟原先轰炸机的机身直径太小,空间不够容纳老大身后一大堆随行人员。因此,图波列夫设计局只花了一年时间就完成这款名为图-114(专机编号为图-116)四发远程客机的设计工作,1956年开始进行为期一年的总装生产,1957年就成功进行了试飞,项目整体进展还是相当高效的。


  源自图-95战略轰炸机的图-114型远程客机

  这种应急设计而来的图-114远程客机拥有12000-14000km的商业航程,商载能力更是达到220座,巡航速度达到760km/h,整架飞机起飞重量更是达到180吨,堪称是五十年代世界上最大最重的民航飞机,这一记录一直保持了十三年之久,直到被美国波音747客机所打破。


  图-114远程客机1959年出访美国,

  飞越纽约曼哈顿上空

  但是,在1957年至1959年之间的试飞过程中,图-114还是暴露出不少问题,图波列夫设计局也是竭尽全力配合空军试飞队伍进行问题的解决,总算是把作为专机的两架图-114客机保持在最佳状态。

  同时,为了向赫鲁晓夫本人担保飞机的飞行质量绝对可靠,图波列夫本人竟然让自己的儿子作为随行设计工程师陪同赫鲁晓夫乘坐图-114飞机出访美国,可见图波列夫一方面是多么的“善解人意”,另一方面也验证了至少作为专机的图-114还是技术可靠的。


  图-114远程客机机身太高而导致民航机场没有与之匹配的登机梯,只好采用机场登机梯+图114自身应急梯结合方式

  尽管仓促上马的图-114客机圆满的完成了运送赫鲁晓夫出访美国的任务,但是在真正意义上的民航领域中却表现不佳,累计产量只有21架,其中绝大多数都是应用于苏联莫斯科飞往远东地区的国内远程航线上,而且由于飞行速度比喷气式客机低,航时过长,为此图波列夫设计局将其220个座位全部改成了170个卧铺席位,也算是提高了飞行舒适性。

  到了七十年代基本上这款客机产品就开始退役淘汰了,然而却意外的出口一架到日本航空,倒不是因为日本航空看中了这款五十年代设计的老旧产品,而是为了能够拥有飞越苏联领空的航线权不得已采购的苏联飞机产品。不管怎样,也算是苏联第一次出口民用飞机到资本主义国家。


  日本航空JAL曾经订购的一架苏制图-114远程客机

  虽然图-114不是一款成功的商业远程飞机,但是远程飞机提供的超远运输能力也是苏联民航使用中所必须的,毕竟自身国土面积过于辽阔,且存在着与部分国家之间的远程航运需求。

  因此,六十年代之后苏联提出了研发新型远程客机的要求,不过这一次并未交由苏联唯一拥有远程客机研发经验的图波列夫设计局,而是下达给从未有喷气式客机设计经验的伊柳申设计局,原因嘛其实很单一,因为此时的图波列夫设计局正在全力以赴进行图-144超音速客机的设计工作,同时还在进行图-134喷气式支线客机研制任务,根本就没有时间再去搞远程客机。

  就这样机缘巧合之下,伊柳申设计局代替图波列夫设计局走到了苏联远程客机的前台,不过作为一家同样富有历史的飞机设计局,伊柳申设计局之前只研发过伊尔-12、伊尔-14和伊尔-18、伊尔-38等活塞式、涡桨式客机,对于喷气式飞机的认识水平还是停留在伊尔-28双发喷气式战术轰炸机上,不过经验的缺乏反而给予了伊柳申设计局更大的创新空间。


  图-134型双发喷气式支线客机

  伊柳申设计局参考了图-134喷气式支线客机的设计经验,在远程客机领域创新性使用尾置发动机的动力布局模式+T型尾翼的总体布局模式,并且使用四台涡扇发动机的方式来弥补单台发动机性能偏弱的劣势,于1963年推出了自己的第一款喷气式客机产品——伊尔62。


  伊尔-62型四发远程客机,北约代号“文豪”

  伊尔-62远程客机自身性能很有意思,四发动力模式之下满载航程能力达到6700km,轻载航程则达到9200km,但是最初商载能力却只有105人,也就是说这是一款具备远程飞行能力的“支线”客机。

  当然随着量产型的陆续交付,伊柳申设计局也随之推出了伊尔-62Plus版本——伊尔62M型,商载能力提高到195座,满载航程提升到7800km,基本上可以满足从苏联莫斯科飞往古巴或者远东地区的远程航线使用需求了。


  苏联民航空乘人员与伊尔-62四发远程客机

  相比于图-114客机不太可靠的商业性能,伊尔-62和伊尔62M还是相对比较好的,累计产量近300架,直到苏联解体还处于生产状态;不仅服役于苏联民航,还出口到东欧国家和部分第三世界国家,我国也曾经进口了一批伊尔-62M型用于民航运输。


  中国民航八十年代引进的伊尔62M型客机

  不过,这种尾部安置发动机的总体布局也有一个天生的缺陷,那就是飞机纵向稳定性比较弱。对于所有固定翼飞机而言,飞机的重心一般在飞机机翼升力中心(专业术语为“焦点”)之前,升力克服重力的同时也提供飞机一个低头力矩,这一力矩由平尾产生的抬头力矩所平衡。

