（温馨提示：本文约5500字，配图42幅，原创不易，感谢您的耐心阅读。）
提及二战时期的战略轰炸，军迷头脑中呈现的画面一定是英美重型轰炸机不分昼夜地向德国城市狂丢炸弹。然而，同样拥有庞大航空力量的苏联却极少参与对德战略轰炸行动，其原因有二：首先，战术型空军的作战理念导致战略轰炸并非苏联空军的主要任务；其次，苏联空军缺乏类似B-17、“兰开斯特”的四发重型轰炸机。不过，理念差异和装备缺乏并不等于苏联航空界在重型轰炸机设计上毫无建树，俄国人的大飞机情结还是历史悠久的，毕竟世界公认最早的四发重型轰炸机就诞生在俄国。其实，在二战前苏联已经设计了一种颇为现代化的重型轰炸机，并在战争初期使用该机对德国柏林实施了远程空袭，这就是Pe-8轰炸机（国内也译为佩-8或彼-8），也是二战时期苏联唯一生产的四发重型轰炸机。
■ 俄国在1913年制造的世界上第一种四发重型轰炸机“伊利亚·穆罗梅茨”。
TB新秀
1934年，苏联空军要求技术部门设计一款新型重型轰炸机，作为现役TB-3轰炸机的后续机型，其技战术指标包括载弹量2000公斤，航程4500公里，最大速度不低于440公里/小时，升限10000米，载弹量与TB-3持平，其他性能数据较TB-3翻倍。军方希望新型轰炸机能够凭借高空高速飞行和强有力的自卫武器规避防空炮火，对抗同时代战斗机的攻击，以大航程、大载弹量深入敌方纵深，摧毁具有战略价值的重要目标，并能实施空降作战。
■ 苏联空军在20世纪30年代初装备的TB-3重型轰炸机堪称“空中怪兽”。
新机型的设计任务毫不意外地由当时苏联航空界轰炸机设计的领军人物安德烈·图波列夫担纲，具体设计由他的主要助手弗拉基米尔·佩特里亚科夫领导的设计团队负责，后者曾主持了TB-3的设计，也是一位经验丰富、才华横溢的设计师。新机型的设计工作于1934年7月27日开始，其内部代号为ANT-42（ANT为图波列夫姓名首字母的缩写）。经过初步研究，设计团队确定了新型重轰的基本构型：悬臂式中单翼单垂尾布局，安装4台液冷发动机，全金属机身和可收放式主起落架。
■ 主持新型轰炸机项目的两位设计师图波列夫（左）和佩特里亚科夫（右）。
为了达到性能指标，首先需要充沛强劲的动力装置。ANT-42最初选定的引擎型号为米库林设计的AM-34液冷发动机，输出功率800马力，但是这款发动机不适合高空飞行。为了提高引擎的高空性能，设计团队别出心裁地为ANT-42安装了一台860马力的M-100液冷发动机，配合特别设计的中央增压装置，为主发动机提供增压空气，维持在高空的正常运转，因此从这个角度讲ANT-42应该是一款“五发轰炸机”。M-100及增压装置安装在主翼中央正上方的中机身上部，因此中部机身的横截面呈梨形，同时为了将辅助发动机的整流罩与驾驶舱座舱盖融合为一体，正副驾驶员的座席采用串列布局，而非同时代其他重型轰炸机常用的并列布局。
■ 1932年，米库林技术团队与AM-34型发动机。
在设计过程中，ANT-42的动力配置改为AM-34的增压改良版AM-34FRN，功率增至1120马力，但其自带的增压装置尺寸较大，难以安装在飞机上，因此依然保留了辅助引擎增压装置。然而，AM-34FRN直到1938年才通过国家验收，而中央增压装置结构复杂，制造困难，供货不足，这一情况严重延误了ANT-42的定型和生产，后来又屡屡更换引擎型号，在其整个服役生涯中ANT-42始终没有获得性能令人满意又稳定可靠的动力装置，这是其设计上的最大败笔，也是该机型未能取得成功的根源所在。
■ ANT-42一号原型机的设计草图。
艰难定型
