我們上次講到了朝鮮戰(zhàn)爭的爆發(fā)使得美國海軍的航空母艦再次找到了自己的存在感。也就是說,海軍的航空母艦沒有必要非要和空軍的戰(zhàn)略轟炸機去爭奪核武器的投放權(quán)。海軍的航空母艦實際上是向敵對國家前沿部署航空力量的最佳平臺,因為航空母艦可以帶了一大堆艦載機直接壓到人家家門口,單靠空軍的力量根本就完不成這樣的任務(wù)。
在朝鮮戰(zhàn)場上,美國空軍的很多戰(zhàn)斗機都已經(jīng)噴氣化了。螺旋槳飛機只能當(dāng)配角。但是在美國海軍航空兵,噴氣式飛機確實不太受當(dāng)時的艦載機飛行員歡迎。所以海軍就顯得特別的保守,你別說當(dāng)年,即便是現(xiàn)在美國海軍都比空軍要保守得多。
格羅斯特E28/39早在二戰(zhàn)期間,英國人和德國人就已經(jīng)各自開始研發(fā)噴氣式發(fā)動機了??傮w來說還是德國人的進度更快一點。德國人的He178在1939年投入首飛。英國人的格羅斯特E28是在1940年完成首飛的。美國當(dāng)時從英國獲得了噴氣式發(fā)動機的技術(shù),他們自己設(shè)計了XP59,XP59是1942年首飛,用的還是英國人的發(fā)動機。
以當(dāng)時的技術(shù)來講,噴氣式飛機的一大特點就是速度快。二戰(zhàn)時期活塞式戰(zhàn)斗機的速度已經(jīng)逼近800公里的上限。一方面,因為發(fā)動機需要的功率與飛行速度的三次方成正比,當(dāng)你速度要提高的時候,發(fā)動機功率就會急劇增大?;钊l(fā)動機要想增大功率,你只能增加氣缸的數(shù)目,這時候活塞發(fā)動機就會變得非常沉重。另一方面,你要想讓螺旋槳輸出盡量大的推力,轉(zhuǎn)速特別快,螺旋槳的翼尖會達到超音速,這時候一切游戲規(guī)則都不對了。超音速下的空氣流動特性和亞音速下就不是一回事兒,所以這個時候螺旋槳的效率會急劇下降。你想要再快,依靠活塞式發(fā)動機已經(jīng)難上加難。要想再快就必須使用噴氣式發(fā)動機了。
美國空軍在歐洲戰(zhàn)場和德國人的梅塞施密特Me262噴氣式戰(zhàn)斗機曾經(jīng)打過交道,他們發(fā)現(xiàn)了噴氣式戰(zhàn)斗機身上很多的優(yōu)點。最大的特點就是速度快。速度快就意味著它追你,你跑不掉,你追它,你根本追不上。Me262的速度達到了870公里每小時,比盟軍當(dāng)時的螺旋槳戰(zhàn)斗機快了150公里左右。
當(dāng)然,那個時候的噴氣式發(fā)動機毛病一大堆,可靠性非常差。Me262早年間試飛的時候,曾經(jīng)在機頭部位加了一臺螺旋槳發(fā)動機,就是為了防備兩臺噴氣發(fā)動機在空中熄火,結(jié)果這架三發(fā)動機的飛機經(jīng)常是以駭人聽聞的單發(fā)著陸而結(jié)束。這兩臺噴氣式發(fā)動機實在是太不可靠了。
再說了,那個時代的德國飛機設(shè)計師還沒有擺脫螺旋槳時代的設(shè)計思路,所以發(fā)揮不了噴氣式發(fā)動機的優(yōu)勢。外加有小胡子元首這么一個系統(tǒng)性干擾因素,所以德國人也走了一段彎路。元首覺得如果用這種飛機來扔炸彈,那再爽不過了,因為可以扔完以后就跑,敵人干瞪眼追不上。
