二战末期的风暴鸟[组图]

sededede123 收藏 7 1068

二战末期的天空中出现了喷气式战斗机身影,从此航空科技跨入了崭新的时代。在早期喷气式飞机中,设计先进的梅塞施密特 Me 262 双发战斗机无疑是最引人注目的,这种比所有的盟军战斗机都先进的战斗机为战后喷气飞机的发展指明了道路。本文简单记述了这种非凡战斗机的历程。


冯.欧海因的涡轮喷气发动机与 He 178


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梅塞施密特 Me 262 的诞生是德国自 1930 年代中期就开始的涡轮喷气发动机研发的必然结果。德国的喷气发动机研究源自航空工程师汉斯-约阿西姆.帕勃斯特.冯.欧海因(Hans-Joachim Pabst Von Ohain)的一项燃气涡轮专利。与此同时,英国皇家空军的福兰克.惠特尔(Frank Whittle)少校也开始了燃气涡轮发动机的研究工作。


(左图:战后的冯.欧海因)


1933 年冯.欧海因正在哥廷根(Goettingen)大学攻读博士学位时,开始研究以燃气轮机为基础设计先进航空发动机的可行性。虽然当时人们都认为燃气轮机的重量不适合用做航空发动机,但他还是在机械师马克斯.汉恩(Max Hahn)的帮助下,在车库中完成了一个“涡轮喷气发动机”的演示模型。


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马克斯.汉恩与测试发动机


冯.欧海因设法说服他的教授,R.W.波尔(R.W. Pohl)来观看一次模型发动机的试车。这肯定给波尔教授留下了深刻印象。波尔教授思想开明,人缘很好,1936 年他写信将冯.欧海因博士推荐给恩斯特.海因克尔。恩斯特.海因克尔如获至宝,但令他头疼的是:欧海因对他的发明守口如瓶,于是只得在 1936 年 4 月授命欧海因领导一组开发人员开始研发实用性的喷气发动机。


1937 年 9 月,冯.欧海因小组拿出了一台测试原型机,但在时间上已经落后惠特尔测试原型机 6 个月了。一开始,这台原型机只能燃烧氢气,不能使用标准燃料,随后马克思.汉恩将其改进成可以燃烧煤油。


样机初步成功,恩斯特.海因克尔指示欧海因再制造一台可用于飞行测试的发动机,编号 HeS 3。HeS 3 完成后,1939 年 5 月捆绑在一架 He 118 俯冲轰炸机上试飞。虽然几个月后发动机烧毁,但从中积累的经验已经足够制造一架纯喷气动力的实验飞机——海因克尔 He 178,该机的动力是改进过的 HeS 3B 发动机,重约 360 公斤,推力 380 公斤,推重比稍大于 1。后来 He 178 又换装了推力 590 公斤的 HeS 6。


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HeS 3B 离心式喷气发动机结构图




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He 178 看起来像是一具飞行烟囱,头部进气,机身笔直。采用高置梯形机翼和常规尾翼布局,发动机安装在机身中部。该机具有可收放的后三点起落架,主起落架收入机身下部。


HEINKEL He 178


规格 数据


翼展 8.13 m


长度 7.5 m


空重 1,560 kg


正常重量 1,995 kg


极速 700 Km/H


1939 年 8 月 27 日——就在大战爆发前几天,He 178 在保密状态下完成了首次飞行。首次飞行持续了 5 分钟,飞行员报告:“飞机没有振动并且没有螺旋桨飞机的扭矩效应。飞行平稳……感觉棒极了!”冯.欧海因现在赶在了惠特尔之前。惠特尔的努力陷入沼泽中,由于政府和军方目光短浅,直到 1941 年 5 月,使用惠特尔喷气发动机的格罗斯特 E-28/39 才飞上天空。


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保存在英国科学博物馆的 E.28-39


德国方面的同行们也遇到惠特尔的问题,但是结局却不一样。德国空军和德国航空部(RLM)此时正全神贯注于已经开始的战争,当权者直到 1939 年 11 月才观看了 He 178 的飞行表演。但他们表现得很淡漠,指出 He 178 速度比最好的活塞式战斗机快不了多少。他们告诉海因克尔:“我们不需要你的喷气机,依靠现有飞机就可以赢得战争。”


