永不消逝的彗星——Me163传奇

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1941年10月,一个晴朗的日子。佩纳明德,一架扁平的Me110吃力的从机场上缓缓的抬起那怪异的身子。机身后粗粗的绳子系着一个肥肥胖胖的怪物。在4000米高空,他摆脱了束缚,自由翱翔在天空。令人下巴壳砸脚掌的是,它竟然像一枚火箭般“消失”在天尽头。1000.4公里/时!海宁·迪特马的确应该为他的勇敢而骄傲。


作为德国第一架没有夭折的火箭机,Me-163在被授予“彗星”这个绰号后开始了他短暂的飞行生涯。或许它是成功的,或许它是失败的,不管它在西欧蔚蓝的天空里取得了怎样的骄人纪录,但那是过去。或许偶尔还有雄鹰在飞翔,但盟军的四发怪物已打破了宁静。虽然它也遭受过挫折,但他知道一颗彗星在被太阳融化前是不会轻言失败的。蓝天是属于它的,宇宙是属于它的……


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“彗星”的诞生


1. 火箭发动机


Me163作为世界上唯一参加过实战的火箭动力战斗机,有必要提一提火箭发动机。


其实火箭发动机不是什么新鲜的玩意儿,早在唐代初年火药出现后就开始了对火箭的研究,并且在大约十三世纪时制成火箭。我国古代制造的火箭所用的是黑色火药。它的工作原理和现代的固体燃料火箭是一样的。众所周知,火箭发动机的最广泛也是最成功的应用就是运载火箭载人航天器的推进方式。由此可见火箭发动机的最大优点就是:它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃,不需要从周围的大气层中汲取氧气。这样就把人类带到了另一个时代:航天时代。但是虽然这点任何空气喷气发动机都做不到,它在航空领域的发展前途至今仍然非常渺茫。


固体火箭发动机与液体火箭发动机:


(1)、 固体火箭发动机


固体火箭发动机为使用固体推进剂的化学火箭发动机。所谓的推进剂,就是指燃料加氧化剂的合称。固体推进剂有聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。固体火箭发动机由药柱、燃烧室、喷管组件和点火装置等组成。药柱是由推进剂与少量添加剂制成的中空圆柱体(中空部分为燃烧面,其横截面形状有圆形、星形等)。药柱置于燃烧室(一般即为发动机壳体)中。在推进剂燃烧时,燃烧室须承受25O0~35O0度的高温和102~2×107帕的高压力,所以须用高强度合金钢、钛合金或复合材料制造,并在药柱与燃烧内壁间装备隔热衬。点火装置用于点燃药柱,通常由电发火管和火药盒(装黑火药或烟火剂)组成。通电后由电热丝点燃黑火药,再由黑火药点火燃药拄。喷管除使燃气膨胀加速产生推力外,为了控制推力方向,常与推力向量控制系统组成喷管组件。该系统能改变燃气喷射角度,从而实现推力方向的改变。药柱燃烧完毕,发动机便停止工作。固体火箭发动机与液体火箭发动机相比较,具有结构简单,推进剂密度大,推进剂可以储存在燃烧到中常备待用和操纵方便可靠等优点。缺点是“比冲”小(也叫比推力,是发动机推力与每秒消耗推进剂重量的比值,单位为秒)。固体火箭发动机比冲在25O~300秒,工作时间短,加速度大导致推力不易控制,重复起动困难,从而不利于载人飞行。