但是Me262這種噴氣式飛機,它的俯沖特性不太好,你讓它搞精確轟炸恐怕是難以勝任。你讓它搞水平轟炸吧,也沒有太大的意思。因為水平轟炸的精度是非常差的,除非你用大批量的重型轟炸機搞地毯式轟炸。這么一架小飛機搞水平轟炸,基本上等于瞎扔炸彈。所以最后Me262還是干截擊機工作,它可以迅速沖到轟炸機面前把轟炸機打掉,護航的那些戰(zhàn)斗機根本攔不住。
格羅斯特·流星戰(zhàn)斗機Bell P-59不管怎么說,大家都看到了未來噴氣化是勢在必行的??哲姛o所謂,但海軍就頭疼了,他們也弄到了格羅斯特流星式噴氣戰(zhàn)斗機與YP59A用于研究評估。發(fā)現(xiàn)這兩種飛機起飛滑跑距離過長,而降落速度過大。不過呢,英國還有另一種噴氣式戰(zhàn)斗機可以用,那就是1943年9月首飛的德哈維蘭吸血鬼式噴氣戰(zhàn)斗機,這架飛機似乎比較適合拿來改裝成艦載機。
這架飛機長得跟洛克希德的P38很像。發(fā)動機安裝在機身后部,機身非常短。你想啊,噴氣式發(fā)動機,前面要吸氣,后邊要向外噴氣。如果機身細長,而且發(fā)動機還是裝在機身里的,要么前面的進氣道特別長,要么后面的尾噴管特別長,不管哪頭長都會影響發(fā)動機的推力。所以這架吸血鬼式噴氣式戰(zhàn)斗機把噴氣發(fā)動機的進氣道開在了機翼和機身的結(jié)合部,而且機身就得特別短。這樣可以最大限度的減小發(fā)動機的推力損失。正因為機身特別短,所以只能跟P38閃電學(xué)一學(xué),在機翼上裝兩個雙尾撐,延長到后面,加上垂直尾翼和水平尾翼。
德·哈維蘭吸血鬼在航母上降落為了讓這架戰(zhàn)斗機能夠在航空母艦上降落,這架飛機機身做了特別強化,襟翼面積擴大了40%,提高它的起降性能,同時呢,給它安裝了航母上的捕捉鉤。飛機的起落架也做了加強。就在1945年的12月3號,吸血鬼噴氣式戰(zhàn)斗機第1次降落在了海洋號航空母艦上,當(dāng)天完成了4次起降。吸血鬼式噴氣式戰(zhàn)斗機成了第1架在航空母艦上起降的噴氣式戰(zhàn)斗機,宣告航母正式進入了噴氣時代。
英國皇家海軍采取的態(tài)度就是這種拿來主義,空軍既然搞出來了,我拿過來改裝一下也就行了。美國人就不一樣了,在太平洋戰(zhàn)爭剛剛開始的時候。海軍和陸軍航空隊就分別找了美國國內(nèi)的廠家去消化吸收英國人的先進技術(shù),早期美國噴氣式發(fā)動機技術(shù)還是從英國人那兒拿來的。他們首先要做的就是仿制英國人的噴氣發(fā)動機。
陸軍航空隊首先把英國人的技術(shù)交給了通用電氣公司去仿制。沒錯,就是那個愛迪生創(chuàng)建的,早期靠賣燈泡發(fā)家的通用電氣公司。為什么交給通用電氣公司去仿制航空發(fā)動機呢?就因為當(dāng)時的通用電氣公司長期和電站設(shè)備打交道,電站用的那個蒸汽輪機和現(xiàn)在用的航空發(fā)動機還有很多相似之處呢。再說了,通用電氣公司在二戰(zhàn)里面負責(zé)為活塞式發(fā)動機研發(fā)渦輪增壓系統(tǒng),這個渦輪增壓系統(tǒng)又跟噴氣式發(fā)動機有異曲同工之妙。
通用電氣的J31是一款離心式渦噴發(fā)動機所以在英國技術(shù)的加持之下,通用電氣公司很快就取得了突破,他們生產(chǎn)出了自己的噴氣式發(fā)動機。后來獲得的正式編號是J31。
陸軍航空隊找的是通用電氣公司,海軍找的就是通用電氣公司當(dāng)年的死對頭西屋公司。人家西屋公司也是玩汽輪機出身的,也玩兒電站設(shè)備,人家對渦輪也很熟,到現(xiàn)在西屋公司還是核電領(lǐng)域的一個重要玩家,人家也玩燒開水也玩了很多年了,汽輪機人家能不熟嗎?大家高興的話,可以去翻一翻我以前講的工業(yè)革命系列,看看通用電氣和西屋公司是怎么唱對臺戲的。
