英国航空工业最后的骄傲，TSR.2超音速轰炸机有哪些过人之处

英国飞机公司(BAC)的TSR.2被许多人认为是英国航空工业在20世纪的最伟大成就之一，在许多人看来，直到帕那维亚公司的“狂风”战斗机在20世纪80年代服役后，才超越了50年代TSR.2达到的技术成就。

技术杰作亦或昂贵的白象?无论你持什么观点，都不能否认英国飞机公司(BAC)TSR.2在首飞半个多世纪后，仍在影响着英国飞机工业。

即使在它最荣耀的时刻，TSR.2仍深受各种麻烦的困扰。人们对该机性能的兴奋很快就变成对成本上涨和项目延误的愤怒，更糟的是，项目在1965年4月被草率地砍掉了。TSR.2的动荡历史已经成为英国航空工业的一段传说，被誉为英国飞机工业研制的最伟大的军用飞机。

那么TSR.2究竟有哪些过人之处，配得上如此之高的评价呢?

首先是因为TSR.2的设计要求十分变态。其次是为了保证性能，TSR.2应用了大量新技术，每个部件不仅都是全新设计的，而且也是英国航空工业之前未曾接触过的。

1957年5月，英国皇家空军发布第339号通用作战需求(GOR.339)，需要一种新型飞机能在60年代中期接手“堪培拉”执行的打击(核武器)、攻击(传统武器)和侦察任务。虽然当时“堪培拉”仅仅才服役了6年，但由于航空技术的飞速发展，该机正迅速过时，如果当时有人预言“堪培拉”能在皇家空军中服役50年，那么他一定是疯了。

空军部的“购物清单”上写满了“雄心勃勃”四个大字，要求TSR.2要装备先进惯性导航系统(INS)和地形跟踪雷达(TFR)，能在高空飞到2马赫，能在“粗糙，无铺装机场”起降，起飞滑跑距离不超过914米，能在所有天气条件下飞行，能使用核武器或常规武器攻击远在1850公里之外的设防目标，其中最后一段进/出目标区的320公里航线上还需要进行低空高速突防，而且速度“不低于0.95马赫”。

如此苛刻的要求被航空工业界批评为“华而不实”，为了满足这些要求，厂商不仅要面对机身、工程、发动机、武器和航空电子诸多方面的重大设计挑战，并且还需应用很多全新而不成熟的技术和生产工艺。

但当时所有18家主要飞机制造商还是都提交了各自的GOR.339设计方案，无一例外都配备了先进加力涡喷发动机。要知道当时只有英国电气一家公司在生产超音速军用飞机，即“闪电”战斗机。

一些厂商提交的方案很是奇葩，最奇葩的莫过英国电气和肖特联合推出的P.17A/P.17D了，其中肖特P.17D是垂直起降平台，安装有56台罗罗RB.108升力发动机，背负着英国电气的P.17A升空，等达到一定高度和速度后，P17A脱离平台独自飞行。弗雷迪·佩吉设计的P.17A采用有尾三角翼、串列双座布局，安装两台带加力的罗尔斯·罗伊斯RB.142涡喷发动机。P.17A是一种非常有前途的设计，尽可能采用现成部件，并为未来升级更先进的航空电子设备留出充足空间。

1958年初，航空部经过评估后选出了英国电气的571号方案。

TSR.2需要执行多种任务，并且要在关键的战术打击和侦察任务上实现最佳性能，这意味着该机不仅需要在高空进行高速飞行，而且还能在低空进行地形跟踪下的跨音速飞行，只有高翼载和低阵风响应的小面积三角翼才能实现这种大范围性能包线。TSR.2配备了精密的导航、自动驾驶仪和武器瞄准系统，这一切都是为了让飞机在超低空飞行相当远的距离后向目标准确投下核弹。

为了保证先进性能，TSR.2采用了许多或先进或奇葩的设计。

前机身弹性减振结构

该机采用串列双座布局，为了承受高空高速和低空贴地飞行中将遭遇的温度和压力变化，TSR.2的机身采用大量新材料制造，这也使机身的疲劳寿命高达3000小时。机身表面的蒙皮在启动加热下会暴露在高温中，所以设计师在受影响最大的机身中部和后部结构采用了铝锂合金制造。两个尾喷管周围区域要承受更高温度，特别是在开启加力时，所以这部分结构采用瓦斯帕洛伊合金制造，这是一种经过老化处理的镍基耐热合金，可以承受982摄氏度高温。

在低空进行高亚音速飞行会产生严重颠簸，为了减轻飞行员的不适感，TSR.2的整个机身结构被设计为允许弯曲变形，特别在座舱周围设置了结构弹性节点，以帮助减振。TSR.2的机翼由铝合金制造，通过16个非刚性摆动接头固定在机身上，使机翼能做一定幅度的上下摆动，减小低空飞行颠簸。

吹气襟翼保平安

机翼没有后缘副翼和前缘缝翼，而是采用了一套非常复杂的全展长后缘吹气襟翼，可以在起飞时偏转30度、在降落时偏转50度，大大增加了机翼升力。吹气襟翼由安装在两台发动机上方的高压压气机供气。

