夜空中璀璨的流星——二战德国的末日战机 流星战机

看过流星雨的朋友一定觉得,在夜空中看到璀璨的流星从自己的头顶上划过时你想到了什么?是赶紧许愿还是······其实,在60多年前的德国,当第二次世界大战即将结束之际,聪明的德国科学家们设计出了许多“末日战机”,其中就不乏一些疯狂之作,其技术含量远超别国5年以上。下面,小于我就为大家推出纳碎德国十大“末日战机”。


夜空中璀璨的流星——二战德国的末日战机 流星战机

第十位:Do335箭式战斗机

二战中,为了赢得空战优势,每一位战斗机设计师无不绞尽脑汁追求更高的速度。一个很自然的做法就是增加发动机的功率。很快,原来轰炸机专用的超大功率发动机纷纷装备了战斗机,这方面的潜力不久几乎就被挖尽。与此同时,人们还开始用增加发动机的数量来提供更大的动力,各国都研制和装备了双发大型高速战斗机。这些飞机多按常规布局将多个发动机横向排列,不过这会扩大飞机的总体迎风面积,阻力增加不少,有些得不偿失。此外,如果一边发动机失效,还将对飞机的平衡造成不利影响,所以这并不是一个最佳的布局。

  能不能打破常规,找到一种既能安排两台发动机,而飞机阻力又不会增加的布局呢?答案是有——把两台发动机纵向配置在机体中轴线上,在飞机保持单发较小的整体迎风面积的同时,又具备双发的强劲动力。

  早在一战前后,德国飞机设计师克劳德·道尼尔就沿着这条思路设计了一系列的水上飞机。他将两台发动机背靠背地组成“前拉后推”的驱动型式,但高高突起的外置发动机舱显然阻力极大,不能满足高速飞机的要求,因此道尼尔想到把两台发动机与机身融合成一体,以求真正达到高速的要求。1937年8月,他还特别为这一构想申请了编号为728044的专利。二战爆发时,道尼尔正忙于研制新型轰炸机,其中一个项目P.231就是在机头以常规方式设置一台发动机驱动牵拉螺旋桨,在后机身以第二台发动机驱动机尾的推进螺旋桨。为了进行可行性验证,道尼尔在1940年特别制作了一架试验机进行相关测试,它的成功试飞证明了这种后置推进方式以及传动组件的有效性和可靠性。

1942年5月,道尼尔公司以修正过的P.231/3方案参与德国单座高速轰炸机的竞标,并击败阿拉多(Arado)和容克斯(Junkers)公司这两个强劲对手,获得了编号BLMDo335的研发合同。然而,正当设计工作全面展开之际,面对盟军方面逐渐增长的空中威胁,德国航空部认为单纯的轰炸机已不合时宜。指令将研制方向转到能适应各种作战要求的多用途战机上,要求该机可灵活地改装成战斗轰炸型、高速侦察型、双座夜间型和重装拦截型等。


1943年初,道尼尔最终拿到了制造3架原型机的合同,不过此时更先进的喷气机已经成熟。在希特勒的亲自干预下,梅塞施密特的Me262被提到了更优先的地位。尽管在许多方面D0335也不逊色,但更多原型机的生产计划还是被推后了。第一架原型机D0335V1+10月26日从符腾堡的门根首飞,在第4次飞行中就突破了600千米/小时的高速。该机使用两台功率为1305千瓦的戴姆勒·奔驰DB603A-2型11缸液冷发动机,分别驱动前后两具3叶可变距螺旋桨。机身中部装后发动机,相应位置也有散热器和排气管,与常规飞机明显不同。Do335采用前三点式起落架,尾部由上下垂尾和左右平尾构成“十”字形。

  值得一提的是,Do335座舱中采用了当时还十分新奇罕见的弹射逃生座椅。弹射座椅以120千克/平方厘米的压缩空气为动力。弹射系统的加速度最高可达18g,如果弹射成功,飞行员需抛掉座椅,打开降落伞自行着陆。

通过了初步测试后,Do335V1被运到德国空军的瑞奇林试飞中心进行更广泛的官方评估。虽然在高速状态下发现该机有些纵向不稳定的窜动,但参与测试的飞行员对其操纵性能、机动性,尤其是加速性和回转特性都给予了积极的评价,认为飞机没有结构上的大问题,这样的双发布局也不难掌握,只是后向视野不佳和起落架强度不足成了批评的焦点。当时道尼尔方面根据其高速性能将Do335命名为“箭”,不过长鼻粗身的样子使得飞行员们更喜欢形象地将其称为“食蚁兽”。1943~1944年的冬春时节,多架D0335原型机陆续出厂,在奥伯法芬霍芬作进一步测试。其中对V2和V3号做了些小改进。V4号原计划作为双座夜战/全天候型Do435的原型机,改用1865千瓦的容克斯Jumo222发动机,翼展有所加长,但后来被取消了。V5号则是首架配备武器的原型机,机头装一门30毫米MKl03机炮,备弹70发,炮管位于中轴线上,穿过前螺旋桨的旋叶毂。机头上还有2挺15毫米MG151机枪,各备弹200发。V6号和V7号主要用作各种设备的安装测试,V7后来被运到德绍改装Jumo213发动机,V8则在斯图加特成为了DB603E-1发动机的测试平台。

