苏联在珍宝客机上的最高成就——伊尔-86/96四发宽体客机

源济

苏联在珍宝客机上的最高成就——伊尔-86/96四发宽体客机

原创 Armstrong 空军之翼 2019-12-03

　　随着苏联民航业的蓬勃发展，20世纪60年代末苏联枢纽机场的天空已经变得拥挤起来，客机不仅需要排队起飞，在降落中也需要在等待航线中盘旋许久。西方解决类似问题的方法是20世纪70年代初出现的首批宽体喷气式客机，因其“空中巨无霸”（Jumbo Jet）绰号的发音也被称为“珍宝客机”。首先出现的“珍宝客机”是波音747，紧接着是麦克唐纳道格拉斯DC-10，洛克希德公司L-1011“三星”和空中客车公司的A300。

　　借鉴西方的经验，苏联飞机设计局也开始研制自己的“珍宝客机”，不仅可以减少繁忙航线上的客机数量，还能通过提高燃油效率和降低运营成本使航空出行更加经济实惠。

747已经成为“珍宝客机”的典型代表

苏联“珍宝客机”的早期研究

　　苏联航空工业部在20世纪60年代末颁布了新一代大型客机的技术指标，该项目被称为“飞行客车”，有效载荷40吨，能搭载350名乘客从2600米长的跑道上起飞，然后飞往3600公里之外的目的地。伊柳辛设计局提交了伊尔-62M的加长派生型，但不敌安东诺夫设计局提交的安-22涡桨动力军用运输机的双层客机版本。

夸张的安-22客机型

　　但随着安东诺夫设计局在后赫鲁晓夫时代的失势，伊柳辛设计局的地位相应提高。所以在1969年9月8日，苏联部长会议主席团下属的军事工业事务委员会制定伊柳辛设计局来研制新客机。安-22客机的双层结构因重量过大很快就被否决，此外单层结构也在乘客登机和紧急疏散上也更加快速。最终伊柳辛设计局决定新机采用能并排9张座椅的圆形横截面宽体机身，下方货舱能容纳两个并排的LD3集装箱。

　　1972年3月9日部长会议发布命令，正式启动伊尔-86客机的研制工作，当时计划该机将在四年后开始试飞，赶在1980年夏季奥运会之前投入运营。

　　在最初三年时间里，伊尔-86的布局都与伊尔-62非常相似，其中一个方案四台索洛维约夫D-30KU小涵道比涡扇发动机成对安装在T型尾翼下方的后机身两侧。但到1975年，伊柳辛设计局意识到无论从机翼效率还是飞机重量看，四台D-30产生的推力更本无法保证该机在最大重量起飞时遭遇单发失效后的安全起飞。

伊尔-86早期构型研究

　　当时唯一能满足推力要求的苏联涡扇是库兹涅佐夫NK-8，其设计军正在根据“飞行客车”的需求研发NK-86派生型，最大推力达到了13吨。虽然NK-86的耗油率高达0.75千克/千克力·小时，但当时苏联航空煤油的价格便宜，而且“飞行客车”也仅被用于中短途航线，所以部长会议在1975年3月26日颁布命令，要求伊尔-86改用NK-86发动机。

NK-86小涵道比涡扇发动机

苏联“珍宝客机”的诞生

　　虽然伊尔-86主要面向苏联国内民航市场，但也在参与国际竞争上进行了颇多考虑，所以该机必须具备远程能力。事实上伊尔-86之所以经历十年酝酿，部分原因就是苏联在尝试采购国外宽体客机上的曲折历程。最终搞清楚“珍宝客机”的发展潮流和趋势之后，伊尔-86设计被推到重来。

　　苏联人早期的最爱是波音747，苏联民航曾数次试图采购该机，但都未成功。由于这种大型宽体客机越来越受到市场的欢迎，波音公司也没有尝试向铁幕另一边销售该机。不过对于波音的竞争对手洛克希德来说就不同了，由于来自苏联的潜在订单非常有利可图，所以该公司在1974年3月11日派出一架L-1011前往莫斯科进行了为期三天的演示飞行。

洛克希德L-1011“三星”

　　该机给苏联人留下了深刻的印象，当即表示希望购买30架L-1011并按许可证在苏联制造100架，双方甚至达成了正式协议。但这项交易最终被吉米·卡特政府否决，同时这也扼杀了伊柳辛使用通用电气CF6-50涡扇驱动远程伊尔-86的所有希望。