完成大约十二次试飞后,He 178 被送到柏林的国家航空博物馆展出,并在 1943 年的空袭中被毁。曾计划制造第二架 He 178,但没有完成。


德国喷气发动机的发展


虽然 RLM 看起来对 He 178 漠不关心,但航空部仍积极地鼓励航空工业部门开发喷气发动机。这似乎有些自相矛盾,但事后看来,这种现象在大部分第三帝国的先进武器研制过程中普遍存在。


1938 年 4 月,RLM 的汉斯.A.毛奇(Hans A. Mauch)担任火箭发展部门的领导人后,将重点放在了喷气推进之上,并与赫尔穆特.斯切尔普(Helmut Schelp)领导的一个实验部门一起来促进喷气发动机的发展。这两个人都是航空工程师出身,具有敏锐的技术敏感。1938 年中期,他们设立了全面的喷气发动机发展蓝图,包括一系列的涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机。


在 RLM 政策的鼓励下,布莱莫(Bramo)公司开始研制两种轴流式喷气发动机。这里要说明一下的是,惠特尔和欧海因的发动机都属于离心式喷气发动机,依靠涡轮叶片产生的离心力将空气压缩进入燃烧室燃烧。轴流式喷气发动机则很像蒸汽涡轮机,叶片驱动空气进入燃烧室燃烧并直接穿过整个发动机。其中一种发动机设计有反向旋转的涡轮风扇以减少扭力效应,编号“109-002”;另一种没有此设计以简化结构,编号“109-003”。“109-”是 RLM 特别用于涡轮喷气发动机项目的。


1939 年中期,布莱莫在史潘道(Spandau,柏林的一个区)的工厂被 BMW 公司收购。BMW 公司已经着手研制自己的离心式喷气发动机,在看到布莱莫轴流发动机结构简单、重量轻的优点后,BMW 决定放弃原来的努力,将重点放在两种布莱莫发动机上。109-002 由于太复杂在 1942 年被放弃,公司把重心集中在比较简单的 109-003 上,1939 年原型机开始组装,1940 年试车,这就是著名的 BMW 003 发动机。


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BMW 003 轴流式喷气发动机


与 BMW 竞争的是容克斯公司,容克斯在 1936 年就开始研究涡轮发动机,并在 1938 年拿出一台轴流式喷气发动机进行了测试。1939 年夏,RLM 与容克斯签订合约:研制简单、动力强大的轴流喷气发动机,并尽快投产。安塞尔姆. 弗兰茨(Anselm Franz)博士领导的设计小组开始了“109-004”的研制工作,稍后命名为 Jumo 004。1940 年 11 月,Jumo 004 开始进行全尺寸样机的试车。


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Jumo 004 轴流式喷气发动机


Me 262的起源


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尽管官方的兴趣互相矛盾,德国的航空工业继续进行喷气式作战飞机的研究。继 He 178 成功试飞之后,1939 年秋海因克尔展开了 He 280 的一系列发展工作,该机将要安装两具改进的海因克尔喷气发动机。在这之前的 1938 秋,竞争对手梅塞施密特的沃尔德玛.沃伊特(Waldermar Voight)博士已经在描绘一种未来双发截击战斗机的蓝图。该设计编号为“Project 1065”,在一到两次的反复修改后,1940 年 5 月提交到 RLM。


(右图:Project 1065 示意图)


梅塞施密特的梦幻战斗机在机翼中段安装有喷气发动机短舱。为此机翼略微后掠以确保适合的重心。机翼有着非常规的小翼弦,翼型相对厚度很小以追求高速性能。为了兼顾低速的操控性,在机翼发动机舱外段的前缘安装有前缘缝翼,低速式自动展开增加升力。P.1065 的机身横断面是独特的三角形,内部设置有大容量的油箱为高耗油的喷气发动机提燃油。飞机具有常规的可收放后三点式起落架。1940 年 7 月,RLM 订购了三架原型机,并赋予编号 Me 262,使用 BMW 003 发动机。


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Me 262V-1,仅安装一具 Jumo 210G 活塞发动机


由于机身的研发进度远远超过了发动机,所以第一架原型机 Me 262V-1 (“V”是德文“Versuchs”的缩写,试验之意)面临无发动机可用的境地,无奈在机首安装了一具 710 马力的 Jumo 210G 活塞发动机,配备双叶螺旋桨。1941 年 4 月 18 日进行了首飞,RLM 对试飞结果满意,1941 年 7 月又订购了 5 架原型机。