强悍的发动机

TSR.2的“奥林巴斯”Mk 320加力涡喷发动机具有15级双转子轴轴流压气机，其中8级是低压压气机，7级是高压压气机，由单独单级涡轮驱动。发动机军用推力8890千克，加力推力13608千克，是当时世界上推力最大的发动机之一，仅次于北美XB-70轰炸机使用的通用电气YJ93-GE-3涡喷，但后者的耗油率远高于奥林巴斯Mk 320。

按照作战计划，TSR.2至少80%的任务架次将以2马赫或更快的速度飞行，导致飞机和发动机需要长时间暴露在高温之下。在2414公里/小时的速度下，飞机蒙皮温度可达225摄氏度，虽然在高空飞行时这种气动加热可能会降低50摄氏度左右，但在2334公里/小时的速度下，进气口进气的平均温度仍会高达160摄氏度。

为了应对高温工作环境，“奥林巴斯”Mk 320的大部分部件都使用钛合金、铌锰合金机和其他能抵御温度变化的合金制造。加力燃烧室内有三个同心环组成火焰稳定器，尾部是一个由36片鱼鳞片组成的直径1.03米液压驱动的收敛-扩散尾喷管，这种设计有助于高温燃气保持均匀流动，并降低尾喷管侧壁的温度。

平尾和垂尾都是全动的

由于TSR.2机翼后缘被全展长襟翼占据，无法设置传统副翼，所以滚转控制只能交给平尾。该机的平尾有效地把副翼和全动平尾的功能集为一身。全动单垂尾顶端距离地面7.32米高，围绕一根坚固的枢轴转动。

变态的起落架

TSR.2的起落架是迄今为止飞机上最复杂的设计之一。为了能在半铺装或粗糙跑道上起降，起落架主要零件采用高强度的镍铬钼钒合金制造。主起落架采用转向架串列双轮结构，配备低压轮胎。起落架减震支柱的行程较长，以应对粗糙跑道，阻尼特性为触地时较软，但随着飞机重量的下沉而变得僵硬。

由于TSR.2的机身内已经被设备、油箱和发动机塞满，所以把粗壮的主起落架收入机身两侧成为一个很大的设计挑战，主起落架在向前收回的过程中必须保持住飞机的重心，主起落架在放下后还必须达到4.11米的主轮跨距要求。TSR.2起飞后，主起洛架支柱完全伸展，然后转向架向前旋转90度与起落架支柱呈一直线，前轮在最下方，然后整个起落架单元向前收入机身两侧的狭窄空间中。

飞行员有福了

英国军用飞机座舱的设计在传统上从不注重舒适性，只注重功能性，但TSR.2打破了这一传统。该机的串列双座舱十分宽敞。座舱内安装了由马丁-贝克公司研制的Mk.8VA弹射座椅，是该公司当时最舒适的产品。弹射座椅在电动机驱动下完全可调，可升降或前后移动。作为当时最先进的弹射座椅之一，Mk.8VA的弹射范围从零-零一直到17000米-2.0马赫。前后座都能启动弹射程序，如果飞行员先拉动弹射手柄，导航员会跟在飞行员之后被弹出。以往的弹射事件表明导航员在上述场景中没有做好弹射准备，就有可能在弹射中受伤，特别是低空弹射，所以Mk.8VA座椅具有一套精良的身体束缚系统，无论导航员在弹射前手脚处于什么姿势，这套系统都能把他的手脚拉回弹射座椅，并拉紧肩带固定住他的身体，防止出现受伤事故。所有这一切都在瞬间完成，当弹射座椅点火时，乘员的高空头盔会自动放下遮阳面罩。

在弹射程序的最后阶段，坠机记录仪会自动弹出。Redifon公司研制的这个飞行记录仪被设计为在一系列极端飞行参数下自动弹出，如飞行员弹射、高度极速下降、或承压超过1.56个标准大气压也就是飞机沉没在水中超过6.1米深对。记录仪也可以感觉到温度突然升高人后自动通过机身蒙皮的易碎面板弹出，挂在一个小降落伞下下降。

高科技座舱玻璃

由于TSR.2的大部分作战任务都在低空执行，很容易发生鸟击事故，所以该机在设计上非常注重对机组特别是飞行员的保护。Triplex安全玻璃公司制造的挡风玻璃能承受1.36千克飞鸟750节(1389公里/小时)高速的撞击。这块挡风玻璃配备了热空气除雨系统，内侧兼做平视显示器。除雨系统从发动机引出热空气，通过一对“除雨管”吹过挡风玻璃，能在恶劣天气中吹除风挡上的昆虫尸体和雨水。挡风玻璃需要具有除雾功能，并且和两侧边窗一样具有除冰功能。

集成平显意味着挡风玻璃必须具有非常高的光学质量，Triplex的解决方案是制造出一片多层玻璃，最外层是一片低膨胀率玻璃，然后是K8硅橡胶中间层，用于增加强度并承受150摄氏度高度，最后是一片光学玻璃，外侧镀金，通过发热元件能为整个挡风玻璃迅速除雾。这片光学玻璃内侧涂有用于显示平显信息的反射涂层。侧窗玻璃的结构类似。座舱盖玻璃由三层55号有机玻璃制成，强度很高，并采用与挡风玻璃相同的技术进行除雾和除冰。

作者：阿姆斯壮