　　但苏联人并没有放弃尝试利用外国发动机技术。1976年苏联贸易代表团访问了英国德比的罗尔斯·罗伊斯公司，想购买8台大涵道比涡扇发动机进行逆向工程，但罗罗坚持要求卖出100台或更多发动机。

自力更生

　　伊尔-86从一开始就被设计为能适应苏联现有机场基础设施，其中大部分都相当简陋，如果有三百名乘客同时出现在一些州级机场，甚至会导致瘫痪。因此该机在设计上考虑了各种创新，其自助式行李解决方案最终成为伊尔-86的标志性特征之一。

　　在登机时，乘客会通过机身的三个自备金属登机梯进入飞机下层货舱。在这里，他们可以将行李存放在宽敞的货架上，然后再通过内部楼梯进入主客舱。这不仅降低了对机场地面行李处理设备的需求，而且还显著缩短了周转时间，能直接提高伊尔-86的经济效益。

伊尔-86的自助式行李解决方案

　　主客舱足够宽，典型布置是3x3布置9张座椅。图波列夫喷气式客机上的薄型苏式座椅也被更宽敞舒适的新型座椅取代，不仅具有创新靠背设计，还提供独立照明灯、可开关空调风扇和一体式氧气面罩，无需安装头顶乘客服务单元。

　　伊尔-86在研制中得到莫斯科中央空气流体动力学研究院（TsAGI）大力协助，最终研制出一副兼具很高巡航效率和低速操控性的机翼，具有复杂的前缘缝翼和后缘三缝襟翼，这在当时处于世界领先水平。不过伊尔-86在气动布局上最大的变化是全新的发动机安装方式。

最终定型的伊尔-86方案，改用翼下吊挂式发动机设计

　　波音公司首席工程师乔·萨特在1971年的巴黎航展上遇见了伊柳辛设计局负责人根里克·诺沃日洛夫，在这次非正式技术交流中，诺沃日洛夫透露了钛合金在大型飞机机身和部件中应用的宝贵信息，而萨特则在桌布上勾勒出吊挂式发动机短舱和气动弹性机翼的基本知识。这次短暂交流对双方都有很大启发，于是伊尔-86成为苏联第一种采用翼下吊挂式发动机设计的客机，而这种发动机布置方式长期以来被苏联航空权威所鄙视。

原型机首飞

　　伊尔-86首架原型机CCCP-86000由位于莫斯科伏龙芝机场的伊柳辛研究所制造，该所还制造了第二架用于静态测试的机身。1976年12月22日，CCCP-86000在苏联英雄、功勋试飞员库兹涅佐夫的驾驶下升空，随后降落在附近的茹科夫斯基机场，这里是所有苏联新型飞机的试飞圣地。

伊尔-86首架原型机CCCP-86000

　　伊尔-86原型机参加了来年的1977年巴黎航展，获得了国际航空界的积极评价，以及“小船坞”（Camber）的北约代号。该机的生产被分配给沃罗涅日第64飞机制造厂（也就是现在的俄罗斯沃罗涅日飞机制造厂——VASO），但由于当时苏联正处于大规模军事生产的热潮之中，国内经济开始停滞不前，该厂民用部门就像当时苏联航空工业大部分飞机制造厂一样缺乏产能。为了提高生产效率，波兰国营飞机制造厂（PZL）参与了伊尔-86的转包生产，制造整个尾部组件（包括垂尾、平尾、后机身和尾锥），以及所有控制翼面和发动机挂架。

伊尔-86的首飞机组

首飞中的CCCP-86000

　　第二架原型机CCCP-86001由第64厂制造并于1977年10月24日在沃罗涅日首飞。该机需要进行更艰巨的试飞任务，其中包括尾旋测试，所以其尾锥内没有辅助动力装置（APU），而是改成了尾旋改出伞。1978年4月23日，伊尔-86原型机飞到黑海度假胜地索契进行航班验证飞行，9月又飞到辛菲罗波尔和矿水城，并再次来到索契。伊尔-86在1978年10月20日完成工厂试飞，开始国家验收试飞。