西屋公司的J30是一款軸流式渦噴發(fā)動機很快,西屋公司在渦輪噴氣發(fā)動機方面也取得了突破。他們的發(fā)動機最后獲得的編號是J30。
當(dāng)時的美國海軍對噴氣式發(fā)動機還是半信半疑,越是在一線工作的飛行員往往越保守。早期的噴氣發(fā)動機雖然阻力小,可以讓飛機飛到更高的速度,但是它的推力不大。而且油門操作反應(yīng)比活塞式發(fā)動機要遲鈍,要慢一些,而且噴氣式飛機的油耗率是很高的。這些特性就和艦載機需要的性能犯沖,所以美國一線飛行員都不太喜歡噴氣式飛機。所以美國海軍航空兵就一直在猶豫計較。
當(dāng)時,負責(zé)美國海軍航空系統(tǒng)發(fā)展的航空局局長是剛從太平洋前線返回的麥凱恩中將。這個人我們也提到他不止一次了。美國就是這樣的制度,一個將領(lǐng)可能跑到前線去指揮打仗,然后又被從前線調(diào)回來坐兩年辦公室。他們總是在不同的崗位上輪換。
就在1942年底,麥凱恩中將主導(dǎo)了一個新的項目,那就是把活塞式發(fā)動機省油和低速起降性能非常好的特點與噴氣式發(fā)動機高空高速性能好的特點結(jié)合起來,他們發(fā)展了一種復(fù)合動力飛機,說白了就是雙方取長補短,盡量彌補掉自己的缺陷。最后中標(biāo)的是萊恩公司的火球式戰(zhàn)斗機。這架飛機說到底還是一架螺旋槳式飛機,噴氣式發(fā)動機只是個輔助動力,只有需要起飛爬升或者進行空戰(zhàn)的場合,飛行員才會把那臺通用電氣的J31渦噴發(fā)動機打開?;鹎驊?zhàn)斗機的最大速度不算出色,但是爬升率還不錯。所以這種飛機最大的本事就是攔截神風(fēng)自殺特攻任務(wù)。
FR-1(火球)混合動力戰(zhàn)斗機這種戰(zhàn)斗機是1944年6月開始試飛,到了1945年5月,火球式戰(zhàn)斗機開始在突擊者號航空母艦上進行艦載機測試。說實話,海軍的試飛員對這架飛機不太適應(yīng),因為火球是采用的是前三點式起落架,過去去海軍的艦載機都是后三點式起落架。前3點式起落架就是前面一個輪子,后面兩個輪子,噴氣式飛機基本上都是前3點式。道理很簡單,噴氣發(fā)動機都死沉死沉的,都是裝在屁股后頭,所以屁股沉,在靠后的地方裝兩個輪子,在機頭方向裝一個輪子就夠了?;钊桨l(fā)動機剛好相反,當(dāng)時很多艦載機,發(fā)動機都在機頭,機頭是最重的。所以兩個輪子盡量靠前承受發(fā)動機的重量。尾巴上只要安裝一個很小的輪子就夠了。這就是所謂的后三點式起落架。
正因為這種差異,所以前三點式起落架的飛機機身大部分是水平的。后三點式起落架的飛機往往機身是向上翹的,在航母上的起降特性有很大的差異。所以在突擊者號航空母艦上參與試飛工作的7名飛行員中有2名因為著艦失敗而受傷。損失還是挺大的。
盡管如此,美國人仍然完成了很多科目。比如說,只開活塞發(fā)動機用液壓彈射器彈射器飛。同時開著活塞發(fā)動機和噴氣發(fā)動機用彈射器彈射起飛和降落。到了1945年年底。美國人出了一場意外,火球式升空以后,活塞發(fā)動機壞了,迫使著飛行員僅僅靠屁股后面的一臺噴氣式發(fā)動機緊急返航,最后再撞上航母上的阻攔網(wǎng)之前,勉強勾到了最后一根阻攔索才著艦成功。