  鉴于试飞结果反映不错,1943年12月航空部拟定了到1945年末制造310架Do335的生产计划,主生产线设在曼泽尔。然而,次年3~4月间盟军的空袭破坏了大多数生产设备,迫使道尼尔转回奥伯法芬霍芬建立新的生产线。到5月份,由于各种迹象显示盟军有可能随时从法国登陆展开反攻,Do335的生产才得以加速进行。V9作为预生产型,仍使用DB603A-2发动机,但进一步加固了起落架,并配以完整的武器系统。但盟军持续不断的轰炸影响了发动机等主要部件的供货.而且Do335的装配也比较复杂,因此从7月到10月只有10架A-0战斗轰炸型下线,部分装备于EK335试飞部队,以在正式服役前进行深入测试和实战评估。

  1944年11月,早期生产型Do335A-1进入生产阶段,发动机升级为1342千瓦的DB603E-1型,除了机腹内部弹舱可容纳500千克炸弹外,机翼下加装了两个硬挂点,均可挂载250千克的炸弹或副油箱,1945年1月起开始交货。A-1型的飞行速度可达685-763千米/小时,最大爬升率为1400米/分钟,作战半径接近1500千米,在当时这样的性能足以傲视群雄了。另有一架Do335A-0被改装成A-4远程侦察型的原型机,加装航空相机和外部油箱,发动机换成1417千瓦的DB603G型。A-4生产型曾有10架的订单,但没有一架完成。A-6双座夜战型以V10为原型机,配备FuG220“明钻”(Lichtenstein)5N-2雷达,采用纵列座舱布置,雷达操作员居于位置更高的后舱中。由于增加了座舱、乘员和相应的电子设备,内部燃油储量有所减少,整体性能比单座型下降了约10%,武器则与单座型一样。为增加夜战的隐蔽性,还在排气管上加装了火焰抑制器。A-6的生产被转给维也纳的亨克尔工厂,但在盟军猛烈的轰炸下根本没有运转起来,配套Fug217/218“海王星”(Neptune)雷达的计划也没有实现。A系列的最后改型包括A-10和A-12双座教练机,最终完成的数量也是寥寥无几。


  活塞绝响

  1944~1945年冬季,战局的持续恶化促使道尼尔将Do335从A系列的战斗轰炸型向火力更强的B系列重装拦截型上发展。V13是B-1的原型机,再度修改了起落架,前后发动机分别为DB603E-1/QE-1型,使用加力装置在短时间内功率可达1566千瓦,两挺15毫米机枪改成了20毫米机炮。B-2更是在机翼上又加装了两门30毫米机炮。其后从B-3到B-8,有的换装更大功率的发动机,有的改为双座夜战型,但直到战败时大多都只是停留在生产线上的半成品。

  缺人少油使得Do335尽管早在停战前10个月就部分装备到战斗转换部队,但却无法及时投入实战。唯一的“战例”就是曾有盟军飞行员声称在巡逻时遭遇过这样的“怪鸟”并向其开火。但被它高速摆脱了,还有就是当盟军攻占机场时地面停放的几架Do335也挨过枪子。当1945年4月末美军占领道尼尔工厂时,只有不到40架各种型号的D0335最终完成,加上未组装完成的总共也仅仅90架左右。此外还有许多衍生型号停留在绘图板上,包括混装活塞/喷气发动机的Do535、双机身的D0635远程侦察型、P.256双发喷气型等。

  紧跟在纳粹覆灭之后的就是胜利者对战利品的瓜分。1945年7月,作为美军“海马行动”的一部分,两架幸存的Do335A-0和Fw190、Me262、He219等一批“难兄难弟”被装上“收割者”号护航航母运回美国。另有两架状态良好的A-12型直接飞到英国范堡罗供皇家航空研究院(RAE)研究。法国人也搜罗到两架B系列的原型机进行修复后试飞。法国人认为这种飞机在低速飞行时难以操纵,但中高速时表现良好,操纵响应也不错。另一方面,发动机存在不少问题,一些飞行仪表,比如温度计和罗盘也因表现不稳定而无法使用。法国人的结论是在双发全开或是一发关闭的状态下,操纵性能和纵向稳定性都不错。当然,由于能避免扭矩效应,在只开单发时的操纵性更好一些,尤其是以低于500千米/小时的速度飞行时。法德修理人员在门根检修的第二架飞机是D0335V-17——双座夜间战斗机Do335B-6的原型机,其雷达操作员就坐在机体中部的一个狭小座舱里,通过一个镶满玻璃的小舱盖进出,1948年11月15日,该机做了爆破后部螺旋桨和上垂尾的试验,但都没有成功。其原因在几年后才被发现:起落架上的一个继电器在起落架支柱受力时会自动阻止爆破。几年后,欧洲残存的这几架Do335都先后损毁报废了。