　　就在第三架伊尔-86也是首架生产型CCCP-86002首飞后几个星期，苏联民航部长鲍里斯·布加耶夫在1979年4月24日批准伊尔-86开始国家验收试飞。

　　9月23日，第5架伊尔-86也是第三架生产型CCCP-86004飞抵莫斯科伏努科沃机场，为进一步航线验证做准备。

　　国家试飞于1980年12月18日结束，当时伊尔-86已积累490架次飞行，总飞行时间1221小时49分钟。

巨无霸服役

　　伊尔-86在1980年12月24日获得型号证书，两天后苏联民航的伊尔-86投入繁忙的莫斯科-达塔什干航线，成为苏联第一种宽体客机。这正是伊尔-86研制的最初目的，遗憾的是该机还是错过了1980年的奥运会。1981年初，苏联国内各条干线上开始逐渐出现伊尔-86的身影，执飞莫斯科到新西伯利亚、阿拉木图和矿水城的定期航班。1981年7月3日，伊尔-86开飞从莫斯科到东柏林的国际航线。

1981年巴黎航展上苏联民航的伊尔-86

　　为了进一步提高载客效率，伊柳辛设计局研制了450座配置的伊尔-86V，首架飞机CCCP-86015于1985年4月开始执飞莫斯科-塔什干的航班。

　　由于20世纪60年代技术水平的NK-86发动机效率低下，所以伊尔-86并没有引起国外客户的兴趣。此外西方客机制造商已经学会利用金融系统为航空公司购买客机提供信贷，或通过专业租赁公司把喷气式客机租给运营商，使得囊中羞涩的运营商也能买得起最先进客机。而此时苏联经济已经陷入低迷状态，无法为客户提供类似的条款。

　　最终，伊尔-86的唯一外国客户是中国新疆航空公司，该公司在其乌鲁木齐大本营操作着三架伊尔-86，执飞国内航线。随着1991年苏联的解体，许多伊尔-86被各新独立共和国的航空公司瓜分。

1997年中国新疆航空公司的伊尔-86

远程兄弟伊尔-96

　　随着冷战接近尾声，苏联也可以购买到国外先进涡扇了，困扰伊尔-86的致命弱点有望得到解决。伊柳辛设计局和沃罗涅日飞机制造厂计划通过换装CFM国际公司的CFM56发动机，来大幅提高伊尔-86的航程。

著名的CFM-56发动机

　　该机被伊柳辛命名为伊尔-86M，计划制造20架。但CFM56发动机很快就被索洛维约夫设计局研制中的新一代大涵道比涡扇发动机——D-90（也就是现在的PS-90）取代。D-90最初为图-204研制，与进口发动机相比，为伊尔-86换装该发动机有助于降低制造成本。但早期D-90推力不足以满足伊尔-86的需求，即便进行增推改进也不行，于是无奈之下伊柳辛设计局只能选择给飞机减重，把机身缩短5米，把座位减少到300座，并取消自助行李系统和货舱楼梯。

　　更先进设计技术也使设计局能更好地控制飞机的结构重量，再次通过与TsAGI的合作，伊柳辛为伊尔-86研制了全新的超临界机翼，并在机翼内侧增加了高速副翼和扰流板以改进横向控制，整个机翼的气动效率都得到了提高，并在翼尖增加了小翼。由于改动巨大，所以采用D-90发动机的伊尔-86被重新命名为伊尔-96。

　　伊尔-96的驾驶舱也进行了一系列重大升级，使用阴极射线管（CRT）显示器取代了模拟仪表，值得一提的是该机还改用了先进线传飞控系统。

伊尔-96-300的座舱

对比伊尔-86的座舱

　　虽然伊尔-96的销售前景看淡，但从技术水平来看这是一种能与西方同级客机相媲美的苏联“珍宝客机”。

　　1986年12月1日，伊柳辛设计局向苏联民航局提交了伊尔-96性能规格：最大载重40吨，最大起飞重量216吨，航程11000公里（伊尔-86仅为5000公里），速度900公里/小时的巡航升限为12100米。

　　伊尔-96原型机由伊柳辛研究所制造，这架CCCP-96000在1988年9月28日由伊柳辛首席试飞员布利兹纽克机组驾驶进行了首飞。随后原型机开始了紧张试飞，虽然该机发展自伊尔-86，但由于应用太多先进技术，所以试飞难度很大，苏联解体前的政治动荡也影响了试飞。1989年8月20日，该机在莫斯科图希诺航空节的通场中首次公开露面。