FR-1火球戰(zhàn)斗機在航母上做測試當(dāng)時的航空母艦在甲板的中部有一根長長的阻攔網(wǎng),這個阻攔網(wǎng)就有點像乒乓球網(wǎng)。如果真的有艦載機降落的時候沒剎住車,最后這個阻攔網(wǎng)?可以把飛機兜住,不至于沖到海里去。所以美國人的這架火球艦載機,一不留神就成了歷史上第1次純噴氣動力航母降落。這比英國人的噴氣式飛機在航母上降落要早了一個月了。但是這條記錄不算數(shù),因為這架飛機頭上還有個螺旋槳呢,它不是純粹的噴氣式飛機。
說白了,這家復(fù)合動力的火球是只是一種臨時湊合的過渡機型,所以它的產(chǎn)量很小。海軍還是想正經(jīng)八百的搞一種能夠適合航母起降的真正的噴氣飛機。但是當(dāng)時正好處在二戰(zhàn)高峰時期,主要的海軍艦載機大廠根本就騰不出功夫。比如說格魯門公司正在生產(chǎn)野貓、地獄貓和復(fù)仇者。錢斯·沃特公司正在生產(chǎn)F4U海盜式艦載機。道格拉斯公司也在開足馬力生產(chǎn)毀滅者魚雷轟炸機。這幾家大廠都沒空啊,所以海軍只能找當(dāng)時的小廠來研發(fā)新的噴氣式艦載機,于是海軍找到了麥克唐納。他們研發(fā)的新戰(zhàn)斗機編號是XFD-1,X代表是一種技術(shù)驗證機,F(xiàn)代表戰(zhàn)斗機,D代表是麥克唐納生產(chǎn)的。1當(dāng)然就是第1號的意思。當(dāng)時美國的飛機編號非常復(fù)雜。
這架飛機的外形和螺旋槳戰(zhàn)斗機其實差別不大,樣子還是差不多的,只是頭上沒有螺旋槳,改成了前3點式起落架。當(dāng)時的噴氣發(fā)動機長的都很瘦,就是兩個細管子,可以安裝在機翼根部,盡量靠近機身的地方。這樣的設(shè)計比Me262更好一些。Me262的兩臺發(fā)動機是吊在機翼之下的,這種思路跟螺旋槳式飛機是一脈相承。如果是雙發(fā)戰(zhàn)斗機,兩臺發(fā)動機必然裝在機翼上,而且因為螺旋槳的存在導(dǎo)致兩臺發(fā)動機不可能靠近機身緊貼的安裝。梅塞施密特的Me262還是延續(xù)了過去的老思路,但是這種把發(fā)動機掛在機翼上的設(shè)計實際上是影響了飛機打滾的能力,也就間接影響了它轉(zhuǎn)彎的敏捷性。
英國人在設(shè)計格羅斯特吸血鬼的時候,也是和螺旋槳飛機差不多,發(fā)動機也是裝在機翼上的。麥克唐納公司的XFD-1就不是這么設(shè)計的,它針對噴氣式發(fā)動機比較瘦的特點,想盡辦法把發(fā)動機靠近機身,安裝在了機翼根部。靈活性上肯定是要賺便宜的。
當(dāng)時的飛機不像現(xiàn)在的飛機這么復(fù)雜。研發(fā)一款新型的噴氣式飛機,怎么也得要一年時間。海軍等不及啊,前線正在打仗呢,他們把陸軍航空隊的YP-59拿來試試,后來發(fā)現(xiàn)不合適,也就算了,他們就只能耐心的等。本來他們希望海軍在攻擊日本本土的時候,能用上噴氣式艦載機,但是后來兩顆原子彈一炸,日本人降了,噴氣式艦載機也就不那么緊趕慢趕了,那就慢慢等唄。
J34發(fā)動機模型后來通用電氣和西屋公司又拿出了幾款新的發(fā)動機。西屋拿出了J34,通用拿出了J33和J35,性能比以前好得多。所以,美海軍又向8家公司發(fā)布了新的招標(biāo)公告,希望能夠獲得性能更好的艦載機。
當(dāng)時為了保險起見,海軍同時跟多家廠商簽約,大家齊頭并進,看誰能生產(chǎn)最好的戰(zhàn)斗機。錢斯·沃特和北美公司搞出來XF6U海盜式和XFJ1狂怒式兩款戰(zhàn)斗機。加上先前麥克唐納的XFD-1已經(jīng)是三款了。后來麥克唐納又拿出一個放大版的XFD2D-1。里外里,海軍預(yù)定了4款艦載噴氣式戰(zhàn)斗機了。海軍真是多頭下注,好在那年頭戰(zhàn)斗機真的不貴,這種事?lián)Q到今天根本就不敢想象。
