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伊尔-62:苏联第一款远程喷气式客机

2018-05-14黎时

大飞机 2018年1期
关键词:设计局专机伊尔

黎时

在实现苏联客机真正国产化的进程中,伊留申和图波列夫两个设计局作出了重要贡献。1943年,距卫国战争胜利还有一段时间,伊留申的决策者已经意识到战争结束后国家需要有比里-2更好的客机,设计局从这年秋天就开始研制能用于替代里-2的运输机。1946年,伊尔-12投入使用。至此,苏联有了一种自己研制的现代客机,伊留申设计局也把研制客机作为未来的发展方向。

在伊尔-12的基础上,1950年伊尔-14问世。当苏联掌握涡桨发动机技术后,伊留申设计局从1956年开始研制伊尔-18。该机于1957年7月4日首次试飞,1959年4月投入使用。伊尔-18生产的数量较多,有力推动了苏联民航业的发展。1967年,又有一种新的机型伊尔-62投入使用。

面对苏联航空业的飞速发展,一位西方记者发出如此评论:“由于政治上的灵活性、制度上的集中性和相当程度的技术原因,苏联从1945年开始,不仅以非常有效的方法赢得了对于航空产品质量上的挑战和意想不到的关于喷气技术的挑战,而且还在短短20年内,一跃成为除美国之外无人能与之匹敌的一流航空大国。人们不得不承认,到上世纪60年代中后期,除部分民用航空器以外,苏联在航空技术各领域的设计和制造水平都已处于世界领先地位。苏联的迅猛发展,使西方国家军队以及航空工业界都感到了前所未有的巨大压力和焦虑。”

“别人有的,我们一定要有”

苏联在发展航空业的过程中,一直奉行“别人有的,我们一定要有”的理念。伊尔-62是伊留申设计局研制的四发远程喷气式客机,意在补充和替换部分图-114。北约组织为它起了个“文豪”的绰号,与它典雅大方的造型相当贴切。

1960年2月,伊留申提出伊尔-62设计方案。1960年6月,苏联部长会议批准该方案,同时下令库兹涅佐夫设计局开发NK8涡轮风扇发动机来为新飞机提供动力。方案通过后,伊留申设计局正式开始研制工作。

1962年1月24日,时任苏联部长会议主席赫鲁晓夫视察了第一架伊尔-62原型机。消息公布后,在航空界引起很大反响。伊尔-62与美国的波音707、DC-8及英国的VC-10喷气式客机是同一时代的产物,它们被称为世界喷气式客机的“四大先锋”。与其他机型相比,伊尔-62出现的时间稍晚,但起飞重量和发动机推力却是几种飞机中最大的。

1963年1月3日,伊尔-62第一架原型机首次试飞,当时堪称世界上最大的喷气式客机。由于原定使用的NK8发动机还没有准备好,只好用推力较小的留里卡设计局的R-7PB涡轮喷气发动机暂时代替,导致推力不足。装R-7PB发动机的原型机,后来在一次试飞中因故障而坠毁。装NK8-4发动机的伊尔-62生产型飞机于1964年首次试飞。

伊尔-62是伊留申研制的装涡轮风扇发动机的第二代喷气式客机,与装涡轮螺旋桨发动机的第一代喷气式客机伊尔-18相比,在技术和性能上都有巨大进步。涡轮风扇发动机兼有涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机的优点。与涡轮螺旋桨发动机不同的是,在涡轮风扇发动机的结构中取消了将发动机功率传递给螺旋桨的减速器,特别是没有螺旋桨这样一种复杂而笨重的附件。

在研制伊尔-62的过程中,由于伊留申设计局对后置发动机布局缺乏经验,最后由苏联中央流体动力研究院来确定构型。这种布局使得机翼设计获得最佳空气动力效率,而不会因为发动机的安装位置而受到破坏。后置发动机减少了机舱内的噪音,并且能让垂直尾翼舵面做得小一些,因为与在机翼下安装发动机相比,发动机发生故障时的偏航力矩减小了。

伊尔-62基本型装4台HK8-4涡轮风扇发动机,单台推力100千牛左右,仅外侧发动机有反推力装置。发动机进气道为热空气防冰,设置了自动控制燃油系统,机翼内共有7个整体油箱,每台发动机都有单独的燃油系统。机翼下方有4个压力加油口,另有8个重力加油口。

