图-142反潜机
俄海军岸基反潜的中坚力量
图-142反潜机(英文:Tu-142,俄文:ТУ-142),由苏联图波列夫设计局在“图-95P”轰炸机的基础上设计制造。1968年6月首飞成功,1970年5月正式进入中国人民解放军海军航空兵部队服役。“图-142”反潜机主要用于担负在世界各大洋打击核潜艇的重任。该机可在远海执行反潜巡逻和侦察任务,并配备了反潜鱼雷、反潜炸弹和反舰导弹,可直接对水面和水下目标开展打击,也被称为“海上猎手”。
苏联从1959年就开始论证反潜巡逻机的研制方案。1963年,苏联确定了图-142在图-95轰炸机基础上进行改进的研制方案。2015年,俄罗斯出兵叙利亚时,由于精确制导武器缺乏,大量使用了普通炸弹。为解决普通炸弹精确度低的问题,俄罗斯紧急研制了SVP-24高精度瞄准系统。2019年7月,俄罗斯计划为图-142安装SVP-24“赫菲斯托斯”高精度瞄准系统,有效提高弹药的打击精度。
图-142反潜机机长49.50米,机高12.12米,翼展51.10米。机翼面积311.10平方米,最大起飞重量为185000kg。最大速度825km/h,巡航速度711km/h。图-142反潜机配备4台NK-12MP (MV) 涡轮风扇发动机,装备两门23毫米AM-23加农炮、8枚Kh-35反舰导弹鱼雷深水炸弹。图-142反潜机机身密布天线系统,可通过“鸢”式搜索瞄准雷达、磁声探测系统和投放无线电浮标识别水下目标,完成300公里范围内对海对潜探测任务。“图-142”反潜巡逻机的反潜过程主要包括搜索探测、识别定位、跟踪攻击等阶段,采用扇形法和方形法对一定海域进行检查搜索,并在指引下使用深水炸弹和反潜鱼雷直接攻击潜艇。图-142装备部队后进行了多次改进,俄罗斯联邦武装力量陆续推出了图-142M、图-142MK、图-142MK-E、图-142MR和图-142MZ等型号,并进行了不同的升级。
历史沿革
研制背景
图-142系列反潜巡逻机,是苏联图波列夫设计局图-95轰炸机基础上设计的海军远程反潜巡逻机。目的是为了弥补伊尔-38反潜机在针对北大西洋公约组织核潜艇威胁上的不足。苏联海军航空兵早期装备的伊尔-38系列反潜机有着设备简单、航程不足、飞行速度慢,面对北约大量服役的核动力潜艇,伊尔-38的性能无法满足苏联海军航空兵的反潜需要,在要求升级伊尔-38的同时,苏联海军也提出研制一种大航程高航速大型反潜机的要求。当时苏联空军大量装备的图-95战略轰炸机是最适合中国人民解放军海军航空兵的大型平台,所以苏联政府在1963年颁布大型反潜飞机技术规范文件时点名要求在图-95P的基础上发展,当时这种反潜机被称为图-95PLO。1963年10月,图波列夫公司将基本方案提交时正式将这种大型远程反潜巡逻机命名为图-142型。图-142反潜巡逻机1970年5月开始生产装备部队使用,改进型图-142M于 1980年11月交付海军航空兵使用。俄罗斯装备的图-142M3型,是性能最好的改型。
研制历程
苏联从1959年就开始论证反潜巡逻机的研制方案。1963年,苏联确定了图-142在图-95战略轰炸机基础上进行改进的研制方案。1968年6月,图-142于首飞成功。1970年5月,图-142正式进入苏联海军航空兵部队服役。之后,俄罗斯海军航空兵还装备有20余架图-142。图-95轰炸机航程远、作战半径大、留空时间长,可覆盖大片海域。同时,图-95所采用的螺旋桨发动机速度虽然相比涡轮风扇发动机慢,但在螺旋桨飞机中属于较快的,而且相对省油。虽然图-142与图-95从外观上看很接近,但实际上图-142进行了不少根本性的改进。