生不逢时的“波音757斯基”——图波列夫图-204双发窄体干...

万磁王

作者：Armstrong  
来自空军之翼

　　设计和开发一种喷气式客机并不是件容易的事，尤其是当这架新客机打算取代苏联时代最著名喷气式客机时，这件事就变得更加困难了。这就是当时图波列夫设计局面临的挑战：研制代图-154三发喷气式客机的后继机。
　　设计局在接到任务后，根据20世纪70年代中期苏联民航的任务，考虑过各种布局，其中最引人注目是一种类似于洛克希德L-1011三星客机的方案，该方案获得了图-204的编号。

图-204早期构型

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三发还是双发
　　1979年1月李奥尼德·赛尔亚科夫被任命为项目负责人，他上任后做的第一件事就是推动索洛维耶夫发动机设计局尽快投产推力强大的D-90涡扇发动机。当时西方研制的最新型喷气客机——波音757和767，以及新兴的空中客车公司机型，都表明喷气式客机的未来在双发布局，苏联在这方面一定要紧跟时代。

图-204三发型的模型

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　　1981年8月11日苏联部长议会发布782-230命令，正式启动图-204项目的研制工作，但此时该机的最终布局仍没有确定。苏联航空工业部长伊万·西拉耶夫要求新客机的耗油率必须低至图-154的一半，并拥有当时苏联最先进的系统、航空电子设备、通信设备和飞行计算机。
　　他与赛尔亚科夫一直认为新客机必须采用宽体设计，这与设计局创始人阿列克谢·图波列夫的窄体设计理念背道而驰。最终图波列夫占了上风，迫使赛尔亚科夫出局。接替他的是列夫兰沃斯基，全面负责项目的预研，设计，测试和交付。
　　与此同时索洛维耶夫设计局在艰难研制新发动机，这是一种等同于西方普惠JT9D、通用电气CF6和罗罗RB211的真正大涵道比涡扇发动机。当时伊柳辛设计局正忙于把其伊尔-86中短程宽体客机改进为伊尔-96远程客机，同样需要类似  的先进发动机。在巨大需求驱使下，D-90最终成为现实，耗油率、噪音和废气排放都比20世纪60年代诞生的苏联喷气发动机大幅降低（该发动机现在被称为为PS-90A）。

PS-90A涡扇发动机

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　　1986年1月18日苏联部长议会发布了第二份命令，规定图-204采用双发窄体设计，并制定了一个时间表：1988年原型机首飞，20世纪90年代初开始服役。未来该机将在乌里扬诺夫斯克飞机制造厂投产（  也就是今天的航星-SP飞机制造厂）。该厂位于莫斯科以东710公里的顿河畔，其最著名的产品是安东诺夫安-124“鲁斯兰”超级运输机。

图-204早期构型研究中的双发桨扇设计

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先进技术
　　为了与西方同行展开直接竞争，图-204从一开始设计就采用了当时苏联最先进的航空技术。其大展弦比机翼是与莫斯科中央流体力学研究院（TsAGI）合作研制的，采用超临界翼型来降低巡航阻力。机翼翼尖、发动机挂架和翼身连接点也经过  气动优化，机身天线、传感器、空速管和其他突出部分都被减到最小，如无法避免则会经过外形优化来改善空气动力学性能。

图-204最终确定的双发窄体气动布局

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　　为了进一步降低阻力，图-204还安装了一套重心调节系统，可以将燃油从机翼油箱抽送到垂尾内部，使重心后移来降低平尾和机身的负载并减小因此产生的配平阻力。在下降过程，系统会把燃油泵回机翼油箱。
　　该机在机身制造上广泛使用苏联最新的轻质铝合金和复合材料，共减重约1200千克。经过铣削加工的大尺寸金属蒙皮仍机身蒙皮接缝被降到最低，机翼更是完全没有蒙皮接缝，  这进一步减少了阻力和结构重量。

风洞测试中的图-204模型

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　　图-204最先进的地方在蒙皮之下，该机采用最先进的电传飞控系统，用精密的电气接口取代了操纵杆与控制面之间的物理连接，在当时仅有“协和”和A320采用了该技术。
　　飞机操纵设备本身对于苏联客机来说也是全新的，该机采用了运动幅度最小的Y形操纵杆，外形很像公羊角，另外两种使用这种操纵杆的飞机是“协和”超音速客机和巴西航空工业公司的E系列客机。

图-204/214的公羊角操纵杆让人印象深刻

　　PS-90A发动机的全权限数字发动机控制系统（FADEC）更是一个大跃进。
　　虽然高度自动化和计算机化的驾驶舱取消了对飞行工程师的需求，但苏联航空工业部更加强调创造就业机会而不是保持低成本，于是图-204的驾驶舱内被强行塞入一名飞行工程师，他的  座位面向前方，操纵顶部和中央控制台上的开关。

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原型机与试飞
　　头两架图-204由莫斯科图波列夫实验工厂制造，分别是CCCP-64001号原型机和一架静力测试机身。下线后原型机在工厂进行了系统检查和地面滑行测试，然后被拆卸装车运到茹科夫斯基航空城。1989年1月2日下午12点48分，图-204在CCCP-64001号原型机在塔拉拉金机组的驾驶下开始了首飞。

首飞中的图-204，可以看到机身的大尺寸蒙皮

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　　苏联喷气式客机的试飞项目传统上被分为两个不同的部分，首先是工厂试飞，解决任何缺陷并确认（或修改）对性能的预测，然后是型号认证的国家试飞。但图-204的试飞项目将这两阶段试飞结合起来，有助于减少重复试飞的项目和削减成本。这是因为图-204诞生在自第二次世界大战以来苏联航空业最动荡的时期，苏联本身正处于解体边缘。
　　图波列夫为试飞制造了另外三架原型机，分别是CCCP-64003、004和006，并积极飞往伊朗、印度、泰国和阿联酋这些潜在出口市场进行宣传促销，还参加了范保罗和巴黎航展。

1991年巴黎航展上的图-204原型机

　　在1993年3-12月间，一架原型机被租借给伏努科沃航空公司用于地勤和飞行员培训，以及运营测试。该机从该公司的莫斯科大本营出发，装载着商业货物飞到了列宁格勒、伏尔加格勒、伊尔库茨克、叶卡捷琳堡、阿拉木图、比什凯克，基辅和塔什干等地。
　　苏联解体后，新成立的俄罗斯官僚机构阻碍了图-204的认证试飞，独联体国家航空委员会花了整整一年才完成这个工作。到1994年12月图-204获得认证时，该机前景  已经看起来非常不妙。就在两年前，俄罗斯一项国家计划还要求俄罗斯民航建设一支由145架远程伊尔-96客机和不少于530架图-204客机组成机队。但到了1995年，捉襟见肘的俄罗斯财政已经无力支撑如此庞大的客机更新计划。1996年2月23日，首架图-204在伏努科沃航空公司投入运营，执飞莫斯科-矿水城之间的定期航班。

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英国动力
　　图-204基本型仅生产了15架，该机在规格和性能上都比波音757逊色，买家寥寥。随后图波列夫推出了图-204-100升级型，最大起飞重量增加到94.6吨，航程扩展到5000公里。
　　为了进一步提高图-204的国际竞争力，图-204经过改进后提供了罗罗RB.211发动机的安装选项，这是20世纪50年代初的米格-15以来，俄制喷气式飞机再次与罗罗发动机结缘  ，此举旨在扩大图波列夫的国际吸引力。该型号原本被命名为图-204M，后改为更西方化的图-204-120。

我国购买的图-204-120CE货机，安装的就是罗罗RB.211发动机