Me 262V-1 于 1941 年 11 月终于安装了一对 BMW 003 涡轮喷气发动机,每具推力 550 公斤。由于喷气发动机可靠性欠佳,Jumo 210G 仍被保留以防万一。1942 年 3 月 25 日,梅塞施密特试飞员弗里茨.温德尔(Fritz Wendel)起飞后居然两个喷气发动机都发生故障,他设法凭借活塞发动机紧急迫降,虽然飞机损伤但毫发未伤。


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安装了 BMW 003 发动机的 Me 262V-1


BMW 003 发动机的试飞表现很糟糕,第三架原型机 Me 262V-3 安装了两具 Jumo 004A 预生产型发动机,每具推力 840 公斤。由于 Jumo 004A 比 BMW 003 稍大稍重,所以发动机短舱加长了 16%,直径加大 10%,飞机的垂尾也相应增大。1942 年 7 月 18 日温德尔驾驶 V-3 升空,飞行给人留下了深刻印象。不幸的是在 3 个星期后,V-3 原型机在第二次试飞中坠毁。


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1942 年 7 月 18 日,首次升空的 Me 262V-3“PC+UC”,注意仍是后三点起落架。Me 262V-3 的首飞揭开了航空史传奇性的一页


同样安装 Jumo 004A 发动机的 Me 262V-2 原型机,直到 1942 年 10 月 2 日才得以交付。不管所有的问题和迟延,RLM 在 1942 年 5 月订购了 15 架预生产型 Me 262,10 月又追加了 30 架。Me 262 显然在性能上好于竞争对手 He 280,但 RLM 仍未同意其进入正式生产阶段。此时 RLM 在生产 Me 262 还是 Me 209 上举棋不定,Me 209 是用来取代 Me 109 的活塞战斗机。RLM 的首脑,保守的埃哈德.米尔希(Erhard Milch)更加青睐 Me 209 而不是先进的 Me 262。


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安装两具 Jumo 004A-0 发动机的 Me 262V-2 原型机,“PC+UB”


在 1943 春形势开始有利于喷气式战斗机。德国空军将军阿道夫.加兰德(Adolf Galland)在 5 月 22 日亲自驾驶最近交付的 V-4 原型机做了飞行。他对 Me 262 推崇倍至并建议取消 Me 209。几天之后,RLM 订购了 100 架生产型 Me 262,并在 1943 年 11 月放弃了 Me 209。但 Me 262 的政治障碍还没有结束。希特勒受到盟军在非洲和意大利成功登陆的刺激,设想发展一种闪击轰炸机(“Jagdbomber”或“Jabo”)用以压制海滩上的入侵兵力直到援军将其击回海中。


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Me 109 后继机,Me 209V-5 原型机。形成了奇怪的一家公司的两种战斗机互相竞争的局面


1943 年 11 月 2 日,德国空军元帅赫曼.戈林和米尔希视察了位于奥斯堡(Augsburg)的梅塞施密特工厂。戈林询问威利.梅塞施密特新型战斗机是否可以挂载炸弹。梅塞施密特毫不迟疑地回答说 Me 262 从设计开始就可以挂载 500 公斤炸弹。1943 年 11 月 26 日,希特勒在因斯特堡(Insterburg)检阅了 Me 262,并且询问了相同的问题。当时在场的加兰德将军回忆道:“当他在因斯特堡见到 Me 262 的时候,我就站在他身旁,显然,他很受鼓舞,于是问教授:‘这飞机能携带炸弹吗?’梅塞施密特说:‘当然,我的元首,它能携带一个 250 公斤的炸弹,也许能携带两个。’希特勒以他惯用的腔调说:‘好的,没人能想到这个主意!这正是我期待已久的闪击轰炸机。没人能想到这一点。我要求所有的 Me 262 都被用作闪击轰炸机,而你,梅塞施密特,要为此作好所有的准备工作。’”(摘自 LUKE


加兰德访谈录 Part2



希特勒找到了理想的闪击轰炸机。他命令所有 Me 262 都按照战斗轰炸机的标准制造,Me262“Jabo”在他的军事计划中占有突出地位。但是梅塞施密特并没有接受前下士的指示,继续生产 Me 262 战斗机,当时很少有人敢这样做的。米尔希获得了美国人正在研制 B-29 战略轰炸机的情报,现有截击机将无法拦截这种高空高速轰炸机,所以米尔希在 Me 262 闪击轰炸机上发表过不同意见,但什么也没作。



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