比如,图-142前机身进行了加长以增加内部空间,可容纳更多的乘员,还加装了卫生间。机翼前缘增加弯度,后缘增加襟翼,水平尾翼增大面积,起落架加强强度以承载更多的反潜设备等。截至1994年停产,俄罗斯共制造100架图-142反潜机。2015年,俄罗斯出兵叙利亚时,由于精确制导武器缺乏,大量使用了普通炸弹。为解决普通炸弹精确度低的问题,俄罗斯紧急研制了SVP-24高精度瞄准系统。2019年7月,俄罗斯计划为图-142安装SVP-24“赫菲斯托斯”高精度瞄准系统,有效提高弹药的打击精度。
总体设计
机身设计
图-142反潜机采用铝合金硬壳式结构,合金板厚度为1~4毫米(不同部位),机身分5个主要部分:机头整流罩段、前增压座舱段、中心圆柱形段(直径2.9米)、圆锥形后机身段、机尾增压炮室段。前增压座舱段为机组乘员舱,内有9张座椅,主要设备也集中在这个舱段。机组乘员从前起落架登机,在紧急情况下,前轮收置槽处可作为逃生通道。该部位有3个液压致动器,可驱动液压马达移动机组乘员的平台到起落舱口。中心圆柱形段长16米,座舱后隔间内有一个PSN-6A救生筏,其后面为“科逊”搜索雷达天线,整流罩突出机腹部。后面的机翼中心段为货物舱,货物舱后为机身油箱,后机身段有一个独立舱,设有水泡形窗户,内有2名乘员。机尾炮室上方为Kypyon后视雷达,用于为航空机炮瞄准。图-142反潜机机长49.50米,机高12.12米,翼展51.10米。机翼面积311.10平方米,最大起飞重量为185000kg。最大速度825km/h,巡航速度711km/h。
机翼
机翼四分之一弦长,后掠角为35度,后掠机翼在飞机速度为0.715~0.74马赫时会出现空气压缩现象,可以引起附面层流分离,导致机翼阻力剧增,为此,图-142采用了薄机翼。与早期的图-95战略轰炸机相比,图-142的机翼进行了重新设计,空气动力学效率提高了4%~5%,机翼前缘向前延展并下垂。机翼上表面有3片翼刀(即导流片),高度为19厘米。机翼有2.5度下反角,目的是提高飞机的横滚能力。除了机翼中心段,其它部位为整体油箱,共8个。由于后掠翼的升力系数小于平直机翼,图-142的机翼采用了双缝式襟翼,由电力驱动。外翼段包括中央扭盒、可拆卸前缘、后缘和副翼,右侧机翼的副翼上有调整片,左侧的副翼上有平衡片。
尾翼
与图-95RTs相比,图-142的尾翼进行了改进,水平尾翼升降舵和垂直尾翼方向舵的面积增加,活动偏转角也增大。第一批图-142的水平尾翼翼尖整流罩内为“阿尔法”系统和“克里斯道尔”无线电发射机。尾翼前缘均有电子除冰装置。
系统配置
控制系统
飞机的飞行控制通过2个操纵杆和2副脚踏板来实施,操纵杆和脚踏板通过结实的连杆与控制舵面相联通。方向舵和副翼由GU-54液压助力器控制,其模拟负载系统里安装有人工感觉系统。弹簧负载装置和调节装置通过缆线与AP-15RZ自动驾驶仪相连接。为了减少飞机外侧发动机因故障产生不对称力矩,方向舵控制系统里的MP-AF装置会自动使方向舵偏转11度,以补偿飞机的偏航力矩。
动力系统