伊尔-62的机翼采用悬臂式下单翼,全金属三梁结构。1/4弦线后掠角32°30′,半翼展1/3前缘处为锯齿形。每个副翼为三段式,电操纵的双缝后缘襟翼,襟翼之前有两个液压操纵扰流片。机身采用全金属半硬壳式结构,截面呈圆形。隔框为硬铝冲压件,在高受载区域采用整体应力蒙皮壁板。客舱地板为泡沫塑料夹层板。机头罩可向上打开,以便检查雷达,尾部有阻力伞舱。

伊尔-62采用液压可收放前三点起落架。在机身后部增加了一个标志性轻型支撑杆。当飞机到达停放位置时,支撑杆伸出。发动机装在后部的飞机,当它们空机停放在地面时,为了防止飞机向尾部倾倒,通常要采取各种措施来支撑尾翼——从小型飞机上用的固定式支撑杆,到诸如伊尔-62上用的轻便型可伸缩支柱。

伊尔-62为五人制机组,包括正副驾驶员、领航员、无线电报务员和机械师,比西方同类飞机多一名机械师。客舱布置有三种,分别可载186人、165人和114人。

伊尔-62的增压舱在7000米高空可保持海平面气压。液压系统为起落架收放、前轮转弯操纵、机轮刹车和扰流片等提供动力。飞机的标准设备包括:双通道自动驾驶仪、导航计算机、航行计算装置、大气数据系统、高频和超高频电台、甚高頻全向信标/仪表着陆系统、多普勒导航系统、无线电高度表和气象雷达。

后来,为了使伊尔-62能够投入远程航线使用,伊留申设计局研究增加其航程和速度,主要措施是采用性能更好的新的动力装置和增加机上燃油储备。飞机装配了起飞推力达110千牛的索洛维也夫设计局的D-30KU涡轮风扇发动机,其耗油率比已经批生产的飞机低。由于D-30KU发动机的直径比较大,要求改进发动机短舱的气动外形,以便在巡航状态时有良好的性能。每台发动机装有蚌壳式反推力装置,降低了进场速度,改善了吊舱尾部气流。

其他的改进包括:增加了一个扰流器(装在机翼上的刹车片),在巡航飞行中以差动方式起副翼的作用,在最后的飞行过程中利用闲置的反向推力以缩短着陆滑跑距离。客舱布局也进行了改进,更新了部分设备,可载客186人。它以最大载荷23吨飞行时,航程由6950千米增加到8270千米。运载100名旅客时,航程由8800千米增加到10000千米,巡航速度由830千米/小时增加到870千米/小时。由于提高了速度、增加了商业载荷,伊尔-62M成为一种经济性更加良好的飞机。

伊尔-62M于1970年首飞,1971年在巴黎航展上第一次公开露面,1974年投入运营,执飞莫斯科至哈瓦那航线,后来逐步承担了苏联民航的全部远程航线飞行。

1978年,在伊尔-62M的基础上还进一步开发了伊尔-62MK。伊尔-62MK的几何尺寸和发动机与M型相同,加强了机翼,重新设计起落架,提高了飞机最大起飞重量,延长了机体使用寿命,载客量增加到195人。伊尔-62MK一共生产了20架。

伊尔-62的生产周期长达32年,从1963年到1995年共生产了292架。截至2001年,19家航空公司(主要是独联体国家)还有93架伊尔-62在使用中,其中一些飞机已经服役近30年。2008年金融危机爆发后,由于世界经济不景气,大量的伊尔-62退役。截至2015年,仍旧用作客机或政府专机的伊尔-62只有16架了。

“山寨版”还是自主创新

伊尔-62与英国维克斯公司的VC10是在同一个时期研制的,两者外形很相似,都是把4台发动机成对装在机身尾部两侧,都采用T型尾翼。伊尔-62和VC10是当时世界上仅有的采用这种布局的大型客机,使得“苏联人搞工业间谍”的说法铺天盖地。英国航空界有些人也暗示,伊尔-62可能是通过窃取英国飞机设计图纸搞出来的“VC10斯基”,但上述说法没有任何证据。