  而飞机重心和焦点之间的距离长短就关系到飞机纵向稳定性高低了,伊尔-62飞机由于尾部配置了四台发动机而导致重心向后移动了,从而使得飞机纵向稳定性降低,尤其是轻载或者空载下更是如此,伊柳申设计局甚至被迫在机头内部安装了超大水箱来进行重心调节。所以,就民航飞机发展趋势来看,尾置发动机布局方式更多的适用于小载荷的支线客机,真正的大飞机还是更适合走波音747的道路。

  因此,在伊尔62飞机项目中伊柳申设计局及时地汲取经验教训,并抛开意识形态方面的偏见,于1971年正式启动了伊尔62后继机型的研发工作,并于1976年推出了自己第二代(苏联第三代)远程客机产品——伊尔-86。


  伊尔-86型四发喷气式远程客机

  伊尔-86型远程客机采用了机翼吊挂发动机的布局,尾翼也不再使用T型尾翼,而是回归传统尾翼。飞机客舱采用了双通道宽体设计布局,二级客舱布局情况下商载能力为243座,采用全经济舱布局则可以进一步提升到350座。

  不过由于当时苏联大涵道比民用涡扇发动机研制工作没有跟上,导致伊尔-86依然使用的还是伊尔62飞机上的小涵道比涡扇发动机。在这种“小牛拉大车”状态下,伊尔86全机燃油消耗率依然高昂,导致其满载航程只有3600km,不仅远远不及伊尔-62型,甚至还不如同期的波音737。从整体性能上来看,作为一款四发宽体客机的伊尔-86,其实更像是一款大客运版的窄体客机,因此只能应用到2000-3000km之间的高密度客流航线上。


  我国新疆航空于九十年代租赁的伊尔86客机

  从1980年投入商业航线进行运营到1994年停产,伊尔86累计产量只有100多架,不仅服役于苏联民航,也部分出口到第三世界国家,并且一直到现在还有少量伊尔86飞机处于使用中。


  伊尔-86型飞机外形上还是挺好看的

  作为一款四发喷气式宽体客机而言,伊尔86外形上还是蛮好看的;但是作为一款商业飞机而言,区区100架的量产结果可谓是低到“毫无意义”,幸亏是计划经济时代,可以不用计较商业回报;如果换成是欧美那样的市场经济,连续两次远程客机项目都没有超过500架的有效产量,伊柳申设计局就要破产了。

  而伊尔-86产量不高的主要原因还是在于其航程太低,因此,伊柳申设计局于1985年重新启动了改进计划,这就是伊尔-96四发远程宽体客机项目,其中重大改进点就在于引进了欧美适航规范和换装苏联自己的PS-90A大涵道民用涡扇发动机,同时还配置了翼尖小翼,从而进一步降低油耗提高航程。整个项目工作进展相对比较顺利,1988年伊尔-96就成功进行了首飞。


  伊尔-96四发远程宽体客机

  伊尔-96全系列拥有三个主要的细分子型号:伊尔-96-300、伊尔-96M、伊尔-96-400,其中伊尔-96-300型为基本型,商载能力237-300座,航程则保持在11000-13500km;伊尔-96M为欧美适航+加长版本,发动机、航电、导航等分系统全部使用欧美产品,机身也进一步加长,商载能力达到312座,航程保持在12000km;伊尔-96-400型则为伊尔-96M的俄罗斯版本,原先的欧美部件全部换成了俄罗斯国产产品,整体性能保持一致。

  从这三个子型号的区别上就可以看出伊尔-96在市场推进过程中遭遇的坎坷经历,1992年苏联解体严重打击了伊柳申设计局的收入,为了提高自己的盈利水平,才推出了伊尔-96M以期望能够打进欧美市场,不过此时的欧美市场并不买账,依然排斥俄罗斯产品,最后只能自产自销的搞出了伊尔-96-400型。

  伊尔-96从1988年推出市场到2006年停产,累计销售量不足100架,唯一能够自豪的是在其三十年的商业运营史中,从未发生过一起人员伤亡的事故,也算是难能可贵的;而且俄罗斯总统的专机就是使用的伊尔-96-300,可见其品质还是不错的。


  俄罗斯伊尔-96专机

  进入新世纪之后,国际民航运输业已经分化成两大主流趋势了——双发中近程窄体客机和双发中远程宽体客机,航运市场对于四发客机已经没有什么商业需求了,毕竟两台发动机能够完成的事情为什么要用四台发动机来完成呢?毕竟,油耗对于航空公司很重要。

  正因为如此,俄罗斯整合全国航空制造业而形成的俄罗斯联合飞机制造集团(UAC)曾经在2006年启动了双发中远程宽体客机项目,交由旗下的伊柳申设计局负责,其本意就是在伊尔-96飞机上改进,由四发变成双发,主体结构估计不会大改。不过由于缺乏资金投入导致项目进展缓慢,直到2017年与中国商飞达成合作协议,共同研发CR929宽体客机项目,商载定位为280-300座,航程定位12000km,按照欧美适航规范进行设计,其实某种程度上这就是当年伊尔-96M项目的复活,只不过变成了双发。


  中俄联合设计的CR929双发远程宽体客机

  从图-114到伊尔-96,苏联/俄罗斯人花费了近五十年的时间,虽然历经多次挫折最终在技术上日趋成熟,但是却从未赢得市场;未来的俄罗斯人赢得远程客机市场的希望就只能放在CR929项目中,如果失败,俄罗斯远程客机研发工作就要彻底画上句号,而我们则会踩着伊柳申设计局的肩膀,继续前行。

  -End-

  来源:今日头条老鹰航空

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