安-71战术预警机
到1970年代末,西方已经发展了几代预警机。美国空军和北约有E-3A“哨兵”战略预警机,美国海军有E-2C“鹰眼”舰载预警机。以色列由于装备了E-2C预警机,在1982年的贝卡谷地战役中获得了显著的空中优势,仅用6分钟就顺利摧毁了叙利亚19个地空导弹阵地……
第一代战略预警机图-126
当时苏联国土防空军装备的第一代战略预警机图-126(基于图-114客机,图-95战略轰炸机的衍生型号)已经跟不上战争形势的要求。而且,整个苏军装备体系中缺少能在战役前线指挥战斗的战术级预警机。为此,苏联部长会议做出决议,指定塔甘罗格别里耶夫设计局基于伊尔-76研发第二代战略预警机A-50“支柱”。1982年还启动了新一代战术预警机项目,指定安东诺夫设计局负责总体设计,首席设计师А.И.瑙缅科。“织女星”设计局负责“量子”预警雷达和电子系统,主设计师С.П.费丁。飞机建造主设计师尤里·霍罗列茨,试飞测试主工程师С.А.,空调和冷却系统主设计师Э.А.肖洛米茨基。
1982~83年空军和防空部队制定的战术和技术指标要求:
安东诺夫设计局确定战术预警机整体方案时,考虑了几种载机平台,包括安-32、安-12、安-72或单独特制一架飞机。设计师评估了以上机型机身和雷达设备的空气动力学特征,雷达天线整流罩的位置对机身、机翼和尾翼的气流扰动,动力学质量影响,电磁兼容特征,操控稳定性、可控性以及预期的战术、技术要求。准备了两种雷达布局方案:第一种采用分米波雷达,雷达天线整流罩布置在机身上方。第二种采用厘米波雷达,雷达天线整流罩分别布置在机身头部和尾部。
安-12、安-32和安-72
空军和防空部队仔细审查了设计局在1983年3月提交的材料,综合分析之后,最终确定采用基于安-72运输机,雷达天线整流罩布置在机身上方的方案,项目被命名为安-71战术预警机。由于设计师们对项目各方面的研究是如此深入和庞大,以至于确定方案之后就可以立即进入详细设计阶段,快速推进项目。
在确定安-71最终气动布局的时候,首先要确保雷达天线不会被飞机自身遮挡造成视界盲区。为此,设计师拿出了两个天线布局方案:布置在机背的塔架上,或,布置在垂直尾翼的顶端。全面对比两个方案之后,后者的优势更明显,只是需要重新设计安-72的后机身和尾翼。最终修改的方案是:垂直尾翼被设计成前掠角,大弦长,相对厚度大,与原版安-72相比,其高度缩短了近4米,这对飞机的操控性造成了负面影响。水平尾翼移到机身上,暴露在受发动机射流影响的区域,必须加强结构以承受高频振动载荷。为了减少影响,机身的尾部设计为向上弯曲,这使得水平尾翼安装位置太高了500毫米,同时,水平尾翼有一个较明显的上反角。重新设计机身尾部的安-71的俯仰力矩特性与安-72明显不同。
安-71的概念图
安-71尾部雷达特写
安-71的侧面线图
安-71的俯视线图
安-71换装了比原来的Д-436К更强大的发动机。这架飞机不寻常的气动布局,带来了一系列待解决的问题,以至于О.К.安东诺夫看到总体设计图的时候,若有沉思的说:“是的……奇异的风格……好吧,这是必要的……”。这些待解决问题包括:
1984年1月9日,部长会议发布了关于建造安-71预警机的决议。实际上,该机的研制工作早就如火如荼了。早在1983年第一季度,安东诺夫设计局就开始了飞机的设计工作,并制定了里程碑时间点:1984年第三季度完成设计工作;1984年第一至第三季度完成生产准备;1984年第一至第四季度完成零件和组件制造;1985年第一至第二季度,完成飞机的最终组装、系统安装、测试和交付。
安东诺夫的工厂同时建造了三架飞机:两架用于试飞测试和一架用于静力测试。
第一架安-71(交付期限为1985年第二季度)是用第四架安-72原型机直接改装而来。这架飞机之前飞过很多个小时,做过一次紧急着陆试验。安装的是安-72量产雷达,机头整流罩更大,因此获得了独特的“鹈鹕喙”外观特征。此外,这架飞机的机身比量产飞机短,需要在机翼前方机身的第14和第15号框架之间的插入15毫米插入件。