实际上,伊尔-62和VC10之间存在着显著差异,因为伊尔-62的尺寸更大,有效载荷也更大。与VC10不同的是,伊尔-62采用了常规技术,例如对各控制舵面采用机械连接方式,完全是一种民用客机,而VC10的设计目的是将其作为运输机和军用货运飞机使用,机场适应能力更加突出。伊尔-62的生产数量远远超过VC10。有些伊尔-62直到目前还在使用,而VC10的生产线早在1970年就关闭了。1966年,英国海外航空公司(BOAC)认为该机不经济,要求政府补贴才能继续运营。退出民航生涯的VC10,后来大部分改装成英国皇家空军的军用运输机。

网上有不少关于伊尔-62和VC10的评论。一位不看好伊尔-62的网友说:“伊尔-62和DC-8、波音707是同时代的飞机,但是其航程不够远。例如,古巴航空公司曾经使用伊尔-62从哈瓦那飞欧洲的若干目的地,以支持该国旅游业的发展。回程时,由于是逆风飞行,飞机耗油量变大,伊尔-62无法直飞古巴,需要在加拿大纽芬兰甘德经停,用硬通货买油,这给旅游业造成了不小的损失。当年,苏联民航解决这个难题的办法是和爱尔兰达成协议,在香农机场储存一部分燃料(据说有700万加仑)。另外一个毛病是,发动机维修间隔时间只有2500小时,而西方发动机能达到10000小时。”

也有网友反驳说:“伊尔-62的航程比VC10、DC-8和大多数波音707还好,发动机的耗油率与同时代西方飞机相当。拿伊尔-62发动机耗油率和二三十年后的发动机作比较,是白痴的表现。伊尔-62发动机的维修时间一开始确实是2500小时,但后来的型号达到6000小时。那时的西方发动机没有一台能达到10000小時,连接近这个数目的也没有。例如,上世纪60年代初,JT3D发动机批准的最大维修间隔时间只有1000小时。此外,伊尔-62的安全纪录好于DC-8和波音707。它不是山寨版的VC10,而是原创的,比VC10更好。”

实际上,在伊尔-62问世前后那段时间,说苏联“山寨”西方产品的远不止这一件。例如,图-144与“协和”飞机之间的种种相似,也曾引起西方人的议论和猜疑,一些人戏称图-144为“协和斯基”。特别是当苏联驻英使馆人员曾因携带“协和”资料被大批驱逐的消息被披露后,图-144抄袭“协和”的说法似乎成了板上钉钉的事实。

其实,把图-144称作“协和斯基”并不公平,就连西方最权威的航空评论家也承认,两种飞机的设计师在设计各自的高性能飞机时,几乎没有其他的飞机可供参考。因此,这种相似绝不意味着仿造,何况图-144还先于“协和”问世。事实上,美国波音公司在同一时期独立研制的2707超声速客机,在外形、气动布局上也与“协和”非常相似。对此,图波列夫设计局认为,两种飞机的外形尽管很像,但差别也是很大的。飞机的外形主要是由气动力法则和当时能够使用的技术决定的,历史上同一水平的飞机在外形上相似的并不罕见,如DC-9和BAC 111、DC-8和波音707、DC-10和L-1011“三星”,难道它们都是互相“抄袭”的?

一次特殊的“亲善”之旅

1968年7月15日,在当时大名鼎鼎的美国泛美航空公司撮合下,经过10天谈判,美苏两国决定进行一次直飞试航。苏联民航局一架伊尔-62,由波利斯·叶戈罗夫驾驶,飞行13小时17分钟,在蒙特利尔经停后降落在纽约肯尼迪国际机场。与此同时,泛美航空公司的两架波音707飞到莫斯科谢列梅捷沃机场,一架是VIP专机,另一架带的是付费旅客。专机上的贵宾包括泛美航空公司前总裁胡安·特里普,他35年前(1933年)就有志于这次飞行。

