二战军机大全37——DFS 228火箭动力高空侦察机

DFS 228 想象图

1940 年初,德国滑翔机研究所(Deutsches Forschungsinstitut für Segelflug,以下简称 DFS)着手进行一项雄心勃勃的计划——达到超音速飞行。由于当时只有火箭发动机能够提供足够强劲的动力,为了突破音障,只有一条可行的办法:设计在高空飞行的新型火箭动力飞机。DFS 打算将计划分为 3 步走:

1)研制并测试增压座舱,以便解决飞行员能在高空状态下飞行并在紧急情况下逃生的问题;

2)进一步寻找出适合超音速飞行时的机翼后掠角度,DFS 此时已经获得了亨克尔(Heinkel)P.1068 设计方案,从中获取了多种有关后掠翼的资料数据;

3)结合以上两部分的研究成果,切实地研制出一种超音速飞机,计划命名为“DFS 346”。

为了实现分 3 步走的计划,DFS 决定首先设计一种新型飞机来实现第 1 步设想,最初的设计代号是 DFS 54。1941 年,德国航空部(RLM)批准了 DFS 的设计方案,正式给予其 DFS 228 的代号并明确指出,除了进行研究,DFS 228 还必须是一种高空高速侦察机。 

1943 年,机身编号为 D-IBFQ 的首架原型机 DFS 228V1 完工,其控制部件以及着陆滑撬由 Schmetz 公司制造。机身分为 3 个部分:机头部分主要包括了驾驶座舱;机身中部包括着陆滑撬、燃料箱以及一套蔡司(Zeiss)公司生产的红外线照像机;机尾部分主要包括了一台沃尔特(Walter)HWK 509A-1 或者 HWK 509A-2 型火箭发动机。机翼部分全部为木质,采用中单翼布局,显著特征是两侧机翼都从内侧水平向上斜 4.5 度角。机翼还拥有木质的翼梁和翼肋,表面覆以蒙皮。机尾采用常规式单垂尾,同样为木质材料。着陆则依靠一个可收放式的滑撬。


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DFS 228V1 三面图

由于 DFS 228 将在高空飞行,因此必须拥有增压座舱。最初时,为了减轻整机重量,DFS 原本准备给增压座舱采用木质材料。但木质增压舱在测试中难以承受巨大压力,出现了破裂情况,因此后来 DFS 还是把增压座舱改为了金属材料。而且,机头部分为双层结构,还采用了铝薄膜。

在 DFS 228 的设计方案中,对于飞行员的驾驶姿态产生过巨大变化。首架 DFS 228V1 原型机上采用的是常规飞行员的坐姿驾驶状态,但为了不影响机头部分的光滑外形以及提供给飞行员更良好的视野,第二架 DFS 228V2 原型机被改为了俯卧式驾驶姿态。DFS 转而将驾驶员座椅更换为一副可调节水平角度的卧板,飞行员可以俯卧于其上操控飞行。所有控制、供氧以及驾驶舱设备也从机头前部转移到机头后部于机身中部的挡板上,它们实际上起到了减小增压舱体积的作用,也有利于改善密封性。另外,机头部所有透明部件全部由双层树脂玻璃构成。两层之间有温暖的循环气流,以防止树脂玻璃结霜。


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DFS 228V2 结构图,注意火箭发动机长长的尾喷管


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飞行员卧姿驾驶

DFS 228 采用了一种十分新奇有趣的飞行方式:它先被安装在道尼尔(Dornier)Do 217 型轰炸机上形成背负式联体机(还有一种备选方案是将 DFS 228 当成滑翔机由 Do 217 型轰炸机牵引飞行),一同飞到 10,000米(32,808 英尺)高空后,DFS 228 的火箭发动机将点火并脱离 Do 217 型轰炸机,依靠其提供的推进力爬升到 23,000 米至 25,000 米(75,460 英尺至 82,021 英尺)的高空。此后,DFS 228 将保持在此高度飞行到侦察目标上空后进行拍照,待任务完成燃料耗尽时,开始进行远距离滑翔飞行,返回基地。


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DFS 228 与 Do 217 载机

DFS 228 最为独特之处在于采用了一套爆炸脱离式逃生装置。万一在高空飞行中突发紧急事故,飞行员可以引爆增压舱与机身相连处的 4 个爆炸性螺栓,使整个机头增压舱(包含所有维持飞行员生命的系统)与机身脱离。另外,在增压舱内压力下降至一个预设的最低值时,4 个爆炸性螺栓也会自动发生爆炸,让增压舱脱离。脱离后,增压舱会自动放出一个降落伞,减缓下降速度并增加平稳性。在下降至安全高度后,压缩气体将把飞行员推出舱外,飞行员随即打开自己随身的降落伞,最终安全着陆。在战后,苏联曾经对缴获的 DFS 346 火箭动力试验机上类似的逃生装置进行了成功的测试,并对其大加赞赏。


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DFS 228V2 的头部逃生舱

1944 年末,DFS 228V1 原型机在位于林茨(Linz)西南部的 Hörsching 进行了首次试飞,最初的测试工作仅仅由 DFS 自己进行,后来又有雷赫林试验中心(Erprobungsstelle Rechlin)一同参与试飞测试。总共试飞了超过 40 次,但并未进行过以火箭发动机为动力的飞行,而且飞行高度也从未超过 10,000 米。正是这些测试发现了 DF -228V1 原型机常规飞行员坐姿驾驶的缺点,并为 DFS 228V2原型机改为俯卧式驾驶姿态提供了参考。试飞中还发现 DFS 228 存在的一些问题,诸如高空飞行中副翼的效果极差,以及升降舵过于敏感等。但 DFS 228 的整机操控性能还是令人满意的。


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试飞中的 DFS 228V1

真正致命的大问题出在发动机上。沃尔特 HWK 509A-1 或 HWK 509A-2 型火箭发动机仅仅只能维持很短的飞行时间,而且在极端高空和极低气温的情况下,火箭发动机的真空管会出现冻结现象。当然,德国人一直在继续开发新型火箭发动机,也许很快就会拥有以甲醇和氧气作为燃料的加热系统,能够在低温状态下稳定地工作。那样地话,DFS 228 的研制工作就会出现突破性进展,DFS 的原先的“3 步走”计划也许就能顺利地向第 2 步和第 3 步发展。但随着第三帝国的覆灭,这些都永远成为了泡影。 GGcODjY>

1945 年 5 月,DFS 228V2 原型机(可能在盟军的空袭中)被毁坏,仅仅只剩下了机身前半部分,DFS 228V1 原型机则从战火中幸存了下来。德军投降后,美军在 1945 年 6 月 18 日于美占区的德国 Ainring 发现了这架奇特的飞机,并即刻将之通过铁路运至美军设立在斯图加特(Stuttgart)的航空技术情报机关,对其进行深入研究。1 年后的 1946 年 6 月,DFS 228V1 原型机又被转给到了英国皇家空军位于范堡罗(Farnborough,即现在航空展所在地)的研究中心。据皇家空军宣称,该原型机于 1947 年被拆毁,但另一种说法是 DFS 228V1 原型机被送交了位于英国约克郡的 Slingsby 飞机制造公司。该公司后来设计出了一种代号为 T-44 的同温层侦察滑翔机,其外形和结构都与 DFS 228 火箭动力高空侦察机惊人地相似。而且,T-44 还具有了DFS 228 上的爆炸脱离式逃生装置。


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停放在航空技术情报机关的 DFS 228V1


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1946 年拆毁在范保罗的 DFS 228V1