苏联的速度怪兽，米亚西舍夫M-50“野蛮人”超音速轰炸机（上）

1961年7月发生在莫斯科上空的一起事件不仅令外行人震惊，也令全球航空专家们大吃一惊。一架巨大的三角翼四发飞机在图西诺机场的空中分列式中飞过，并点燃加力燃烧室迅速消失在远方。全球对这架奇怪飞机的猜测与报道连篇累牍，但该机此后却再也没有出现在天空中。直到七年后，当M-50A轰炸机成为莫斯科附近莫尼诺航空博物馆的一件展品时，关于该机的秘密才被揭露。

图西诺机场上空的M-50A

M-50的历史始于上世纪50年代，在这个人类疯狂追逐超音速性能的年代，不仅所有新设计的战斗机被要求能超音速飞行，战略​​轰炸机也是如此。

莫尼诺的M-50A原型机

苏联早期超音速轰炸机研究

早在M-4“野牛”轰炸机首飞之前的1952年，苏联航空工业就开始了对超音速轰炸机的初步研究，美国此时正在加紧研制B-58超音速轰炸机，苏联也必须拥有对应飞机。1953年，苏联的超音速轰炸机研究被并入超远程轰炸机项目（SDB），优先级进一步提高。

B-58“盗贼”在设计上与M-50有一些相似之处

对当时的苏联航空工业来说，实现轰炸机的超音速飞行仍是一个艰难目标，另一项巨大挑战就是如何使轰炸机对美国实施核打击后仍有足够航程返回苏联。为了实现足够航程，苏联航空专家们提出的第一种概念被称为“鸭子”，由载机和无人驾驶可消耗载荷平台组成，进入射程后载机会抛弃载荷平台，由后者向目标实施打击，载机再独自返回基地，这与B-58的早期方案不谋而合。其他的远程概念还有双机拖曳以及挂载集成有发动机的大型副油箱，副油箱被用光后会被连发动机一起抛弃。

“鸭子”寄生概念

超级副油箱增程概念

这种寄生概念是一个疯狂的想法，但与其他概念相比还算正常，因此受到了高层的青睐。1954年，米亚西舍夫设计局（OKB-23）因为其在M-4“野牛”轰炸机及3M生产型研制上积累的经验受命进一步发展超音速轰炸机概念。米亚西舍夫设计局与中央空气流体动力学研究院（TsAGI）合作，对三十多种不同布局进行了风洞测试，在1955年春季完成“鸭子”概念的初步设计。该机将由多台多布雷宁或米库林涡喷发动机提供动力，能装置5吨炸弹飞行13000公里，最大冲刺速度2马赫，并能在超过14000米高空进行至少1500公里/小时的超音速巡航。

“鸭子”概念模型

根据最初的计划，原型机准备在1958年下半年进行国家试飞，但随着研究的进行，首席设计师格奥尔基·纳扎罗夫（GeorgiNazarov）发现寄生概念越来越不切实际，难以实际既定目标。于是在1955年7月，米亚西舍夫设计局将整个设计推到重来，改用更常规的布局——一架能够挂载副油箱的大型超音速飞机，修改了设计规格，将内油航程缩短至11000公里，并允许通过空中加油来增加航程，此外还增加了最大速度和巡航速度。由于设计难度的降低，项目时间表被调快，国家试飞将在1958年初展开。

M-50的早期布局研究

红色空军的速度怪兽

在TsAGI的帮助下，米亚西舍夫设计局很快确立了飞机的总体布局，该机获得了M-50的正式编号。M-50沿用了苏联第二代超音速飞机的流行布局，是一种带后掠平尾和垂尾的三角翼飞机，看上去就像是大号米格-21。但该机机身沿用了M-4和3M的总体结构，与后者在尺寸和重量也大致相同，甚至还保留了自行车式起落架，只是从轮胎到起落架在内的每个零件都是全新研制的。在为四台涡喷发动机考虑了各种布置之后，最终设计师决定将发动机安装在每侧机翼翼尖和翼下挂架上。尽管米亚西舍夫设计局在M-50的减重和增加内油上下了很大力气，该机的航程难以进一步提高。鉴于飞机的先进性，苏联空军最后无奈地接受了现实，在1956年4月批准了原型机制造。

M-50巨大的尺寸

最终定型的M-50三面图

为了保证速度和航程这两项关键性能，米亚西舍夫设计局在设计M-50时做了许多权衡研究，调和那些看似不可能调和的矛盾。考虑到当时涡喷发动机的高油耗，为确保航程，设计师决定将机组人员编制减少到两名以减轻重量并采用串列双座座舱设计以缩小机身截面积，降低阻力。为此所有非关键机组人员都被取消，只剩下飞行员和领航员。他们都配备了K-3弹射座椅，弹射座椅从前机身底部的人员登机舱门向下弹出，考虑到M-50的飞行高度，向下弹射是一种可被接受的弹射方式，因此机组人员必须穿着全套压力服来应对突然的座舱减压。