到了1946年,麥克唐納的XFD-1戰(zhàn)斗機終于被吊放到了羅斯福號航母的甲板上,在當(dāng)時富蘭克林羅斯福號的航空母艦甲板是最長的。XFD-1不依靠彈射器的幫助就可以自行滑跑起飛。1946年的7月21日早晨,XFD-1在航母甲板上滑行了140米以后就起飛了,盤旋一周以后將落到了軍艦上成功的完成了美國海軍史上第1次噴氣式飛機航空母艦的起降。后來美國人,又從這艘航空母艦上起降了5次,最短起飛滑行距離僅僅只有110米,也就是說這架戰(zhàn)斗機是可以在航空母艦上靈活起降的。美國噴氣式艦載機的成功起降落后英國皇家海軍7個多月。暫時還處于落后地位。
FH-1幽靈美國人把麥克唐納公司的代號從D改成了H。XFD-1這架飛機成熟以后,X這個代表驗證機的標(biāo)志也就摘掉了。所以麥克唐納公司正式交付給美國海軍的戰(zhàn)斗機編號變成了FH-1,外號叫幽靈。
北美公司的XFJ-1在1946年的9月11號首飛,很快就交付了FJ-1的量產(chǎn)機,代號叫狂怒。FJ-1這架飛機長得有點像P51野馬,反正都是同一家公司開發(fā)的嘛。這架飛機裝了一臺噴氣式發(fā)動機,裝在機身內(nèi)部,所以這架飛機的頭部有個進氣口,尾部有個尾噴口。這架飛機的起降性能不算好,如果不用彈射器的話,從甲板上自己滑行起飛比較勉強。所以這種飛機的裝備數(shù)量也很少。
FJ-11948年8月在普林斯頓號航空母艦上進行航母操作認證的時候,以失敗告終,因為發(fā)動機壽命過短,再加上故障頻繁,起落架也有問題,所以最后認證程序被普林斯頓號航空母艦的艦長下令中止。這架飛機也就沒能獲得實際的部署任務(wù)。
至于負責(zé)開發(fā)F6U海盜式的錢斯·沃特公司,他們在1946年的10月2號完成了原型機的首飛。我們前面說的FH-1幽靈式用了兩臺J34發(fā)動機。FJ-1用了一臺推力更大的J35。相比之下,但是F6U只配備了一臺J34發(fā)動機,它的推力明顯不夠。但是錢斯·沃特有自己的辦法,他們想辦法要為發(fā)動機安裝后燃器,也就是加力燃燒室。在首飛過后的一年多,他們終于拿到了西屋公司最新的J34–WE30發(fā)動機。所以,F(xiàn)6U成了第一架有后燃器的噴氣式艦載機。
F6U后來麥克唐納公司又推出了FH-2艦載機,性能比以前又提升了很多。再加上這架飛機,非常優(yōu)秀的起降性能,所以他也就成了當(dāng)時美國海軍的主力噴氣式戰(zhàn)斗機。不管怎么說,這幾種海軍的噴氣式艦載機的特點就是外形還是延續(xù)了螺旋槳戰(zhàn)斗機的平直機翼設(shè)計,只是換裝了噴氣式發(fā)動機。這一代飛機的最大速度都達到了900公里左右,比以前的螺旋槳式飛機要快多了。
但是,軍方現(xiàn)在依然不滿意,他們又提出了下一代戰(zhàn)斗機的要求。他們希望速度在原有基礎(chǔ)上,速度再快出70~100英里/小時。飛機要想飛得再快,只靠加大發(fā)動機的推力是不行的,他們必須在飛機的整體設(shè)計上做出一個重大改變,否則他們根本完不成這個任務(wù)。而且艦載機設(shè)計師也發(fā)現(xiàn)了,速度和飛機的起降性能就是一對矛盾。那么下一代的飛機到底應(yīng)該如何設(shè)計呢?
我們下次再說。
聯(lián)系客服