1937年10月，一场灾难降临到ANT-42设计团队头上，在席卷全国的大清洗浪潮中，两位主设计师图波列夫和佩特里亚科夫双双被捕，以怠工和阴谋叛国的罪名被关进劳改营。在此后数年间，他们只能在内务部看守枪口的威胁下继续从事飞机设计，而ANT-42项目只能由其他技术人员在人人自危的氛围中继续进行。
■ 正在制造中的ANT-42一号原型机。
ANT-42的一号原型机于1937年11月9日基本制造完成，但是直到12月下旬才获得发动机和增压装置，于12月27日由试飞员米哈伊尔·格罗莫夫驾驶完成了首飞，不过并未使用增压装置，直到1938年8月11日接受国家验收时，才首次启动了增压装置。一号原型机在试飞中达到了403公里/小时的最大速度，升限10800米，航程约3000公里，同时也暴露出不少问题。试飞员反映原型机的舵效不佳，且外侧发动机存在过热现象。通过风洞测试发现，外侧发动机短舱和散热器的气动外形存在问题，于是设计人员将外侧引擎散热器整合到内侧发动机短舱内，由内侧散热器同时为两台发动机提供冷却，从让外侧发动机短舱的外形尺寸大为缩小且更为流畅，同时形成了内侧发动机配有散热器进气口而外侧发动机没有的独特外观特征。此外，方向舵面积扩大且重新设计了蒙皮结构。
■ 1937年底接近最后完成的一号原型机，注意其左翼内侧发动机尚未安装完毕。
■ 这幅画作再现了ANT-42一号原型机试飞时的姿态，注意机首下方的突出座舱和四个发动机短舱下的散热器进气口。
ANT-42二号原型机的制造始于1937年4月，针对一号原型机的测试结果和军方的反馈意见做了不少改进，将机身加宽100毫米，修改了机尾线形，加装了自动驾驶仪，改进了部分控制系统和电气系统，采用动力更强的AM-34FRNV发动机，主起落架也做了改动，增加两个油箱以延长航程。此外，自卫武器和弹仓设计也有修改，以提升火力，并具备挂载一枚5000公斤炸弹的能力。二号原型机于1938年5月完成，于7月26日首飞，并在8月间开始接受国家验收测试，其试飞成绩与一号原型机相仿，并成为随后量产型的基本模板。
■ 1938年完成的ANT-42二号原型机，外侧发动机短舱的散热器取消，仍保留机首下部座舱。
两架原型机的测试表明，ANT-42还算不上完善，部分性能距离设计指标还有差距，还需要更多的改进，尤其是发动机的可靠性颇令人担忧，而且AM-34FRN发动机本身也同样正在测试，尚未量产！尽管如此，军方强烈要求将其投入量产，并赋予正式装备编号TB-7（TB为俄语“重型轰炸机”的首字母缩写），计划由位于喀山的第124工厂进行批量制造。第124工厂早在1937年初就着手准备制造新型轰炸机，但是受到政治风波冲击、引擎供货延迟、原材料和熟练工人缺乏等诸多因素的影响，TB-7的量产拖延到1939年才开始，迟至1940年正式列装，此时距离机型立项已经过去了五年有余。
技术概况
以20世纪30年代中期的技术标准衡量，ANT-42/TB-7至少在外观上是相当现代化的，与前辈TB-3的设计风格迥然不同。TB-7改变了TB-3那种充满刚直线条、棱角分明的外观设计，更多借鉴了SB系列快速轰炸机的线形，机身及机翼均采用圆滑的流线型设计，更符合空气动力学的要求，同时TB-3的波纹蒙皮也被平滑蒙皮所取代，使得TB-7整体充满了流畅的曲线美，在很大程度上减少了飞行阻力，有利于提高速度。TB-7的机身、翼面结构和蒙皮均采用硬铝材料制造，只有副翼采用布蒙皮。
■ TB-7/Pe-8重型轰炸机三视图。