图-142安装有4台NK-12MP或 NK-12MV涡轮螺旋桨发动机,发动机安装角为一1度(相对机翼弦线)。2副AV-60K螺旋桨桨距可调,前面的桨距变化范围为5~91度,后面的桨距变化范围为7~92度。桨距变化根据飞机模式来确定,螺旋桨转数为735转/分。前螺旋桨可提供54%的总功率,后螺旋桨可提供46%的总功率,如果1台发动机出现故障,飞机的阻力会急剧增加,特别是在发动机转数降低时同时调节桨距十分危险,可能造成飞机失控。为此,螺旋桨上安装了自动和手动的桨距固定系统,可以在发动机出现故障后将螺旋桨固定在91和92度位置。降落时调节螺旋桨桨距可以增加阻力,减少着陆跑道长度。图-142机翼上有8个整体油箱,中心段和后机身段有3个软油箱。飞机共有4个独立的燃油供应系统,每个发动机1个,发动机还有紧急燃油泵系统。机身处有4个加油点,机翼上有2个加油点供地面加油。自卫系统:包括1个DK-12机尾炮塔(2门23毫米Gsh-30机炮,每门备弹600发)、PS-253K瞄准具、PRS-4雷达瞄准具等。
自卫系统
包括1个DK-12机尾炮塔(2门23毫米Gsh-30机炮,每门备弹600发)、PS-253K瞄准具、PRS-4雷达瞄准具等。自卫系统还包括SP0-10被动雷达接收机(可以接收战斗机的雷达波)以及SPS-100电子对抗设备。
雷达系统
图-142相比轰炸型号,增加了不少用于反潜和通信的雷达电子设备,外置的天线罩也大大增加了飞行阻力,这些因素使得图-142的原型机在起飞重量为182吨的情况下航程仅有9860千米,最后苏联图波列夫设计局将原有的AV-60P螺旋桨换成了AV-60K型(后者直径要比前者小一米),提高了巡航效率,改进后的航程达到了12300千米.
武器装备
武备方面,早期图-142主要使用AT-1和AT-2/M型反潜鱼雷。1973年服役的AT-2型鱼雷技术水平有了相当大的提高,最高航速达到了40节,航程也増加了一倍。AT-2M是改进型,主要换了新的电池,增加了战斗部重量。图-142还可以使用 APR-I型火箭助推鱼雷(也叫火箭助飞鱼雷),这种武器大大提高了图-142的反应速度和打击范围,APR-1入水后,释放的鱼雷战斗部最高航速可达60节,这对于70年代的核潜艇来说是非常致命的。除了反潜武器外,图-142还继承了苏联战略轰炸机特有的自卫航炮,一座DK-12型双23航炮(备弹1200发)。
机载反潜设备
图-142早期的反潜设备包括“伯库特”-95搜索跟踪系统和其它探测、摧毁潜艇的武器及发射设备。机载搜索设备包括工作频率为15吉赫的俯仰和滚动稳定(即常平稳定)雷达(RLS)、雷达扫描显示器(SPIU)、1个带通信耦合单元的TsVM-263计算机、地理坐标仪和其它设备。雷达显示器使用40个频道(38个为常用,2个为备份)接收并向机载计算机提供由浮标声呐探测到的信息数据。机上的ARK-UB罗盘单元和雷达显示器共同引导飞机到浮标位置。在自动驾驶模式下,TsVM-263计算机处理飞行数据并向自动驾驶仪传送修正过的航向信息。在搜索模式下,计算机根据声呐传送来的数据计算出潜艇的位置,并算出潜艇的路线和方向。根据以上信息处理结果,TsVM计算机自动调整飞行剖面并跟踪目标。获得各种数据后,计算机评估攻击获胜的几率,尔后发送指令,打开炸弹舱释放反潜武器。声呐是可以获取水下信息的唯一渠道,图-142共有3种型号的声呐浮标,RGB-1、RGB-2和RGB-3,每种声呐浮标都有一个水声频道、数据发射机、无线电信标、降落伞盒和供电系统。
RGB-1声呐浮标
RGB-1声呐浮标是一种被动式、无定向功能的浮标声呐,其水听器可在水平35~70米处工作,接收声音频率范围是6.25~7.75千赫。基本工作模式是在初始段自动激活,即声呐接收到超过预置的信号水平就会激活数据发射机,这种模式下的浮标工作时间为3个小时。在黑海测试期间,声呐探测到了1500~2100米处速度为11~15千米/小时的柴电动力潜艇。声呐浮标和飞机间的通信距离至少为40千米。每个声呐浮标长1.2米,直径0.15米,重量14.2千克,一个完整的配置为24个RGB-1声呐浮标。