M50机组独特的弹射座椅

由于机组人员的大幅减少，M-50的飞行、导航和投弹必须实现高度自动化，只在起降和空中加油作业时需要手动操纵。为此M-50将装备ABSU-50飞行导航/轰炸和自动控制系统（集成天文导航系统），并打算以电信号控制系统来控制发动机的运转，这套航电系统在当时来说非常先进。该机在电气系统上的一项重要创新是使用120/208伏交流发电机取代传统的直流电源，其频率为400Hz。

M-50A原型机的增压座舱段

M-50独特的设计

M-50体形相当大，长58米，翼展25米，高8.25米。细长的机身内部大部分被油箱占据，并配备有油箱惰性气体加压和灭火系统，机翼内没有设置油箱。为了平衡超音速加速过程中气动中心的变化，该机的燃油管理系统能快速将燃油从座舱之后的1号油箱抽送到机尾最末端的8号油箱，向亚音速减速时则反向抽送。M-50的机身横截面为圆形，带突出脊背用于容纳控制管线和燃油管路。

M-50A的细长机身

该机的三角翼非常薄，这就是无法设置机翼油箱的原因，翼根相对厚度只有3.7％，采用CAHIR-II翼型。内翼段55%翼展前缘后掠57.57度，发动机挂架外侧前缘后掠角度稍低为54.42度，翼尖安装有外侧发动机吊舱。机翼前缘为固定弯曲，后缘具有大型双缝襟翼和副翼，中段发动吊舱挂架向上延伸成翼刀。为降低重量，M-50的机翼将采用经过铣削减重的整体成形蒙皮，与四根横向梁和七个锻造翼肋组成的矩形网格结构结合后就变成了坚固的扭力箱，成为当时世界上最大的超音速机翼。

M-50A的机翼总成

为了保证M-50在所有飞行模式下都能稳定受控飞行，该机的垂尾和平尾都为全动式，在超音速下具有更大操纵能力，垂尾和平尾翼尖有苏式经典防颤杆设计。尾翼由双重液压系统的四联动力单元驱动，带机械备份操纵系统。

M-50的起落架与“野牛”非常相似，为自行车式设计，机腹弹舱前后各布置一副四轮小车，前起落架可转向，每侧翼尖发动机内侧的都安装了一副向前收起的并列双轮支撑轮。有趣的是每副主起落架都带有一个独特的钢制滑撬，在降落滑跑中可被液压系统降到跑道上，即使在湿滑的冰雪跑道上也能产生强大制动能力。为了辅助滑跑减速，该机还安装有三减速伞系统。

M-50A的主起落架

但由于负重63％的后起落架非常靠近尾部，从而降低了平尾的有效力矩臂，增加了起飞时抬机鼻的难度。如果增大平尾会极大增加阻力，所以设计师为前起落架设计了双伸缩液压支柱，当滑跑速度达到300公里/小时，前起落架会自动伸展将机头上抬10度。

M-50A的前起落架

最终定型的M-50设计速度范围为311-2300公里/小时，实用升限16000米，最大起飞重量253吨，其中载油170吨，最大航程11000-12000公里，在洲际轰炸任务中需要进行两次空中加油。M-50在设计阶段早期就研究了在弹舱内置空射巡航导弹和弹道导弹的可能性，11米长的M-61巡航导弹也是导致该机弹舱加长，把后起落架布置在机尾的原因。这种具有折叠弹翼的导弹射程为1000公里，可使轰炸机无需进入敌方防空范围就对目标发起攻击。

M-50机身内部大部分空间被油箱占据

M-50的动力装置为喀山航空发动机厂研制中的M16-17涡喷发动机，该发动机预计加力推力达18.5吨，是苏联当时推力最大的涡喷发动机，M-50上述所有估计性能都是基于该发动机做出的。

原型机首飞

1956年4月，M-50原型机开始制造，1956年5月1日，该机全尺寸模型通过审核，当年9月原型机首席试飞机组也被确定为尼古拉·哥里亚诺夫（NikolayGoryainov）和AS·利普科（ASLipko），但此时M16-17涡喷发动机却掉了链子，无法按时交付。为了不浪费时间，米亚西舍夫设计局决定将多布雷宁VD-7A非加力涡喷发动机安装在原型机上先行试飞，该发动机单台推力11吨，使原型机编号也相应改为M-50A。

崭新下线的M-50A原型机

M-50A原型机在1958年7月下线，并没有比原定计划落后很多。通过工厂测试后M-50A于1958年10月被拆解，装船沿着莫斯科河顺流运往茹科夫斯基试飞中心。在加紧准备M-50A首飞的同时，设计团队在1959年5月开始研究M-52生产型。

1959年5月上旬，M-50A开始地面测试。从1959年5月28日至6月15日，该机总共进行了五个阶段的测试，并根据测试结果进行了细致改进。M-50A接下在10月又进行了一系列测试，完成四次滑跑测试，终于做好了首飞准备。

1959年10月22日，苏联航空工业部长理事会批准了M-50A试飞计划，将进行35架次测试飞行。1959年10月27日，M-50A在首席试飞机组的驾驶上顺利升空，M-50A在这次持续35分钟的飞行中飞到了1000米最大高度，在机场上空盘旋两圈后安全降落。在下一次试飞中，起飞重量118吨的M-50A达到了1010公里/小时的速度和5000米飞行高度，随后试飞被暂停，M-50A接受更多改进。

试飞中的M-50A