TB-7的尺度和重量相当大，是二战前苏联设计的最大最重的轰炸机之一。ANT-42一号原型机的长度为22.78米，翼展为39米，主翼面积为188.4平方米，后来的量产型略有扩大，长度为23.2米，翼展为39.13米，主翼面积为188.66平方米。上述数值略少于TB-3，但重量较TB-3明显增加，原型机的空重为18000公斤，最大起飞重量为28000公斤，后期量产型更增加到32000～36000公斤。
■ TB-7/Pe-8重型轰炸机结构剖视图。
在试飞阶段，使用AM-34FRN发动机和中央增压装置的原型机在海平面的最大飞行速度为315公里/小时，在8600米高度时达到430公里/小时，爬升到5000米高度最快需要16.3分钟，最大升限为11250米，作战航程为3500公里。也有资料显示，原型机曾达到444公里/小时的高空最大时速。由于量产型频繁更换引擎，导致飞行性能数据多有变化，最大速度维持在390～440公里/小时的水准，升限在8000～10300米之间，最大航程在3700～6100公里之间，基本达到或超出设计指标。
■ 从正面、侧面及下方拍摄的TB-7/Pe-8轰炸机。
TB-7的前部机身截面为椭圆形，在机首装有一座带有透明玻璃风挡的球形旋转炮塔的。值得注意的是，在原型机的机首下方设有一个突出的独立座舱，配有玻璃风挡，供轰炸瞄准手进行投弹瞄准，这个座舱因为其位置而被戏称为“山羊胡子”。不过，在量产型上取消这个独立座舱，使机首外形更加圆滑，同时在机首下部安装大面积风挡，保证足够的下视视野。
■ TB-7轰炸机的机首特写，在量产型上取消了机首下部座舱，代之以大面积透明风挡。
在机首之后与主翼连接为一体的中部机身截面为梨形，在主翼之上的上半部机身内设有驾驶舱，正副驾驶席纵向排列，配有可前后滑动开启的透明座舱盖。在驾驶舱之后就是增压发动机舱，其上部整流罩与驾驶舱座舱盖平滑对接，融为一体。中部机身下部设有机腹弹舱。TB-7的主翼十分宽大厚重，前缘后掠，后缘前掠，翼稍圆润，4个发动机短舱对称布置于两侧主翼内段，容纳4台发动机，驱动4具可变距三叶螺旋桨，其中2个内侧短舱配有大型散热器，同时兼用为主起落架舱，外形粗壮，而2个外侧短舱仅容纳发动机，外形瘦长，这是TB-7的显著特征之一。
■ TB-7机身中部的局部照片，注意呈开启状态的驾驶舱座舱盖、机背炮塔和机身侧面的进出舱口。
TB-7采用前三点式起落架，两个单轮式主起落架安装在主翼内侧短舱下方，在飞行时向后收入短舱内，这也是减少阻力的措施之一，不过TB-7的主起落架并不能完全收入舱内，仍有小部分轮缘暴露在外。主翼之后的机身后段截面恢复为椭圆形，并延伸至机尾，宽度略有收窄，在机尾安装有旋转炮塔，以倒T形常规布局安装有大型垂尾和平尾，并在机尾下方装有固定式尾轮作为后起落架。
■ 从左后方拍摄的TB-7，其尾翼面积相当大。
在设计之初，TB-7就着眼于全方位的防御火力，在机身各处设置了多个武器配置点，以应对来自各个方向的威胁。在一号原型机上，机首的旋转炮塔内安装1门20毫米机炮，掩护120度范围内的前半球方向；在增压发动机舱后方设置了自卫武器舱，在机背设有一道滑动活门，可以为1挺7.62毫米机枪提供射击窗口，在机身下方设有机腹吊舱，内装1挺7.62毫米机枪；在机尾炮塔内装有1门20毫米机炮，防御最危险的后半球。除了上述武器外，TB-7还在主翼内侧短舱的后部也设置了武器舱，各装1门20毫米机炮，以强化后下方的防御火力，非常奇特。这样，其初始武器配置为4门20毫米炮和2挺7.62毫米机枪，火力相当可观。
■ 从TB-7轰炸机主要装备的自卫武器，自上而下分别为：20毫米ShVAK机炮、12.7毫米UBT机枪和7.62毫米ShKAS机枪。
■ TB-7/Pe-8轰炸机的自卫武器射界范围。