首飞中的伊尔-96原型机

　　三个月后，第二架原型机CCCP-96001加入密集试飞。1990年7月9日首架生产型CCCP-96002首飞，标志着伊尔-96项目向前迈出一大步。1991年伊尔-96开始进一步认证工作，当年2月在雅库茨克进行了为期两周的寒冷气候测试，经受住了零下53°C的低温考验。11月第二架生产型飞机CCCP-96005完成一次持续18小时的航线验证飞行，从莫斯科飞到堪察加彼得巴甫洛夫斯克然后再返回，表现出令人印象深刻的续航力。

　　试飞显示伊尔-96具有出色的操控性、稳定性和可控性，可以通过加长或缩短机身派生出一系列具有不同有效载荷和航程的客机家族，所以初始生产型最后被命名为伊尔-96-300。

　　1992年12月29日在积累1769架次飞行和3100飞行小时后，伊尔-96正式获得型号合格证书。但由于苏联解体后的一系列官僚主义障碍，伊尔-96-300直到1993年7月14日才开始从莫斯科飞往纽约，投入商业运营。

　　1994年，继承苏联民航衣钵的俄罗斯国际航空公司成立（ARIA）成立，伊尔-96-300成为其主力远程客机，1994年10月31日开始执飞从莫斯科途径佛得角飞往阿根廷布宜诺斯艾利斯的航班。

俄航的伊尔-96-300

再见，苏联“珍宝客机”

　　早在1989年11月，苏联与西方谈判试图研制一种安装西方发动机和航电的伊尔-96改进型，以加强其国际市场竞争力。1990年12月7日伊柳辛设计局与普惠公司签署了一项框架协议，为伊尔-96M加长型安装PW2037涡扇发动机进行可行性研究。对于伊柳辛设计局来说，这个项目在集成设计、工作流程和认证程序上都是一个巨大飞跃，苏联民航局将与美国联邦航空管理局（FAA）合作，共同实施伊尔-96M的认证工作。1991年11月30日，第一架伊尔-96-300原型机飞到伊柳辛研究所接受改装。该机在机翼前后插入两个加长段，一个长6.05米（前），另一个长3.3米（后）。此外该机驾驶舱还换装了罗克韦尔·柯林斯公司的航空电子设备，翼下换装PW2037发动机。

伊尔-96M原型机

　　1993年3月29日，完成改装的飞机被重新编号为RA-96000，在一星期后进行了首飞。此时伊柳辛设计局也开始设计伊尔-96M的货机型——伊尔-96T。

伊尔-96M/T是伊尔-86/96的终极形态，可惜受制于美国发动机

　　虽然当时俄罗斯与美国正处于冷战结束后的“蜜月”中，但伊尔-96M的出现仍被美国客机制造商视为波音777和MD-11的强力竞争对手。于是在美国制造商的施压下，美国进出口银行提高了俄罗斯航空公司的融资条件，例如必须购买美国制造客机，最终导致伊尔-96M项目流产，伊柳辛设计局被迫放弃20世纪70年代初萌生的追求完美“珍宝客机”的梦想。2001年PW2037发动机从原型机翼下拆除，取而代之的是PS-90A。伊尔-96M/T最后演变为采用俄制航电和发动机的伊尔-96-400/MT，但因PS-90A推力不足而性能受到一定影响。

　　伊尔-96至今仍在低速生产中，经营着四架伊尔-96-300的古巴航空公司订购了三架伊尔-96-400T货机。俄罗斯军方已经订购了两架伊尔-96-400TZ空中加油机，很可能会成为最后制造的伊尔-96，成为这种苏联“珍宝客机”的绝唱。

伊尔-96-400TZ加油机

　　2014年3月30日，俄航最后一架伊尔-96 RA-96008完成了最后一个航班退役，结束了苏俄民航史的一个时代。古巴航空从此成为全球唯一伊尔-96运营商，该公司通过在2015年8月收购俄罗斯二手飞机，将伊尔-96机队的规模增加到四架。

古巴航空的伊尔-96-300

　　截至目前，伊尔-86的总产量是106架，伊尔-96是30架。虽然诞生于苏联经济困难和政治动荡时代极大影响了该机的产量，但伊尔-96仍代表着苏俄在“珍宝客机”上的最高成就，即便苏联解体后，该机仍在俄航的远程航线上兢兢业业服役了十多年，没有发生一起事故。