确实,Me163可以说已不是个飞机,在我看来它却成了火箭弹、导弹和探空火箭的鼻祖。


(2)、 液体火箭发动机


Me163就是一种固体火箭发动机飞机。所以在它看来,更适合做航天飞行器而非航空。^_^


液体火箭发动机是指液体推进剂的化学火箭发动机。常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等,燃烧剂由液氢、偏二甲肼、煤油等。氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中。液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。推力室是将液体推进剂的化学能转变成推进力的重要组件。它由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成。推进剂通过喷注器注入燃烧室,经雾化,蒸发,混合和燃烧等过成生成燃烧产物,以高速(25O0一5000米/秒)从喷管中冲出而产生推力。燃烧室内压力可达2O0大气压(约20OMPa)、温度300O~400O℃,故需要冷却。推进剂供应系统的功用是按要求的流量和压力向燃烧室输送推进剂。按输送方式不同,有挤压式(气压式)和泵压式两类供应系统。挤压式供应系统是利用高压气体经减压器减压后(氧化剂、燃烧剂的流量是靠减压器调定的压力控制)进入氧化剂、燃烧剂贮箱,将其分别挤压到燃烧室中。挤压式供应系统只用于小推力发动机。大推力发动机则用泵压式供应系统,这种系统是用液压泵输送推进剂。发动机控制系统的功用是对发动机的工作程序和工作参数进行调节和控制。工作程序包括发动机起动、工作。关机三个阶段,这一过程是按预定程序自动进行的。工作参数主要指推力大小、推进剂的混合比。液体火箭发动机的优点是比冲高(25O~5OO秒),推力范围大(单台推力在1克力~700吨力)、能反复起动、能控制推力大小、工作时间较长等。


2. He176与DFS194计划


早在1937年,德国第一架火箭动力飞机——He176已经开始研制了。虽然它作为一种试验型火箭发动机飞机,且它使用的5.89KN Walter HWK-R1 203火箭发动机推理太小而未被认可,但它却为后来的DFS194和Me163的研制成功创造了良好的条件。可以说Me163的起飞是从He176这条“跑道”上压过的。


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He176虽然有着怪异的外形,但它却是第三帝国火箭机的先驱


制造公司:


Ernst Heinkel AG


用 途:


试验型火箭发动机飞机


发动机:


5.89KN Walter HWK-R1 203火箭发动机


DFS194的设计从很早就开始了。早在1933年,利皮施就在德国滑翔飞行研究所领导设计了后掠机翼无尾式火箭飞机,代号为DFS194型。但由于瓦尔特·多恩贝格尔和韦恩赫·冯·布劳恩等人才开始研究火箭发动机,所以DFS194的研制工作从1939年的1月利皮施参加梅塞尔施密特公司才开始,而研制基础则是他的DFS39型滑翔机。就这样,作为德国所谓的“要地防御”中的截击机,DFS194开始研制。


1940年初,在DFS194型试验机上安装了推力为300千克(2.94千牛)的瓦尔特型火箭发动机。这种发动机既不带燃料,也没有燃烧。它是利用过氧化氢和高锰酸钾在反应室中作用,分解为水和氧。分解过程中,放出热量,使水变为蒸汽,再由发动机喷管中喷出,产生反作用推力。实质上,这是一种蒸汽发动机或者是喷水式发动机。飞机的外形也很新颖。采用后掠角为27°(中央翼)至32°(外翼)的机翼。机身很短,在机身尾部只装有垂直尾翼,但没有水平尾翼。因为紧凑的机身内部和单薄的机翼内部无法容纳常规的起落架,所以这种火箭飞机只装有可收放式尾轮;起飞时利用跑架辅助滑跑,上升至10米后投下;着陆时放下机腹滑撬,用来减震。


1940年6月3日,DFS194试验机由海宁·迪特马首飞。试飞之初,发现发动机的续航工作时间太短,而只得以Bf-110型机牵引起飞。1941年8月31日,试时,安装了推力较大的发动机,并在试飞中达到754.76千米/小时的速度纪录。随后,生产了3架原型机,换装了推力为749千克(7.35千牛)的瓦尔特RII—203型发动机,就这样,Me163诞生了。


准备!升空!