对于这次“亲善”飞行,苏联人留下了深刻印象。他们回忆说:“当一批苏联专家、记者、工业界代表应泛美航空公司的邀请访问美国时,伊尔-62表现得很出色。这是伊尔-62飞机的一次洲际飞行。这次飞行飞越了白雪皑皑的格陵兰岛和茫茫的大西洋。伊尔-62的飞行表明,它是一种相当舒适的飞机,噪声也不大,只有隐约可闻的隆隆声,使人意识到发动机的强大推力。当飞机进入大气紊流层时,旅客感觉不到任何颠簸,因为柔性机翼吸收了大部分紊流产生的负载。”

“应当指出,取得飞入美国,其中包括进入纽约的权利是一件非常微妙的事情,需要办理许多手续。美国专家仔细研究了伊尔-62的性能、它的试飞结果、飞机在航空港及其附近地区产生噪声的特性等。做完这些工作之后,才能发给有权进入美国的证书。飞到纽约要先进入等待空域,可是机上任何人都没有想到,竟然要等待一个多小时。通过的这种空域不是一个,而是几个。然而,即使飞了几个小时之后,伊尔-62仍然有足够的燃油储备可以进行这种等待。候机室里聚集了很多人希望看看苏联新研制的飞机。起飞重量为150多吨、在同温层边界上以960千米/小时的速度飞行的伊尔-62,以自己优美的外形吸引了很多人。专家们则被其很大的有效载荷和良好的起飞着陆性能所吸引。携带照相机、无线电设备和摄像机的几十名对苏联飞机感兴趣的记者包围了伊尔-62的空勤组和乘客。”

“伊尔-62以有趣的事件结束了自己在纽约的逗留。起飞之前,旅客和机组人员都已经就位。一辆黄色牵引车开到伊尔-62前头,打算把它拖到起飞线。令人惊奇的是,牵引车竟然拉不动伊尔-62。当着大量送行人员的面,美国人一时手足无措:怎么办?这时,苏联空勤人员请求飞机调度人员让牵引车离开飞机,然后启动发动机,在众目睽睽之下向后倒退,此时在场的人一片欢腾。伊尔-62利用发动机的反推力自己滑行到起飞线。”

成为多国首脑专机

世界上有30多个国家的航空公司使用过伊尔-62。伊尔-62M是同级客机中使用时间最长的,截至2016年平均寿命达到32年。此外,有14个国家将其改装用作首脑专机。

使用伊尔-62最多的国家毫无疑问是当年的苏联和后来的俄罗斯。在很长一段时间内,伊尔-62深受飞行员和乘客的喜爱。前苏联时期,伊尔-62M的平均飞行签派率达到97%,有些时候一架飞机一天要飞十几个小时。

前苏联和俄罗斯国家元首的专机都是国产飞机。1991年至1997年,俄罗斯总统叶利钦的专机就是伊尔-62。1994年,叶利钦深感自己的专机不够先进,大大逊色于美国总统的“空军一号”,于是要求将伊尔-96飞机改装成新的总统专机,改裝工作花了3年多时间才告一段落。

中国民航在1971年以后开始的第二次大规模更新机型过程中,从苏联购进5架伊尔-62(编号分别为2020、2022、2024、2026、2028),它们和从英国购进的10架“三叉戟”2E、从美国购进的10架波音707一起,为中国民航实现“飞出去”的战略目标创造了重要的技术物质条件。

1974年4月6日,中国民航伊尔-62(2028号)机组执行了一次专机任务——运送邓小平率领的中国代表团出席联合国大会第六届特别会议。10日,邓小平在大会上阐述了“三个世界”的理论。

1987年10月17日,民航北京管理局最后一架伊尔-62(2022号飞机)退出航班飞行。伊尔-62自1972年在中国投入运营以来,没有发生过三等以上的事故。目前,5架伊尔-62中保存相对较好的一架陈列在小汤山航空博物馆。

朝鲜上世纪80年代从苏联购买的伊尔-62,机龄已超过30年,属于被禁止飞国际航线的老飞机。金正恩的专机也是伊尔-62。2014年5月,媒体上刊登过金正恩乘伊尔-62到某地视察的照片。

据权威机构统计,伊尔-62自1963年第一次飞行以来,在民用服务中发生12起造成人员伤亡的事故,包括9次坠毁事故、两次冲出跑道以及一次起飞失败。在可比较的各种飞机中(伊尔-62/伊尔-62M、VC10、超级VC10、波音707、DC8)中,伊尔-62M的坠机损失率是最低的。

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