Do335具有许多创新之处,从最初的轰炸机项目到后来的多用途型号,性能均很突出。Do335是当时飞得最快的活塞螺旋桨战机之一,如果能早一点服役,加上航程远、火力强,它无疑会成为盟军机群的噩梦,而且还有进一步发展的潜力。但由于种种不利因素的掣肘,Do335未能真正参战,也从没有机会证明自己。战后,更先进的喷气式战机让这支“利箭”相形见绌,这种串联双发双桨战机自此成为绝响。

第九位:ArProjektII型战斗机


之前的设计是再整架飞机的基础模型上,设计出符合空气动力学特征的机身。引擎被安装在每个机翼的机翼根,原本是每个机翼下个有一台HeS011A系列或BMW003A系列涡扇发动机(当时预估466英里每小时的设计性能速度)。单翼机翼和肩式机翼上安装高度的提高,只是考虑设计之初在机身尾部的驾驶舱。


我们将在7年后也就是1952年美国道格拉斯公司开发的A3D“空中战士”海军舰载喷气轰炸机身上再次看到同样的气动布局。(顺带说一句,A3D可是个老兵,在航母上从50年代初一直待到了80年代,参加过越战,它也是美国海军早期核攻击轰炸机的主力之一)


A3D“空中战士”舰载轰炸机

  在末端的机身与机尾还具有点后掠的设计和一个单一的垂直尾翼表面。武器装备是4 x MK 108系列30毫米炮,安装有两个高的武库,武器则在两个武库底下安装。

火力十分强大,但是过大的机体也降低了它的机动性,不适合在白天与轻巧灵活的盟军单发战斗机格斗,是一种专职的夜间战斗机。

  不过借助先进的后掠翼构形和喷气动力,ArProjekt II在夜战中可以轻松对付笨重的盟军轰炸机,就算是遇上了护航的盟军蚊式和P61夜间战斗机,它也将仍占上风。

所有Arado Ar ProjektII的努力是一个雄心勃勃的承诺,但很有可能会被德国当时涡喷发动机的生产能力和技术所限制。至少在纸面上的Arado Ar ProjektII使得飞机的未来具有充满希望的外观和动力。空战则没有在其由Arado的设计而幸免。事实上,这架飞机(和大多数其他德国飞机设计的时间),根本看不到样机对盟国的利益。


第八位:He162战斗机


He162战斗机是德国于二次世界大战时第二架量产的喷射战斗机,期望以简单的设计大量生产,配合低飞行训练时间的飞行员拦截美国的轰炸机群,因此又有国民战斗机的昵称。


  以英国为基地在日间轰炸德国的美国轰炸机群到了1944年下半年已经成功的耗损德国空军的实力,面对制空权丧失以及生产与运输系统遭到破坏的压力,纳粹党领袖Kari-OttoSaur提出一项轻型战斗机研发计划,这一架战斗机将以喷射发动机为动力,空战时的重量不超过2000公斤,构造简单以便利大量生产,装备一到两门30毫米机炮,只需要接受过简单飞行训练的人员就能够操作与战斗,因此有国民战斗机的称号。

这个设计案于1944年9月初送交各飞机设计公司评估,包括当时战斗机总监阿道夫·加兰德在内等多人都认为这项计划不切实际,而且还要使用仅有非常少飞行训练时间的希特勒青少年团的成员,如果飞机损坏也不打算修理而直接换新,应该要全力生产Me262战斗机才对。


但是纳粹党和德国空军总司令戈林仍然在9月底决定由Blohmand Voss和亨克尔的设计案中挑选一架进入量产。虽然文件上显示Blohm andVoss的预估性能较为优异,最后是以亨克尔厂的P.1073设计案获选。整个计划被称为火精灵(Salamander),飞机本身为Spazt(德文的麻雀),第一架原型机He162V1预计于1944年12月底以前试飞,而第一批1000架将于1945年4月生产完毕,同时5月时每个月的产量要提升至2000架。


He162V1于1944年12月6日进行首次试飞,在空中飞行20分钟之后降落,检查时发现飞机一边的主起落架舱门整个被气流吹走。12月22日第二架原型机试飞时发现横轴与中轴两个方向上的飞行稳定性不够,必须加大两片垂直安定面的面积与向中央倾斜55度。此外飞行时有机头上仰的现象,必须加装配重以抵销这种趋势。