RGB-2声呐浮标
RGB-2声呐浮标是一种被动式、具有定向功能的浮标声呐,可以测量和发送声学系统探测到的目标磁方位角数据。RGB-2声呐入水后,发射机便开始工作,水听器沉入水下20米,下沉过程中声学系统装置同时以8圈/分的速率旋转,声呐工作时间为45分钟,磁方位角探测精度为3度。RGB-2长1.85米,直径0.23米,重量45千克,一个完整的配置为10个RGB-2声呐浮标。
RGB-3声呐浮标
RGB-3声呐浮标是一种主动式浮标声呐。浮标入水后,RGB-3就进入噪音方位以搜索模式工作,机组乘员还可以通过指令使RGB-3切换到回声方位搜索模式。探测到的潜艇反射声学信号被转换成电波信号后传送给飞机。在发射模式下,RGB-3只工作5分钟,探测潜艇的距离不小于1500~2000米。RGB-3声呐浮标长2.84米,直径0.39米,重量185千克,一个完整的配置为4个RGB-3声呐浮标。
图-142反潜飞机只进行搜索任务时最多能携带440个RGB-1浮标声呐,实际使用中从未携带过这么多。最理想的搭载配置是,在搜索和攻击模式下,图-142携带176个RGB-1、13个RGB-2和4个RGB-3声呐浮标,4枚鱼雷或4枚APR-1“神鹰”(Condor)火箭助飞鱼雷(实际上是一种火箭助飞鱼雷),14枚PLAB-250-120反潜炸弹,14枚标示炸弹。
机载水下武器
鱼雷是攻击潜艇的王要武器,苏铁A-I声导鱼雷于1962年投入使用,其声导系统作用距离估计为300米,速度为52千米/小时(28节),工作深度可达200米,雷重560千克,射程4000米。从上述数据看,AT-1鱼雷并不能满足图-142的要求,但尽管如此,早期图-142在执行一些任务时仍携带这种鱼雷。考虑到“伯库特”搜索探测系统在伊尔-38反潜机上使用时暴露的缺点,图-142飞机上装备了ANP-3V-1K自动导航装置,它有两个坐标系统,一个是直角坐标,一个是极坐标。这两个系统对飞机的飞行导航和在目标区的机动都十分重要,还可以使图-142飞机进行固定半径的盘旋。在指定目标区域飞行时,图-142在几个巨大的相互连接的环形航线内飞行,机上的TsVM计算机进行导航计算,如果飞机偏离航线,计算机就会发出转弯指令并传输给自动驾驶仪,驾驶仪会自动修正航线。在距下一个航线点约80至130千米时,会载入新数据。
到达搜索区域后,RGB-1声呐浮标投入水中,这些浮标要么呈线状排列,要么在目标搜索区域以一定的(经计算过的)间隔或距离排列。所有RGB-1声呐浮标都投放完毕后,计算机开始转入对浮标的监视状态,当飞机从浮标区穿过或并列飞行时,计算机就会指令飞机,告诉飞机在何时何处转弯。图-142上的导航员和雷达操作员密切观察第一个频道的显示器,捕捉浮标声呐探测到叵回波信号的时刻(这个时刻也同时记录在计算机里),尔后对目标进行分类处理。如果目标非常明确,ARK-UB无线电罗盘就会立即将图-142引导到主动声呐浮标位置。
当浮标发射机信标译码机被激活后,浮标声呐相对于飞机的位置就会立即在雷达显示器上显示出来,机组乘员即可采取行动,这些行幼包括投放RGB-2以确认和核实数据;将声呐浮标投放到目标前置航线(可能航行路线)的垂直位置;或者投放RGB-3主动声呐浮标以计算出目标方向。如果潜艇的航行路线未知,图-142就会绕着潜艇可能出现的大致范围投放一圈浮标,然后切换到围绕飞行模式盘旋监视这一区域。图-142机载雷达搜索水平目标的过程并不复杂,对海面搜索时,飞机左舷航向和右舷航向交替进行。对水面目标的攻击主要依靠雷达,不需要考虑目标的移动速度。“伯库特”-95系统的主要缺点是没有自动跟踪模式。
