K-80的导引系统应用了比例导引律,采用了方向舵后置的传统气动布局。三角形的弹翼和梯形的尾舵成X形配置,采用了海平面推力达到24500千牛的固体火箭发动机,导弹在飞行中由自动驾驶仪控制,拥有一个重量为53.5千克的破片战斗部,一个无线电近炸引信和一个机械式保险装置。它可以攻击速度高达2000km/h高度为8000-21000米的目标,这已经超过了载机的巡航高度,对于在此范围内的目标,根据载机速度和高度不同,导弹射程为2到25km。K-80长5.45m,弹体直径315mm,发射重量483kg,由APU-128专用挂架挂载机翼上,红外制导型号在机翼内侧,半主动雷达制导型号在外侧。

茹科夫斯基图波列夫设计局试验站的图-128原型机,注意其内侧导弹挂架装在了主起落架舱中一部分,而机腹中间的突起是测试设备舱

  接下来的主要工作是调试雷达并且将其与其他系统集和导弹成在一起进行试验。图波列夫、沃尔科夫和比斯诺瓦特设计局的相关人员在经过讨论后决定把龙卷风雷达装在“项目98LL”(由唯一一架图-98轰炸机原型机改装而来)和图-104LL(由一架图-104A改装而来)电子设备测试机上进行相关测试。有趣的是后者实际上装上了全套的导弹发射控制设备并且在试验中充当了K-80原型弹的载机。对于所有参试人员来说,在图-28-80武器系统开始测试到交付防空军使用这段时间,必将是一段漫长而艰辛的岁月。

巨大的测试设备舱即使是在后方视角中也清晰可见

图-98LL“龙卷风”雷达测试机

图-104LL电子设备试验机,该机型承担过苏联多型作战飞机的雷达系统测试工作

  1960年上半年,图波列夫设计局工厂一直为原型机的生产和组装忙碌着,并且在这年夏天完成了第一架原型机的组装工作。7月12日,首架原型机被运到茹科夫斯基的图波列夫设计局试验站,在那里装上了最后的设备完成了了地面调试。由高级项目工程师坎特领导的专家组监督整个试飞工作的进行,这个团队中由包括空气动力学、结构力学、飞行器动力、系统工程和武器装备方面的专家组成,卡明斯基担任负责地面技术支持的总工程师。

  新型截击机的首飞备受瞩目,由上尉科兹洛夫担任驾驶员,来自亚美尼亚的飞行员马尔哈相担任武器官。图波列夫设计局的试飞员阿加波夫、别索诺夫、鲍里索夫、莫尔恰诺夫、尼古拉耶夫、巴热诺夫和科洛索夫也准备担任图-128原型机的试飞员。在此之前,他们已经在苏-9和雅克-27上做了相应的适应性训练。原型机试飞刚刚开始,由图波列夫设计局资深工程师带领的图-104LL电子设备试验机的人员也加入到了新型截击机试飞团队中,他们负责解决在试飞过程中遇到的雷达和武器系统方面的问题。

图-128原型机试飞员科兹洛夫

图-128原型机试飞员马尔哈相

  苏联官方称“项目128”(图-28)原型机的试飞工作于1961年1月23日开始,并在2月27日进行了第一次地面滑跑试验并且持续到了5月中旬。5月15日原型机首飞,在此前几天进行了300米高速滑跑试验,三天后试飞员科兹洛夫和马尔哈相驾驶飞机进行了首次30分钟飞行试验。5月21进行了第二次长时间试飞,在此之后进行了一些必要的维护并且换了新发动机。

  别索诺夫驾驶飞机做了第七次试飞进行了操纵性能和起降性能的测试,四天后,原型机进行了首次超音速飞行,速度达到1.06马赫。

  在外形上原型机与生产型以及后来的量产型飞机有两处不同,一出是机腹中央有一个装有测试设备的黑色整流罩,另一处是机尾的两片增加航向稳定性的梯形腹鳍。

  6月23日,图波列夫设计局开始为安排图-128原型机在本年土西诺航展的飞行表演训练,这也是它在公共场合第一次露面。在本次航展中其翼下挂载的是两枚K-80导弹的模型,而在之前的试飞中并没有导弹模型的出现。这次表演飞行很顺利没有出现意外情况,这是图-128原型机的第31次飞行。在此之后苏联的报纸开始在很模糊地称图-128原型机为新型双座超音速飞机,当然并没有写出编号,因为这是被明令禁止的。而另一方面原型机机腹的那个巨大的测试设备舱整流罩则极大地迷惑了西方军事专家,他们认为其中是一部可执行多功能雷达的天线。尽管图-128原型机的机体如同一架轰炸机一样大,但是其翼下挂载的两个导弹模型使西方专家认定这是一架截击机,并且赋予其“大提琴手”的北约编号。

土西诺航展中的图-128原型机,巨大的测试设备舱黑色整流罩以及原型机独有的机尾腹鳍清晰可见

土西诺航展中的图-128原型机,注意翼下的K-80导弹,内侧为红外制导型号,外侧为半主动雷达制导型号

图-128生产型机身表面的各种天线,分别是:1 - SOD-57M空中交通管制应答机天线、2 - ARL-SM无线电天线、3 - 无线电并馈天线、4 - RSIU-5BVHF无线电天线、5 - RV-PA无线电高度表的发射天线、6/7 - SRZO-2M敌我识别问询/应答机天线、8 - SRZO-2M转换器、9 - RV-PA接收天线、10 - MRP-56P信标接收机天线、11 - SRZO-2M天线、12 - RSBN导航系统天线、13 - SOD-57M的天线、14 - ARK-10无线电罗盘的非定向天线、15 - ARC-10环形天线

  土西诺航展之后直到7月末,首架原型机一直处于整修状态,没有飞行任务。在工厂试飞完成之后,首架原型机和首批四架飞机开始参与国家验收试飞。在此后的试飞中,去掉了测试设备舱和腹鳍,并且加装了内侧导弹挂架。1967年“项目128”被用来评估该型号飞机对简易机场的适应能力,还用来做一些紧急情况下的安全性测试,比如襟翼损毁时的起降能力、耐压测试、供氧系统以及VMSK-2海上救生衣的测试。说到VMSK-2在当时看来性能达到了很高的水平,它可以维持一名飞行员在冰冷海水中浸泡50个小时,缺点是在穿着时必须有人协助,当然了俄国人做的东西舒适性向来是居于次要地位的,苏联海军航空兵的飞行员说这种救生服领子上的橡胶圈可以让他们的脖子在穿着过一次后发十年的痒,可见这种给他们保命的衣服舒适性之恐怖。首架原型机是图-128飞机中极少数被保存完好的幸运儿,试飞工作完成后其被交给位于莫尼诺的苏联空军博物馆(现俄罗斯中央空军博物馆)作为展品。

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VMSK-2海上救生衣

保存在俄罗斯中央空军博物馆的图-128零号机(机鼻侧面有个0)