二号原型机对自卫武器配置进行了修改，将机首炮塔内的20毫米炮更换为双联装7.62毫米机枪，机背的机枪活门改为球形炮塔，配置1门20毫米机炮，同取消了机腹吊舱。在量产型上，TB-7的自卫武器配置有多种方案，其中最普遍的是：机首炮塔内装双联装7.62毫米机枪，在机背炮塔和机尾炮塔内各装1门20毫米机炮，在两侧主翼短舱内各装1挺12.7毫米机枪。
■ TB-7/Pe-8轰炸机各处自卫武器的特写照片，自上而下分别为：机首炮塔、机背炮塔、机尾炮塔和内侧发动机短舱后部炮塔。
TB-7的载弹能力在初始设计指标基础上加以倍增，其机腹弹舱内最多可以挂载4000公斤炸弹，在内侧发动机短舱和机身之间的主翼下还设有两处外挂点，可以挂载2枚500公斤炸弹，使总载弹量达到惊人的5000公斤！即便与英美重型轰炸机相比也毫不逊色。在改进中，TB-7在弹舱内可以挂载1枚5000公斤的FAB-5000型高爆炸弹，这是苏联空军在二战时期装备的威力最大的航空炸弹。除了挂载航空炸弹外，TB-7还可以在主翼挂架上挂载VAP-500或VAP-1000型化学毒剂布撒器，用于实施化学武器攻击。
■ TB-7/Pe-8轰炸机的载弹方案。
■ 苏军地勤人员正在为Pe-8轰炸机挂载一枚5000公斤高爆炸弹。
TB-7的机组由11名成员组成，包括2名驾驶员（正驾驶员兼任机长）、1名无线电操纵手、1名轰炸瞄准手、1名领航员、1名飞行工程师和5名武器射手。在实战中，根据配置情况机组成员数量会在9～12人之间变动。
■ TB-7/Pe-8轰炸机驾驶舱内的操纵杆，可以观察到驾驶员座席偏向左侧。
生产与改进
TB-7于1939年开始量产，但是其生产从一开始就举步维艰，第124厂在全年仅制造了6架！造成难产的主要原因是AM-34FRN发动机和中央增压装置交付延迟，供应短缺，实际上该厂只得到了满足5架飞机需要的发动机和4套增压装置，而且测试表明驱动增压装置的M-100发动机也不够可靠。更严重的是，AM-34FRN于1939年下半年停产，而负责提供增压装置的中央航空发动机研究院更是直接拒绝继续生产这种极为复杂、制造困难的设备，而没有增压装置，TB-7的各项性能将大打折扣。引擎断货导致TB-7的生产难以为续，工厂于1940年初接到航空工业委员部的命令，停止生产TB-7，该机型也面临被彻底取消的命运。幸运的是，第124厂新任厂长兼航空工业人民委员米哈伊尔·卡冈诺维奇并未放弃TB-7，他的弟弟拉扎尔·卡冈诺维奇是斯大林的亲信，政治背景深厚，使得第124厂能够顶住压力，寻求挽救方法。
■ 1940年时担任航空工业人民委员兼124厂厂长的米哈伊尔·卡冈诺维奇（左）和他位高权重的弟弟拉扎尔·卡冈诺维奇（右）。
既然AM-34引擎无法指望，唯一的解决办法就是为TB-7更换发动机，当时的备选型号包括1200马力AM-35液冷发动机、1500马力M-30柴油机和1250马力M-40柴油机。在1939年，第124厂就为1架BT-7试验性地安装了AM-35发动机，并在1940年5月利用该型引擎恢复了生产，全年制造了12架飞机，其中6架安装了AM-35，4架安装改良型AM-35A，2架安装M-40。由于新型发动机的功率普遍增大，因此即使没有辅助增压装置TB-7也能保持飞行性能，从而成为真正的四发轰炸机。值得一提的是，TB-7的主要设计者佩特里亚科夫因为设计了性能出色的Pe-2轰炸机而在1940年获释，从狱中归来的他为TB-7的改进提供了帮助。与之类似，图波列夫后来也因为设计了Tu-2轰炸机而重获自由。
■ 喀山124工厂在1940年制造的42015号TB-7，安装的是AM-35A型发动机。