性能参数
以上信息参考
服役情况
采用国家
图-142反潜机使用国家为苏联
服役动态
1970年5月,2架图-142从制造厂被船运到北方舰队的航空兵基地,该基地的第76独立远程反潜战飞行团于1969年6月在基辅罗夫海军航空站成立。图-142反潜飞机的机组人员都经过特别挑选,机组指挥官必须是一级飞行员,有飞过重型飞机的经历。1971年11月,第二个图-142反潜飞行团成立,接收了9架反潜飞机,另一架于1972年交付给这个飞行团,还有2架交付给了作战训练中心。因此,截止1973年,苏联海军航空兵共拥有12架(第一批)图-142反潜飞机(序列号4211~4222)。随着第三个飞行团的成立,苏联海军航空兵计划的团级编制全部完成。转型飞行训练非常容易,因为中国人民解放军海军航空兵图-142的教官已经在图-95轰炸机上进行了训练。在基本作战训练中,教官不论是主观还是客观上都出现不少错误。其它乘员在转型训练时经常得到原来在伊尔-38反潜机上的导航员和工程师的帮助。在训练期间,图-142机组乘员使用训练弹对陆地上轰炸距离内的目标进行攻击训练,所有数据都事先输入搜索和跟踪系统。这样做可以不使用价格昂贵且十分复杂的反潜鱼雷
1972年7月27日,2架图-142反潜飞机在北海首次进行搜索敌方潜艇行动,两机的飞行员分别是团指挥杜宾斯基和中队指挥官希蒙斯基中校。为了在指定的区域更加精确地靠近潜艇,机组乘员首先沿海岸线飞行了几分钟,尔后利用雷达对比参考点来改变位置。随着经验的增加,飞行训练的强度也逐渐增加。图-142于1974年8月8日在巴伦支海跟踪外国未知潜艇的行动中表现十分出色,在北海和北太平洋海区经常会执行一些偶发的简单搜索任务:探测未知国籍潜艇,尔后进行跟踪。
北方舰队的图-142经常以小型战术编队飞往美国太平洋舰队,这个航线被称为“北极航线”,图-142在太平洋舰队主要参加一些监视水中潜艇情况的任务。同时,这些图-142也执行一些他们自己的任务,比如1977年,这些飞机曾数次飞抵菲律宾海北部海区进行活动。为了增强太平洋舰队的反潜战能力,北方舰队的几架图-142被分配给了太平洋舰队。1976年,图-142中队在霍罗尔基地成立。1977年,机组乘员和地勤人员的地面学校科目全部完成,随后进行了飞行训练。完成转型训练项目后,第310飞行团部署到了鲁契海军航空站的永久基地,此时,这个飞行团共装备14架图-142反潜飞机。从第一次执行作战任务至1993年,图-142机组乘员共探测和跟踪了56艘外国潜艇。1993年后,探测的潜艇数稍有增加。从1998年开始,图-142开始逐渐退役。
相关型号
图-95轰炸机
图-95轰炸机“熊”(Bear)是前苏联图波列夫设计局苏联空军研制的远程战略轰炸机,具有穿越北极攻击美国本土的远程轰炸能力。图-95又叫图-20,于1951年开始研制,1954年第一架原型机首次试飞,批生产型于1957年开始交付空军使用。早期型共生产了300多架,除用作战略轰炸机之外,还被用来执行电子侦察、照相侦察、海上巡逻反潜和通信中继等任务。80年代中期,图-95轰炸机又开始恢复生产,到1992年停止生产。
图-142M