1. 实验阶段


1940年春,Me163的动力飞行试验成功,标志着Me163大量的试飞工作开始。


1941年春,两架换装了瓦尔特RII—203型发动机的Me163A的原型:V1和V4,完成了他们的滑翔实验。接下来,轮到他们检验自己的“心脏功能”的时候了。一个夏天的早上,它们被送到了佩纳明德,在RII203b的推力下,V1达到了一个惊人的速度:855公里/小时。但这还远远没达到它的极限。还有好戏等着看呢。


1941年10月2日,V4得到了一项艰巨的任务:向音速冲击!虽然这是个不是很明智的举动,毕竟Me163还在试验阶段,让它向音速冲击有点勉为其难,但由于利皮施已经做好充足的准备,他在1939年时已经完成了超音速风洞模型试验,面对它胸有成竹的“父亲”,Me163要做的只是加速,加速在加速……


接下来发生的就是本文开头那段惊人而又伟大的飞行。V4在摆脱了牵引机后,火箭发动机放出了可怕的推力和加速度,最后达到了约1000公里/小时的速度。但遗憾的是,由于Me163的心脏已无力支撑,加上音障出现后讨厌的震动,V4不得不停止了对音速的冲击。而更让利皮施博士惋惜的是,这个速度成了Me163的最高纪录,终于没有实现他超音速的愿望,海宁·迪特马也遗憾的没有获得超音速飞行第一人的伟大称号。


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(一架Me163正被拖车拖向机场)


2. 是骡子是马,拉出来遛遛


从1940年DFS194第一次飞行开始,Me110成为了它伙伴的托拽以及动力实验所用牵引机的最佳选择。


在1940年初,由于刚设计完成的DFS194原型还未装配火箭发动机,便由Me110托拽到高空进行飞行性能的托拽实验。1941年春,在Me110的帮助下V1和V4成功完成了滑翔实验。1941年10月,为了节省燃料,Me110将V4托拽到4000米再拖放,终于创造了纪录。在这之后的Me163B原型的数次无动力飞行和其他飞行试验中Me110都有亮相。这不仅为Me163的量产打下基础,倒也证明了Me110不仅是一种优秀的战斗轰炸机。^_^


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(一架Me163正在从跑道上起飞,可以看到跑道上留下的滑车)


3. 来自起飞和空中的威胁


在Me163的起飞性能趋于成熟的时候,也是最要考验试飞员和飞行员的驾驶技能的时候了。1942年末,第16训练大队(即EK16)在佩纳明德成立,用于训练Me163的特殊飞行员。在这个著名的地方,V1,V2导弹及Me163A都有过足迹,这里必定要成为第三帝国秘密武器的重地。


一, 起飞和降落


这不是个简单的问题,这也不是一个飞行员可以解决的问题。虽然后来的飞行员中有许多螺旋桨飞机老手,但到这里就使不上劲了。


起飞和降落的问题早在Me163诞生使就随之而来。虽然他流线型的外形和就架的操控性能是他在飞行试验是极为出色,但由于它使用的火箭发动机本省并不适于飞机的动力提供,所以在地平线上的运动成为了Me163的噩梦。


在起飞和降落的过程中,由于没有螺旋桨,Me163在起飞的时候垂尾上没有冲流,所以在低速时方向舵的性能十分低下 ,不能很好地控制起飞方向,而且滑车上也没有转向装置,唯一能用的只有一个小小的尾轮。所以 Me163只能在迎着风向起飞,否则侧风会很容易得使 Me163偏离跑道。降落的时候也有问题,因为硬制跑道会损坏滑橇,所以 Me163一般是在草地上降落,但如果飞机撞到了凹凸不平的地方,也会导致飞机侧转。此外,滑橇也有问题,它的功能主要是在起飞(起飞时滑橇也伸出,滑车就架在下面)和降落时吸收震动,但效果很差,很多飞行员就是在这种类似于迫降的地面冲击下受伤的。在事故中,有些飞行员虽然幸存,却常常被撞得脊背青肿。后来飞行员们谑称在试飞中受伤的脊背为“慧星”背。著名的女试飞员汉娜·莱契于1942年10月,在Me-163B的牵引试飞中,也被摔成重伤。


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(一架Me163的起飞过程)


