我们常说苏联是美国曾经最大的对手,在军事武器的科技方面,两者的差距不算大,但是在民用技术领域和美国的差距就非常大了,比如民用客机方面。美国的民用客机型号非常多,技术也很先进,而且正因为庞大的市场,这些航空公司有足够的实力研发新的飞机。苏联在这方面就差上不少,实力最为强大的公司就是图波列夫和伊留申,然而这两者最知名的产品并不是客机,是轰炸机和运输机等军用飞机。
苏联的国土面积非常大,因此在二战结束之后便对喷气式客机有了刚性需求。如果让这些公司设计局从头研发喷气式客机,技术上的问题不大,无非是多攒上几年甚至十几年而已。我们之前在讲波音747的时候提到过世界上第一种服役的喷气式客机,英国的彗星客机。这架飞机的设计不够成熟,但是样子还算好看。在服役之初,彗星发生了几起非常严重的空难事故,也仅仅留下了一个世界第一的名号,口碑非常烂。
苏联当时也想争夺一下世界第一或者第二,于是便选择了图16作为基础机型,在这架飞机的基础上开发一种尺寸中等的喷气式客机。从我们过去介绍的很多武器来看,苏联这个操作其实没有什么大惊小怪的必要,在苏联人手里,把T34坦克改成T34星际战舰都不觉得奇怪,社会主义国家的基本操作而已。
图16改进成客机的优势在哪里呢?图16本身的尺寸就比较大,机身的截面为椭圆形,和客机比较类似。飞机的整体布局和客机也比较接近,因此完全可以通过增加机身直径的方式来扩大内部容积,其他的大部分结构可以保持不变,因为图16本身的飞行性能也相当不错。
这样做的好处是大大节约了研发的时间和成本,同时也降低了整体设计的难度。不过缺点倒也十分明显,毕竟是一种在轰炸机基础上研制的客机,无论如何也达不到美国那种专门研制的民航客机在舒适性上的高度。
图104客机的整体外形看起来非常威武,相比于图16轰炸机,图波列夫将机翼和发动机的位置移到了机身下部,大幅度增加了机身的直径和尺寸。不过这个大尺寸是相对而言的,相比于图16来说,它的机身直径的确很大,达到了3.5米。也别小看3.5米这个数据,因为波音707的原型机Dash80的机身直径也仅为3.35米。
3.5米的宽度其实可以安排很多座位,一般来说飞机在左侧安装有两排座位,而且右侧安装有三排座位,中间还有一个宽度不错的过道。早期的图104非常奇特,其实内部装修非常豪华。作为一款诞生在社会主义国家的客机,内部如此大张旗鼓的资本主义装修显然不太合适,舒服和奢侈之间仅仅是量的区别,可没有质的区别。
当时苏联的客机数量并不多,图104在这种布局下仅仅能容纳50名乘客。对于一架翼展和长度超过30米的飞机来说,这个运载量明显有些小。到了后来的升级型号图104A,内部的结构进行了一定的改动,能够容纳70名乘客,乘坐空间也更加宽敞,中间的过道可以让一个成年男性在不弯腰不低头的情况下正常通过,而且座位的上方还设计了简易的行李架,该有的都有。
图104的机头和图16大不一样,不过依旧保留了领航舱,起落架的结构和布局跟图16比较类似,发动机也在同样的位置。之前讲过B47轰炸机,对于轰炸机来说,这种悬吊式发动机并不是最合适的,但这种设计却成为了现在民航客机的标配设计。而图16在翼根处布置发动机的设计很适合那个年代的轰炸机,但在改装成客机的过程当中却出现了很多问题。
首先发动机与机身过近,工作的时候会产生巨大的噪音和震动,使得乘坐的舒适性非常差。不过这里倒也有一个非常有意思的问题,彗星客机因为设计不够合理,进而产生金属疲劳导致飞机坠毁。按理来说,图104也会发生类似的事故,可图104作为世界上第2种投入使用的,由图16改进而来的客机,在机体强度方面居然非常不错,并没有发生此类事故。可见苏联当时在设计图104的时候的确在机身结构强度方面下了很大的功夫。这倒也证明图104绝对不是一款粗制滥造的民航客机,苏联这个捷径走的还是相当有水平的。
其次,翼根处布置发动机会让机身的高度大幅度增加,这样一来,在乘客上下飞机或者地面转运货物的时候会带来很大的麻烦。还是我们之前讲过的那个问题,737之所以能成为全世界目前最为成功的喷气式客机,和它的小短腿设计有很大关系,方便很多基础条件不够好的机场使用,苏联当时的机场条件并不算优秀,所以图104只能算是一种折中的选择。
