- TSR.2,被自己人击落的英国超音速核轰炸机(一)
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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。
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,这意味着该机不仅要能在高空能以非常高的速度飞行,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超低空飞行相当远的距离后向目标准确投下核弹。

向性能极限推进
航电
TSR.2航电的核心是按许可证制造的美国Autonetics公司的“威尔丹”通用数字计算机,具有2k内存,A-5“民团团员”也用这种计算机。英国Elliot自动化公司基于“威尔丹”计算机为TSR.2研制出一套混合了机械和线传系统的自动飞行控制系统。这套系统能同时处理从惯性导航、多普勒导航、地形跟踪雷达和雷达高度表输入的数据,实现61米高度的1马赫贴地飞行。在起飞前,所有飞行计划数据都会通过磁带输入主计算机。

BAC当年的广告,主打低空突防
TSR.2综合使用多普勒导航、惯性导航系统和大气数据计算机推算进行导航。惯导系统非常精确,每飞行1127公里仅偏移3.2公里,并随时能得到多普勒导航和侧视雷达(SLR)的不断更新。多普勒导航系统位于前起落架之后的机腹,侧视雷达则在导航员座舱下方。
这台侧视雷达是EMI公司研制的,Cossor公司研制了敌我识别(IFF)系统,Plessey公司研制了无线电系统,马可尼公司负责航电集成,费伦提公司为TSR.2研制了先进的“蓝鹦鹉”单脉冲地形跟踪雷达和导航/攻击系统,旨在降低飞行员在复杂的低空环境中的工作负荷。

“蓝鹦鹉”单脉冲地形跟踪雷达
TSR.2的一个重要任务是侦察,所以飞机需要搭载大量电子传感器和胶片相机。安装在弹舱的侦察设备舱包含一个Q波段侧视侦察雷达(SLRR),一个主动光学行扫描系统和三台云顿相机。此外机身还内置三台云顿F95相机,两台位于导航员座舱后下方,一台位于航电舱下方。
机身
27.13米长的机身采用串列双座布局,导航员座舱后方依次是大型航空电子设备舱、大型机身油箱、“奥林巴斯”22R发动机。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。

TSR.2总体布局
机身表面的蒙皮在气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。机身尾部有一个可拆卸整流罩,由布里斯托尔·西德利公司在菲尔顿制造,也是机身上唯一没有涂漆的部件。机身上无需承受高温的结构一般采用铝铜合金制造。机身采用先进技术组装,通过加固蒙皮形成整体结构。TSR.2的蒙皮比当时的客机薄许多,通过坯料拉伸加工成形,并直接在蒙皮上加工出一体化桁条以实现所需刚度,关键部位的蒙皮采用化学铣切工艺制造。

TSR.2的尾部整流罩
机身4个整体油箱容纳着三分之二的飞机燃油,前机身1号油箱容量5146升,位于航电舱和两个发动机进气口之间;4692升的前机身2号油箱位于进气道上方;4505升的后机身3号油箱位于吹气襟翼压缩机之后、垂尾根部之前;4505升的后机身4号油箱在垂尾下方。
不管如何优化,在非常低的高度进行跨音速飞行对TSR.2飞行员来说仍非常不舒服,将要面对持续的严重抖振和振动,特别是在恶劣天气中超低空飞行。为了减轻机组人员的不适,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,以帮助平稳驾驶。这种设计已经在1961年6月服役的北美A-5“民团团员”上得到了验证。
机翼
TSR.2的机翼由铝合金板制造,这幅翼展11.28米、前缘后掠60度的三角翼通过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以降低低空飞行颠簸。通用电气的可变翼F-111战斗轰炸机在早期发展阶段曾认真考虑过这种非刚性摆动接头,但由于增重和潜在的巨大研发成本而作罢。
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、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,襟翼的传动机构和液压马达也安装在相同位置,一台发动机就能驱动压气机和液压系统使吹气襟翼正常工作,提高了单发故障时的安全性。襟翼吹气管道从翼根一直延伸到下反翼尖,机翼完全水平没有上下反角,翼尖下反37度,这能提高在低速和低空飞行时的稳定性恢复。

TSR.2的机翼具有全展长后缘吹气襟翼
三分之一的燃油保存在65平方米的机翼的两个3350升油箱中,TSR.2的4个翼下挂架还可挂载4个2046升副油箱。
机翼前缘翼根部位集成两个高频缝隙天线,翼尖集成两个大型电子对抗(ECM)天线。
发动机
虽然BAC为TSR.2选择的发动机是罗罗RB.142“梅德韦”,但空军部选择了“奥林巴斯”Mk 320(BOI.22R)。军方是在1962年发布发动机性能指标后选中了该款发动机,属阿芙罗“火神”B2轰炸机的Mk 301发动机的最新改型。“奥林巴斯”Mk 320在1961年3月进行了首次试车,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,但后者耗油率远高于奥林巴斯Mk 320。

“奥林巴斯”Mk 320加力涡喷
Mk 320的性能指标远超过之前的“奥林巴斯”发动机,所以采用较重的材料制造,比Mk 301重了近1089千克。按照作战计划,TSR.2的任务架次中至少有80%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,进气口平均进气温度仍会高达160摄氏度。
