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在冷战高峰期，苏联投入了大量资源建设强大的国土防空系统以保护苏联领土不受空中侵犯。50年代中期，苏联首先开始将国土防空截击机、拦截导弹和机载雷达作为一个武器系统整体考虑开发截击机，但第一次尝试是失败的拉沃契金La-250截击机项目（详见【冷门飞行器139】），1960年La-250关闭以后，重型截击机的开发任务交给了OKB-156图波列夫设计局。
图波列夫以其不成功的Tu-98超音速轻型轰炸机（详见【冷门飞行器163】）为基础开发了Tu-128重型截击机（北约称为“提琴手”），携带R-4（K-80）重型空空导弹的Tu-128 截击机最大重量为 43 吨，是迄今为止最重的战斗机，保卫苏联的领空直到1990年。
虽然Tu-128和后续改进型号在苏联国土防空军服役了漫长的25年，但图波列夫设计局对其改进工作其实早在1965年Tu-128S-4 拦截系统正式获准投入到正常的使用中之前就开始了。
早期的升级计划是1962 -1963 年Tu-28A，Tu-28是提琴手获得Tu-128的苏联官方正式编号之前设计局内部的称呼。由两台多勃瑞宁 VD-19 发动机提供动力，这需要更大的进气口以及稍宽的后机身，尾部增加了腹鳍。其他变化包括更远距离的雷达和导弹（Smerch-A 和 K-80M）和更长的机头容纳雷达。新引擎提供超过2,000 公里/小时的最高速度，但 Tu-28A 最终被拒绝。同样在早期被拒绝的还有战斗轰炸机版本“128B”，能够正常的使用非制导和制导导弹、炸弹和加农炮。
1963-1964 年。图波列夫开始认线A项目演化为两个主要方向，此时设计局已经觉得应使用全新的系列编号，因此获得了Tu-138的系列名称，第一个项目命名为 Tu-138-60
138-60基本上保留了 Tu-128 的整体布局，但与它不同的是，配备VD-19 发动机的新动力装置，使用了新的空气动力学“干净”的小相对厚度薄机翼，与 Tu-128 的最大不同是，138-60上的主起落架轮缩回机翼根部，部分缩回机身，而不是单独的短舱。
13,000 公斤推力的 VD-19 是 VD-7 引擎的升级版本，允许“138”最高速度超过 2,000 公里/小时。原型机于 1960 年底进行了台架测试，后来 VD-19 在 Tu-28-80 开发飞机上进行了空中测试。Tu-138-60 保留了半圆形进气口，但半锥形中心体相当大。
Tu-138-60 使用“龙卷风-A”雷达和 K-60 导弹，增强了目标拦截能力。
Tu-138-100 使用上单翼，带有轻微的前缘边条和类似于 MiG-25 的楔型二维进气口，带有水平流量控制斜坡。保留了后缩回的机翼起落架舱的主起落架，但需要将主起落架支柱做得更高。
Tu-138-100预计使用同样的VD-19 发动机。Tu-138-100 将配备 Groza-100“雷暴”雷达和远程 K-100 导弹，名称中数字的上升同时意味着更高的高速飞机拦截能力，预计其搭载导弹的最大速度将远高于 Tu-128。此外，新设计预计将延长站内悬停时间，增强现场性能，提高雷达探测/锁定范围和导弹的“杀伤”范围。
Tu-138-60 和 Tu-138-100 具有相同的尺寸和差不多的预估飞行性能。在风洞测试表明情况并非如此之前，预计它们的最大航程约为 2,400 公里，以亚音速飞行时拦截范围为 1,800 公里，超音速飞行时为 1,000 公里，当以亚音速和超音速混合飞行时，可以在 1,600 公里处进行拦截。估计巡航时间在 4 到 4 .5小时之间。
雷达和武器是两个版本之间的区别。Tu-138-60 的龙卷风雷达探测范围为 90-100 公里目标捕获范围为 60-65 公里，导弹发射距离为 32 公里，Tu-138-100 的“雷暴”雷达的等效数字都相当高——分别为 130-200 公里、90-150 公里和 60-70 公里。
在飞机的设计过程中，“138”模型进行了空气动力学研究，根据结果得出，由于机身直径的进一步增加（VD-19 和新雷达直径更大），无法在亚音速巡航飞行中获得必要的空气动力学效率，从而危及实现所需的飞行距离和续航时间， 这是截击机最重要的要求之一。新的薄机翼同时导致了更差的起降性能。
发现新机翼的特性令人失望，较薄的机翼引发了人们对飞机能否达到令人满意的起降性能的质疑。设计局考虑过使用更有效的高升力装置，例如气吹襟翼，或者利用边界层吸力来提高 升力比，能改善起降性能。然而，所有这些解决方案要么会增加重量，要么会明显降低燃油经济性。至于航程问题，也考虑过通过安装空中加油系统来延长。
以上这些措施明显的治标不治本，因此设计局还是提出了全新的气动布局，这就来到了1963年提出的Tu-138的另外两个全新方案。
第一种是鸭式布局Tu-138，采用双三角形上单翼，和三角形鸭翼，楔形侧进气口。两台 VD-19 或源自它的 RD-36-41发动机并排在后机身，单垂尾，下方有腹鳍。比较独特的设计是四枚导弹分别挂载在机翼和鸭翼的翼尖。
第二个新布局是Tu-138无尾方案，机身布局和鸭翼方案相同，但取消了平尾，使用了一个更大的三角翼，这个方案整体类似幻影IV轰炸机，除了楔形进气口。
Tu-138无尾方案也使用4枚导弹武器，两枚导弹在翼尖挂架，两枚导弹在翼下挂架。
最终，Tu-138的所有设计都没有进入原型阶段，Tu-138 系统的其他相关部分也没有结果。K-60 和 K-100 导弹最终被取消，其名称被命名一种短程空空导弹， R-60（即AA-8 蚜虫）。到 1960 年代中期，图波列夫设计局决定开发一种使用可变几何形状机翼的新截击机，竞争苏联国土防空军的下一代截击机，那个项目获得了内部名称“148”，这一个项目留着下回分解吧。@nordland 今日头条 原创首发
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