首飞的An-72正在改装成第一架An-71
第二架安-71(用于静力试验,交付日期为1985年4月)是在第一架安-72原型机的基础上研制的。1985年5月初进行了第一次静力试验,随后进行了全面测试。第三架安-71(交付日期为1985年第四季度)是由哈尔科夫飞机制造厂用一架量产安-72改装而成。
原型机的建造和测试工作严格按照计划进行。预警雷达及其组件的开发工作也稳步推进。在安-71上先后安装了三个预警雷达的样机,这些样机在特性上彼此不同,可以说,“织女星”设计局实际是发展了三代产品。
雷达样机测试
制造第一个版本雷达样机,主要是进行装机的适配性测试,雷达主要部件可以装满两个飞机舱室。完成第一阶段测试后,工程师马上将雷达样机安装到01号原型机,根据获得的实验数据,设计师对雷达结构和计算机进行修改,以改善预警雷达系统与地面控制台的交互性能。并很快的将第二个版本雷达样机安装到03号原型机,新雷达的设备装满了三个飞机舱室。测试期间,空军和防空军要求改进预警飞机指挥战斗机/截击机和地面防空设备的数据链,提高系统自动化程度,扩大其任务范围。“织女星”设计局只能根据要求研制第三个版本雷达样机,并在试飞测试终端期间将其安装到03号原型机上。
安-71的被工作人员从车间推出
安-71的被工作人员从车间推出
安-71的被工作人员从车间推出
安装雷达的尾部支架和天线整流罩的研制工作由基辅机械厂(КМЗ)和“织女星”设计局的工程师共同完成。主要工作难点在于制造大型薄壁结构的动力驱动结构,特别是驱动引擎、轴承和旋转机构的部分。整个尾部部件的强度测试是在地面测试台架上进行的,验证了薄壁结构的高强度(A1外壳可承受300%的设计载荷,A2外壳可承受230%的设计载荷)。
为了研究雷达天线的调整方法和测试机载系统的电磁兼容性。基辅机械厂在1985~1990年专门建造了电磁兼容性地面自动测量系统和导航、通信系统的测试台架。在测量系统的协助下,大大缩短了不同设备电磁兼容性的研究时间,提高了测量的可靠性。
机身设计对RTK天线辐射方向图影响的研究
辅助动力舱室特写
两架试飞的原型机都安装了完整的预警雷达系统,空军试验研究所与设计局的工程师们完成对30多个雷达设备部件进行联调测试、充分验证了其可操作性和多功能性,根据实验结果,特别改进了电子设备的液冷系统。
1982~1983年海军也加入战术预警机项目。1983年第四季度海军航空兵提出舰载战术预警机的战术和技术指标要求,1984年第三季度,安东诺夫设计局提交了舰载预警机的技术方案,一种完全满足海军要求的完整版本战术预警机,在航空母舰上必须借助弹射器起飞,无法通过跳板起飞。也可以在飞机上装上助推器,提高起飞推力。
工厂试飞机舱停放的安-71
工厂试飞机舱停放的安-71
工厂试飞机舱停放的安-71
海军评估技术方案后,得出以下结论:
最终,苏联海军的舰载预警机研发工作交给了雅科夫列夫设计局。
几种预警机的侧面线图
1985年6月23日,第一架安-71原型机(编号780151)在基辅机械厂的装配车间建造完成,7月3日该机被移交给安东诺夫设计局的飞行测试和开发基地,7月5日完成第一次跑道滑跑试验。7月11日基辅机械厂、格罗莫夫飞行研究所和空军/防空军的代表签署允许试飞的许可证。
1985年7月12日14时30分,由А.В.特卡琴科 (机长)、 С.А.戈尔比克(副机长)、 В.А.彼得连科(飞行试验工程师)和 И.И.拉道坎(实验工程师)组成的试飞机组驾驶安-71(编号780151)从基辅机械厂的跑道上起飞,降落到基辅戈斯托梅尔机场,这是安-71项目的一个重大里程碑节点。到1985年底,安-71(编号780151)总共试飞75次,总飞行时间117小时。1986年5月开始对预警雷达样机进行试飞测试。
1986年2月19日,03号安-71(编号780361)完成建造工作。2月28日,由В.Г.莱森科(机长)、А.В.特卡琴科 (副指挥官)、Ю.А.德米特里耶夫(飞行试验工程师)和М.Н.别列久克(实验工程师)组成的试飞机组人员驾驶升空。