■ 保存在博物馆中的AM-35型液冷发动机。
1941年，TB-7的产能进一步扩大，并且大量使用柴油发动机，当年制造的17架飞机中有11架安装了M-30，3架安装了M-40，另外3架安装AM-35A。经过使用对比，技术人员发现柴油发动机可以让飞机的航程得到延伸，但是柴油机的运行不够稳定，尤其是M-40在高空非常容易停车，而且只能下降到1500米高度才能重启，相对来说AM-35A在可靠性上比较有优势。
■ 早期制造的4225号TB-7，安装的是M-40型柴油机，注意其散热器风门呈关闭状态。
■ 保存至今的M-30型航空柴油机。
1942年1月，佩特里亚科夫在试飞中不幸坠机遇难，为了表彰这位杰出设计师的功绩，TB-7于同年9月更名为Pe-8，Pe即佩特里亚科夫姓氏的首字母。在1942年，第124厂将AM-35A作为Pe-8的主要引擎型号，当年生产的20架新飞机中有15架安装了该型引擎，3架安装了M-30的改良型ACh-30B，最后2架作为采用1850马力的M-82空冷发动机的试验机。同时，早期制造的不少飞机也都换装了AM-35A。随着战争的进行，第124厂的主要产能被优先分配给前线急需的Pe-2轰炸机，而Pe-8的生产优先度很低，仅能维持小批量生产，以弥补前线战损。
■ 表现Pe-2轰炸机在前线执行空袭任务的画作，该型轰炸机是佩特里亚科夫最成功的作品。
在战争中期，AM-35A的供货也出现断档，第124厂只能继续为Pe-8寻找更稳定的引擎来源，并在1942年尝试为其安装M-82发动机。这种空冷发动机主要供应拉沃契金系列战斗机，战时产量高达57000台，数量充足，但是其尺寸和外形较之前的液冷发动机和柴油机差异较大，需要对Pe-8的部分主翼和发动机短舱进行重新设计，引擎自身也需要改进。所有技术难题都在1943年得到解决。第124厂在1943年至1944年间新造的36架Pe-8中，有32架安装了M-82，仅有4架安装了ACh-30B。
■ 表现Pe-2轰炸机在前线执行空袭任务的画作，该型轰炸机是佩特里亚科夫最成功的作品。
■ Pe-8后期型使用的M-82型空冷发动机，在战时制造了57000台。
在1944年最后制造的Pe-8中有2架是作为特别要员运输机完成的，它们采用ACh-30B引擎，并在垂直尾翼上安装了整流片，其弹舱被改为可以设置12个座位的客舱，并能够装载1200公斤货物。VIP专机是否配置武器，各种资料说法不一。
■ 一架Pe-8要员运输机，采用ACh-30B型柴油机，可以搭载12名乘客和1200公斤货物。
■ Pe-8VIP专机的客舱内部，座席相当舒适。
在服役期间，Pe-8先后使用了4种引擎，并且带来不同的性能变化：在挂载2000公斤炸弹并满载燃油的情况下，安装AM-35A的Pe-8航程达到3600公里，而安装M-30/40时可达5460公里，安装M-82时更可延长至5800公里。但是，没有一种引擎真正令人满意，柴油机的可靠性始终让人困扰，M-82动力强劲，但节流阀控制过于复杂，导致在起降阶段存在动力不均的隐患，容易发生事故。相比之下，飞行员们更喜欢相对稳定的AM-35A，尽管它的动力和经济性较差。
■ Pe-8VIP专机彩绘，注意后部机身侧面的舷窗。
Pe-8的生产线于1945年初关闭，从1937年底第一架原型机完成算起，在长达7年时间里，连同2架原型机在内，Pe-8仅制造了93架而已，相比其他主力机型动辄数千上万架的产量数字，实在是可以忽略不计。（未完待续）
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