二, 空中的危险


高速的飞行是Me163的拿手好戏,也是能够成功躲避敌人攻击的方法。虽然Me163采用的整体式风挡使飞行员的视野大幅度增加,但还是由于设计的原因,当 Me 163 在高速飞行时,巨大的风阻使得飞行员很难打开座舱盖,即使飞行员能跳出座舱,后边还有温度高达 1,900 摄氏度的尾流在等着他,所以飞行员一般不会冒险使用降落伞逃生,而是会坚持到迫降,这也导致了飞机在着陆时损毁的增加。(起飞和降落阶段 Me 163 的损失占总损失的 80%,由空气压缩效应和空中着火导致的损失占 15%,空战损失之占 5%)


还有就是令人厌烦的液体燃料。Me163B的燃料系统有所改进,但使用的液体推进剂仍为过氧化氢,触媒改用甲醇、联氨溶剂。但液箱里装的过氧化氢的浓度很高,具有很强的腐蚀性,一旦接触到有机物,比如皮肤,在几秒钟内就会被灼伤,其表现类似于浓硫酸。所以 Me 163 的飞行员都得穿上一种特制的防护服,但这种防护服并不保险,因为其所使用的材料(具体是什么材料有多种说法:PC、PVC 或是尼龙)有很多微孔,过氧化氢仍可以渗透到皮肤。着陆时的地面冲击经常会导致燃料箱破裂并引起爆炸,空战中燃料箱被击中也会带来可怕的后果。为了防止燃料腐蚀燃料箱,每次使用后都要将剩余的燃料排放掉,并用大量清水冲洗燃料箱。此外,飞行员必须一直戴着氧气面罩,因为 另外一个液箱挥发出的肼是一种剧毒气体。


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(Me163使用的HWK109-159火箭发动机)


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(一名工作人员正在给飞机加燃料)


4. 鲁迪·奥皮茨的叙述


“一天,我们的指挥官已经把他的Me163加满了油,准备飞行了。就在这是三架成一字队形的Me109飞过了机场,我在30个飞行员中间从地面上观看。斯帕特少校起飞了,他很快赶上了Me109。我们都看着他轻松的把那三架飞机远远的甩在了后面……”


当鲁迪·奥皮茨和他的同行来到佩纳明德时,他们真正感觉到了自己将要试飞的飞机的风采,但从此他们也走上了一条极其危险的旅途。


“我告诉你,我情不自禁的盯着那个东西,”鲁迪清晰的几的他第一次看到Me163时的感受,“163A的机翼和机身完全浑为一体,它是那样的美丽——还有那火箭发动机,天哪!我完全沉浸在它的座舱里了。”


之后,鲁迪成为了Me163B试飞时的常客,直到战争结束。战后,他和他妻子搬到了美国,并且一直继续着他的试飞员生涯。


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(左)鲁迪·奥皮茨正坐在一架停在佩纳明德的早期型Me163的座舱里。他曾经成功地驾驶了DFS230突击滑翔机协助攻击了埃本·埃马尔,并获得了一级铁十字勋章


(右)鲁迪正在进入一架Me163B的机舱里。


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(左)鲁迪在一次试飞中正在起飞;(右)现在的鲁迪正在描述Me163的飞行


生产与量产阶段


一、生产序列一览


Me 163A


1943年初,3架Me-163A 原型被订购,并且在奥格斯堡的梅塞尔施密特工厂里开始制造。不久,又有两架原型机被订购。接着,原型机的滑翔试飞在奥格斯堡梅塞尔施密特工厂和附近的莱菲尔德空军机场举行,但是,真正的火箭推动试飞仅仅在佩纳明德进行过。试验机的编号编为V1到V4。


在与“威利·梅塞尔施密特”公司签订协议后, RLM(Reichsluftfahrtministerium,即帝国国家航空部)在1935预订了3架Bf-163的原型机。接着,设计局便接受了这种垂直短距起落飞机(VSTOL)的设计工作。由于有bf-108的生产承诺,因此109和110的设计工作被Rohr Bach Metallflugzeugbau接手。最终在1937年,原型机的设计完成,并在1938年2月19日进行了第一架原型机( D-UICY )的试飞工作。其间,The Fieseler Storch正在系列生产,所以这架原型机在进行了一些试飞试验后被送到一所技术学院作为指导用机身服务。但是另外两架原型机(V2和V3)却从来没有完成。