1969年1月14日,苏联政府下令在图-142M(西方称“熊”F-M2)上安装“科逊”系统。第一架原型机计划在1972年的第三个季度开始进行联合测试,第二架在当年第四个季度进行测试。但是,图-142M的研制工作出现了延误,联合测试时间改为1973年第四季度,但在1974年5月,苏联军事工业委员会指出,“塔甘罗格机器制造厂没能在规定的时间内完成2架安装“科逊”系统的图-142M,已经比原定计划晚了一年多。苏联飞机和雷达电子工业部长也没能按时向塔甘罗格机器制造厂交付VNPK-154系统。”直到1975年11月4日,图-142M才进行了首飞。图-142M的控制系统和图-142区别并不大,如飞机操纵杆的行程减少,在大迎角状态下机载AUASP-142侧滑和过载装置会给加载装置输入相关信号,加载装置会给操纵杆施加额外的力,防止飞行员误操作。Ka-142系统仍然保留,以增强控制系统的稳定性和可靠性。为了保证自动驾驶仪操纵的控制舵面致动器的电力供应,升降舵都安装了额外的震动监视仪,方向舵和副翼也经过了重新设计。襟翼、水平尾翼的控制和图-142一样。
图-142MZ
1977年1月4日,苏联政府通过一项决定,对苏联海军的反潜系统进行升级。1979年1月17日,苏联国防工业部决定研制“扎瑞切依”搜索和跟踪系统,这个系统设计使用苏联大量生产的RGB-1A和RGB-2声呐浮标(属“伯库特”系统)、RGB-25和RGB~55声呐浮标(属“科逊”系统)、RGB-16和RGB-26声呐浮标(属Nashatyr-Nefrit系统)来探测和定位潜艇。“扎瑞切依”系统原型由列宁科学生产联合体和水下设备研究与发展学院联合研制,空军和海军联合制订了技术性能规范,1977年10月2日正式开始研制,海军希望安装了Nashatyr-Nefrit系统的飞机在升级时换装“扎瑞切依”系统。
图-142MR通信中继飞机
随着苏联海军潜艇队伍的不断壮大,迫切需要一种稳定的通信方式,以便和远在大洋水底的核潜艇进行通信联络,为此,苏联海军决定在图-142M基础上改进一种通信中继飞机,这就是图-142MR(“熊”J)。1972年10月3日,苏联政府正式下令研制这种飞机。图-142MR可以进行半主动和主动模式的信息中继传输,包括岸上指挥所的高频和超低频信号传输,潜艇、水面舰只信号传输,海军指挥所和潜艇之间的超高频信号传输。1982年,图-142MR进入苏联部队服役。
相关事件
2020年3月14日,俄罗斯联邦国防部表示,两架隶属于俄罗斯海军太平洋舰队的“图-142”反潜机在米格-31战斗机的伴飞下,在太平洋和北冰洋中立海域进行了连续12小时的飞行,飞行距离达5000公里。俄国防部指出,本次飞行任务为俄罗斯冬季训练常规项目,没有侵犯任何国家领空。
2020年12月,北方舰队新闻处发布消息称,该舰队两架图-142反潜巡逻机于11月29日在北极地区完成计划飞行任务,飞行路线长达7000多千米。俄罗斯此次安排图-142在北极地区执行飞行任务,第一,是维护主权领土完整的需要,俄罗斯有大片领土都处于北极圈内,包括陆地、岛屿、海洋专属经济区等,而这些地方一般人迹罕至,需要定期巡逻;第二,随著俄罗斯美国北大西洋公约组织国家军事领域竞争的加剧,北极地区也成了兵家必争之地,在该地区巡逻有很强的展示武力存在的意味;第三,是维护经济利益的需要,北极航道具有极高的经济价值;第四,由于多个国家特别是美国、欧洲国家都在推行北极战略,俄罗斯安排图-142在北极地区巡逻,并在北极地区部署军事力量,也有著推进本国北极战略部署的意图。
目录
概述
历史沿革
研制背景
研制历程
总体设计
机身设计
机翼
尾翼
系统配置
控制系统
动力系统
自卫系统
雷达系统
武器装备
机载反潜设备
RGB-1声呐浮标
RGB-2声呐浮标
RGB-3声呐浮标
机载水下武器
性能参数
服役情况
采用国家
服役动态
相关型号
图-95轰炸机
图-142M
图-142MZ
图-142MR通信中继飞机
相关事件
参考资料