整个试飞测试按预定计划进行,根据第一阶段的要求,在安-71开发计划暂停之前(1990 年末),01号安-71(编号780151)完成了387次飞行,总计650小时,03号安-71(编号780361)完成了362次飞行,总计380小时。大多数试飞作业是由С.В.马克西莫夫的团队完成,他是这架飞机的种子飞行员。
第一架安-71原型机起飞
第三架安-71原型机起飞
第一架安-71原型机起飞
试飞阶段进行了以下科目测试:
在试飞过程中发现了一些问题,并尽快修复了这些问题:
对安-71而言,最具挑战性的测试是1988年4月进行的大迎角飞行试验(БУА)。设计师们为这个测试做足了准备,首先在机身尾部安装了反尾旋降落伞系统,然后为机组人员安装了一个特殊的逃生装置,从驾驶舱到前门的通道里安装了轨道,轨道上有可以滑动的板车。在关键时刻,飞行员解开安全带,坐到板车上,按下手柄开关就能直接滑动到前门,直接跳伞。在实际试飞中,安-71大迎角飞行的稳定性和可控性令人满意。当飞机到达最大迎角时,飞机没有失速进入螺旋尾旋,未用到这些安全措施。测试总体成功。
在测试过程中也发生了一些奇怪的事件。例如,机场地勤非常清楚安-71预警雷达的高频辐射功率足以破坏距离飞机几百米的任何无防护措施生物的健康,在机场绝对禁止开启雷达。有一次,在雷达旋转运行过程中,飞机的门打开了,谢尔盖·菲尔和尼古拉·别列日若伊穿着防护服跳到了机场跑道上,两人立即意识到危险,在附近飞机上工作的技术人员立即疏散,仅仅在几秒钟内,停车场空无一人。好在人们最终确认雷达并没有打开,原来是虚惊一场。如果雷达真打开了,会造成什么样的伤害,还真不好说。
安-71原型机试飞中
试飞不仅在基辅机场进行,而且,在不同的地形和季节中,分别在中亚、高加索、伏尔加地区和克里米亚等其他地区进行测试。第一阶段的项目目标几乎完全按要求和计划完成。根据国防部和航空工业部的研究所的评估,安-71的可以使战斗机的战斗效率提高了2.5~3倍。该机也可以用作非军事用途,比如用于中继有关空中情况的信息,未开发地区的空中交通管制,识别地面和空中目标,进行搜索行动等。它的系统和预警雷达不需要使用特殊的维护设备,这样预警机可以在远离主基地的地方部署,最多长达30天。
博物馆的安-71
博物馆的安-71
博物馆的安-71
博物馆的安-71
苏联解体之后,由于缺乏资金,该机的开发、建造工作于1990年底被冻结。
安-71的设计和系统特点
1.飞机机身:
2.动力装置:
3.系统和设备的改进情况如下:
3.1.电力系统:
为了满足预警雷达的需求,安装四台ГП-23发电机。因此,电力枢纽和开关设备的设计发生了变化。飞机的功率重量比增加了4倍,达到240千伏安。
3.2.空气系统还包括:
整个冷却系统安装在机身内部的起落架整流罩和机翼滑道中。冷却系统设备在地面和空中都可以用手动和自动模式运行。
3.3.方向舵控制系统(转向)重新设计。
3.4.驾驶和导航设备:
对安-72的驾驶和导航设备进行改装。此外,安装的И-21惯性系统与导航计算系统(НВС)的数字计算机和远程导航设备交联,这些系统之间的信息交换采用数字技术。集成近距离导航和着陆设备、雷达系统、自动控制系统,实现飞机自动驾驶。
安-71三视图
技术参数
机型 | 安-71 |
翼展(米) | 31.89 |
飞机长度(米) | 23.50 |
飞机高度(米) | 9.20 |
机翼面积(米²) | 98.60 |
重量,公斤 | |
-空载 | 19760 |
-最大起飞 | 32100 |
发动机类型 | 2 х Д-436К, 1 х РД-36А |
推力,千瓦 | 2 х 7500 + 1 х 2900 |
最大速度,千米/小时 | 650 |
巡航速度,千米/小时 | 530 |
滞空时间,小时 | 5 |
实用升限,米 | 10800 |
机组成员(人) | 6 |
联系客服