最后,翼根处布置发动机的缺点在图16的节目当中也说过,那就是限制了发动机的尺寸。涡喷发动机一般是比较细长的结构,而涡扇发动机直径比较大,对于民航飞机来说,涡扇发动机经济性的优势非常明显。很显然,图104根本没法安装更为先进的大涵道比涡扇发动机。这就导致它的油耗比较高,同时这个位置布置发动机,也让地勤人员对发动机的检查和维护保养工作变得更加麻烦。
苏联在后续的改进型号当中打算为图104安装库兹涅佐夫的NK8型涡扇发动机,也就是伊尔62和图154上使用的发动机,这种发动机的性能还算可以,最大推力达到了93.2千牛,但是因为尺寸和安装难度较大,最终放弃了这个计划。
由于图104有成熟的原始机型,因此发展的非常快。从1954年6月11日正式开始研制新客机,到了1955年6月17日,图104的原型机就成功首飞,成为世界上第二种喷气式客机。苏联当时迫切希望外界知道自己拥有了喷气式客机,因此首飞16天之后便在航空节上公开露面,而且还在1956年3月出国飞行。当时西方国家第一次见到这架飞机的时候非常的震惊,在他们眼里苏联不可能在这么短的时间内研制一种喷气式客机。而西方人也给了一个还算中性的名词,叫做骆驼。
从1956年开始,图104正式开始运营,整体性能比之前所使用的螺旋桨飞机有了大幅度的提升。飞机总共有7名机组成员,根据座舱布置的不同,可以搭载50到115名乘客。图104客机的尺寸并不小,长度达到了40.06米,翼展34.54米,外形尺寸已经和波音707比较类似。巡航速度为750到850千米每小时,飞越苏联的时间从之前的十几个小时缩减到不到10个小时。
作为苏联第一种批量服役的民航喷气式客机,图104的意义自然是非常大的。正如我们中国常说的要致富先修路一样,飞机可以说是天路,也正像我们在747节目中所说的那样,飞机是一种可以缩小世界的工具,苏联面积庞大的国土特别需要这种飞行速度很快的喷气式客机。
图104问世没多久,西方人又开始发动了舆论攻势,这和现在对我国的种种攻击是非常像的,毕竟西方人现在已经堕落到了只能张嘴咬人的地步,打嘴炮一个个都很厉害。由于当时英国的彗星客机是世界上第一种喷气式客机,他们就疯狂的吹嘘说图104是照抄英国的彗星客机的粗劣产品。如果西方人所说的抄袭是七八十年代的武器,比如说苏27是抄袭F15的一种验证方案,或者说苏联的航母抄袭美国航母,那倒也扯不清嫌疑。但是人家图104可是正儿八经的在图16轰炸机的基础上研制的,两者的关系一清二白。就算是抄袭了,那问题来了,既然是抄袭,为啥苏联的图104会更加成功呢?
单看图104客机,外形确实和彗星有些相似,不过正如前面说的,当时大家对发动机的布置还没有那么多的研究,所以放在翼根倒也是一种趋同选择,顶多算是你生的早我借鉴你而已。彗星客机由于设计的太早,对金属疲劳问题考虑的不周到,发生了很多恶性坠毁事件。在1958年之前的好几年间,全世界唯一在使用的喷气式客机居然就是图104。抄50分的卷子的了90分,谁更厉害不用多说了吧。
和彗星客机作对比,图104简直处处是优点,可靠性更高,研制时间更短,使用时间也更长。但是和美国的波音707相比,图104基本上没有任何优点。所以我们也一直都说,世界现代化客机的起点正是波音707。
图104也有自己的改进型号,除了前面说到的图104A之外,还有两种在结构上有比较大变化的改进型号,这就是图110和图124。
图104的运载量太少,因此苏联打算在图104的基础上研制一种更大飞得更远的客机,图110客机加长了机身,同时改进了发动机舱的结构,一次性安装了4台留里卡AL5涡喷发动机,机翼面积变得更大,飞机的正常运载量也达到了100人。
这种通过简单的增加小推力发动机的方式并不是提升客机性能的最好方式。四台发动机也大大增加了飞机的整体复杂程度,尽管当时的客机主要还是使用4台发动机,但是使用4台发动机的飞机都要比图104大不少,总不至于让图104倒回去继续学习彗星客机吧,如果飞行距离不是特别远,两台发动机是最好的选择。图波列夫这个抄近道的做法没有获得苏联的青睐,因此这架看起来非常不错的客机变成了飞行试验平台,也算是个好的归宿吧。
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