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。普通涡喷只用这些金属制造热段部件,而Mk 320需要用它们制造整台发动机。要知道当时英国飞机刚开始装备具有加力燃烧室的涡喷发动机,在20世纪50年代末,只有格罗斯特“标枪”和英国电气“闪电”两种战斗机具备加力系统。Mk 320的加力燃烧室系统由太阳公司研制,虽然很复杂,但非常有效。加力燃烧室内有三个同心环组成的火焰稳定器,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,并降低尾喷管侧壁温度。

  Mk 320在1961年3月在测试台架上进行了首次试车,初始性能低于预期。1962年末测试发动机在测试中一片特别铸造的涡轮叶片破碎并打碎叶盘上的其它叶片。调查结果是铸件叶片太脆,于是改成锻件,这也降低了一点油耗。

  在布里斯托尔发动机试验台和派斯托克的国家燃气轮机研究所积累1900小时地面测试时间后,Mk 320准备好了飞行测试。为此英国空军部向布里斯托尔·西德利公司提供“火神”B.1 XA894作为测试机,于1960年7月4日抵达菲尔顿。Mk 320安装在轰炸机机腹下的吊舱中,由弹舱油箱供油,通过吊舱前端的分叉进气口进气,并通过与自己的尾喷管排气。


“火神”B.1 XA894发动机测试机

  1962年2月23日,“火神”Mk 320测试机进行了35次成功试飞的首次。发动机表现非常出色,“火神”把自己的四台“奥林巴斯”Mk 101收至慢车,仅凭Mk 320的推力就能驱动77吨重轰炸机自如飞行。11月12日“火神”成功进行了首次Mk 320加力测试。

  1962年12月3日,XA894按计划在菲尔顿使用这里的水冷消声装置对Mk 320进行地面测试。测试起初一切正常,但在开启第三阶段加力时发动机爆炸。机上所有五名机组在事故发生后30秒内成功逃生,轰炸机则在大火中继续燃烧,最后只剩一片左翼。事故原因是低压压气机驱动轴失效,还好没有发生在空中。


在地面发动机测试中被烧毁的“火神”

飞行控制系统

  由于TSR.2机翼后缘被全展长吹气襟翼占据,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功能集为一身。

  左右平尾可差动提供滚转控制,也可以同时偏转提供俯仰控制。每侧平尾都由一个串联双活塞动作筒驱动,动作筒拥有自己的独立伺服液压系统,理论上一个活塞失效,动作筒仍能依靠另一个活塞以较低速度动作。每个动作筒都有一个控制阀,可以通过机械联动装置操作,也可以通过两个自动飞行控制系统(AFCS)致动器操作。平尾偏转角度10度到-20度,平飞尾偏转-6.5度。飞控系统还内置了人工感觉功能,在整个飞行包线内能提供如一的人工感觉。

  随着速度的增加,飞控系统自动减小平尾的偏转幅度而不是增加杆力,以防止飞行员在高速下滚转操纵过度。平尾后缘有小型升降舵,可增强低速操控性,此时升降舵与全动平尾协调偏转。当不使用时,液压锁会把升降舵与平尾锁为一个整体。

  全动单垂尾顶端距地面7.32米,围绕一根坚固的枢轴转动。垂尾同样由串联双活塞动作筒驱动,可以通过方向舵踏板的机械连接操作,也可以通过三个自动飞行控制系统致动器操作。虽然较大面积的垂尾仅需左右各偏转12.5度就能满足控制需要,但在设计中为了延长疲劳寿命,设计人员故意缩小了垂尾面积。


TSR.2的全动平尾与全动垂尾

起落架

  TSR.2的起落架由电动液压公司制造。由于军方的苛刻要求,该机的主要起落架是迄今为止飞机上最复杂的设计之一,同时也是整个试飞计划中的麻烦制造者,是拖延高速试飞的主要因素。

  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镍铬钼钒合金制造。主起落架是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。


TSR.2极端复杂的主起落架

  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就成为巨大的设计挑战,主起落架在向前收回的过程中必须维持飞机重心,放下后还必须达到4.11米的主轮跨距要求。TSR.2起飞后,主起落架支柱完全伸展,然后转向架向前旋转90度与起落架支柱呈一直线,使前轮在最下方,然后整个起落架单元向前收入机身两侧的狭窄空间中。


收起时串列双轮需要向前旋转90度与起落架支柱呈一直线


降落时也是前轮先触地

  低压轮胎由固特异或邓禄普制造,是“堪培拉”轰炸机轮胎的改进型。邓禄普还制造了盘式刹车,具备Maxaret公司的防抱死系统,每个机轮都配有强制冷却风扇,刹车卡钳由两套独立的液压系统驱动,一套失效后仍能让飞机停止下来。飞行员通过踩方向舵踏板进行刹车,并能差动踩踏进行转向。

  前起落架为并列双轮结构,通过方向舵踏板操作转向。前轮转向有硬化和粗糙跑道两种模式行,前者的最大转向角度+/-10度,后者+/-68度。当TSR.2在粗糙跑道起飞时,飞行员可以把前起落支柱延长76厘米来增加飞机攻角,使短距起飞变得轻而易举。

舒适安全的座舱

  英国军用飞机座舱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,飞行员和导航员通过架设在机身右侧的单独登机梯爬进座舱,导航员后座舱内有一把折叠梯子,供机组在偏远机场使用。



TSR.2前后座仪表面板

  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。以往弹射事件表明导航员在上述场景中往往没有做好弹射准备,导致在弹射中受伤,尤其是低空弹射。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,防止出现弹射伤害。所有这一切都在瞬间完成,当弹射座椅点火时,机组的高空头盔会自动放下遮阳面罩。