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(Me-163A原型机V1)


Me-163A-0


8架Me-163A-0预生产型于沃尔夫冈·赫斯工厂制造。这些Me-163A-0型也装备了一台火箭发动机,并且用于对Me-163B的飞行员进行训练。但还有另外一种说法:利皮施、凡·伊肖文宣称生产了10架Me-163A-0型(有可能是将与8架Me-163A-0型一同生产的另外两架原型机也算在内),并且没有一架安装了火箭发动机,仅仅是作为无动力滑翔机,用来训练飞行员。


Me-163B


Me-163B系列是Me-163种产量最多的一个系列。而Me-163B量产型,Me-163B系列产量第二,也有76架的产量。


在一段时间的设计研究后,Me-163B的设计于1942年12月1日开始。两架Me-163的原型机从梅塞尔施密特公司被订购并且在奥格斯堡的工厂开始生产。接着,一份70架飞机的生产订单被送到了梅塞尔施密特公司。


一种常见的说法认为,40架B-0型装备了20mm MG151/20型翼下机炮,另外30架B-1型装备了30mm MK108加农机炮,并且在斯图加特—博布林根(Stuttgart-Böblingen)的克莱姆技术公司(Klemm Technik)安装了瓦尔特HWK 109-509火箭发动机。但是有11架B-0型于1943年8月17日美国空军对梅塞尔施密特公司在雷根斯堡工厂的轰炸中损失。


然而令人不悦的不仅是讨厌的轰炸,瓦尔特发动机的生产进度已经远远跟不上飞机生产了,以至于在1944年1月,所有的B-1型和半数B-0型从生产线上走下时,都没有装备发动机。幸亏在同月,第一架装备发动机的飞机交货完成。


第一批12架没有进行滑翔测试的Me-163B送到了EK-16那里,令人尴尬的是这些飞机只能由本单位进行测试。接着,1944年2月,陆续完成的飞机被火车送往Jesau。在那里,一些民间工厂的试飞员对他们进行了测试。


在这之后,由于雷根斯堡—奥博斯塔布林工厂(Regensburg-Obertraublin)被作为Bf-109的生产工厂,所以Me-163B型的生产工作在1943年后期转移到了克莱姆技术公司。


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(Me-163B-0) (Me-163B-1


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(Me-163B-1装备的MK108型航炮)


Me 163Ba-1 改装型:


由剩余的A型改装而来,用于训练飞行员。


Me 163B-1a 量产型:


真正投入实战的量产型,也式产量最大的一种型好,总产量有250架,全部装备JG400。发动机有所改进,其余同 B-1 型类似。1943 年末,Me 163 的生产完全转交给克莱姆技术公司,主要分包商是道尼尔公司和 BVB 公司,总装在黑森林进行。由于生产分散在各地,加之许多零件供应商没有生产军械的经验,计划再次大幅延误。直到 1944 年 2 月,第一架 Me 163B1-a 首飞,到 1944 年 7 月,德国空军只接收到了 16 架。到 11 月,月产量提高到 90 架,但 1945 年的总产量只有 37 架(看来德国人真的不行了)。由于克勒姆公司没有生产木制飞机的经验,加之许多零件由战俘加工,总的质量要比梅塞尔施密特公司的产品差许多。


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(三视图)


Me-163C/D/S


这是三种不同的改进型号。S型是双座教练机,C型使用 Walter HWK 509C-1 发动机,有主燃烧室和巡航燃烧室,燃料箱增大以提高续航时间,机身中段重新设计使之更加流线形,座舱加压,有气泡形的座舱盖。D型是进一步的改进,有可回收的三点式起落架。因为容克斯公司之后被委派的这个发展任务,所以这个系列之后也被称为Ju-248,最后计划又回到梅塞尔施密特公司,结果就是 Me-263。


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(Me-263原型机)


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一张特别的照片,虽然很难看清楚,但仍然可以看到可在上面的信息:


Sach N: 8.163 118


B:Teil N: 1006/5


hlo u 23


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