1945年初,He162已经有100架原型和量产型出厂,大规模生产计划也进入成熟阶段,可是飞行员训练进度加上燃料短缺,使得He162并没有规划中的大量飞行员来操作,到了大战结束时这架战斗机并未发挥原先设计的功能,也没有确切的作战纪录。


第七位:德国Ta-183战斗机

德国Ta-183战斗机项目的研制工作在1942年就开始了。当时革命性的动力装置——涡轮喷气发动机已经问世,福克·武尔夫飞机公司以工程师汉斯·马尔特霍普(HansMulthopp,一个年轻的天才航空工程师)为首的一个设计小组开始构想一种以涡喷发动机为动力的高速战斗机,并进行了气动力方面的预研。


 1944年1月,德国航空部开始进行“紧急战斗机竞标计划”,布洛姆·福斯、容克、梅塞斯米特、亨克尔以及福克·武尔夫均加入竞争行列。福克·武尔夫的设计师库尔特·谭克(KurtTank)在马尔特霍普设计小组的研究成果基础上提出了5号方案(ProjectV),作为“紧急战斗机计划”的参选方案。需要说明的是,在最初福克·武尔夫公司向航空部呈报的设计代号是Fw-232。但航空部考虑到德国空军中已经有代号232的飞机(即阿拉多公司的Ar-232运输机,装备数量极少),遂将该机设计代号改为183,并允许加上库尔特·谭克教授姓氏的头两个字母构成完整的设计代号——Ta-183。


随后的一年间,库尔特·谭克率领马尔特霍普设计小组在5号方案的基础上完成了三种方案的设计。第一种方案是前卫的火箭发动机方案,以增强拦截轰炸机的能力。该方案采用HeS-011R组合式发动机,该发动机由一台HeS-011涡喷发动机和一台最大推力1000公斤的辅助火箭发动机组成,火箭发动机由机翼下方吊挂的副油箱提供燃料,可供火箭发动机工作200秒。这种方案很快就被抛弃了,从时间顺序上讲它应该是Ta-183I号设计方案,但笔者目前掌握的资料显示,福克公司似乎并没有将这个编号赋予它。但此后谭克带着设计小组搞出来的2个方案却又按照时间顺序定为Ta-183II和Ta-183III,显然在这两个正式方案之前还应有一个早期设计。这个早期设计应该就是夭折了的火箭发动机方案。

  Ta-183II是库尔特·谭克设计小组提交给德国空军部的正式方案,采用金属-木材混合结构,机身粗短,机翼后掠角达到40度,前三点式起落架,安装1台HeS-011涡喷发动机。该方案在气动外形上与梅塞施米特的MeP.1101方案十分近似,可谓不谋而合。为了与II号方案进行对比,选择出最优设计,设计小组还与Ta-183II同步平行设计了Ta-183III,它的布局与II方案近似,但是座舱更靠后,机翼后掠角也减小到35度,水平尾翼采用常规布局,安装在垂尾根部。

Ta-183II为单座单发飞机,机头进气,中单翼+T型尾翼布局。它的气动外形以今天的眼光来看称不上漂亮,的的确确就是一只丑陋的大“乌鸦”。短小粗壮的机身是Ta-183II的主要外形特征,位于座舱下方的进气口延伸到后部与HeS-011发动机相连,全机看上去像一个粗短的箭头,座舱几乎直接骑在发动机舱上!采用这种设计完全是为了迁就当时的涡喷发动机的结构和性能。20世纪40年代中期,德国设计的喷气机均采用涡喷发动机,其安装方式不外乎两种——翼下吊挂(或直接安装在机翼上)和机头进气。后者在气动外形上显然占有优势,但同时也带来一个问题,如果在机头进气的布局下再采用常规的机身结构,势必造成进气道过长,导致发动机推力损失。HeS-011涡喷发动机本来就只有可怜的1300公斤推力,如果功率再有损失,就失去了喷气动力的意义了。解决办法之一就是采用短机身设计,缩短进气道长度。事实上,不仅是德国人采用这种方法,战后各国第一代单发喷气式战机,几乎都是粗短机身。直到发动机技术不断进步,最后涡扇发动机取代涡喷发动机成为各国战斗机主流动力系统,才彻底解决了机身长度与发动机输出功率之间的矛盾。


 Ta-183II的机翼是薄翼型中单翼,后掠角40°。这个设计有待商榷,因为比起下单翼来,中单翼布局不太利于简化生产工艺,而且会对飞行员向下的视野产生严重影响(美国的第一代喷气战斗机F-86就改用了下单翼)。Ta-183II的机翼为金属-木材混合结构——两条钢缘铝合金翼梁组成扭力盒,利用一个固定接头与机身连接。1944年后,德国战略物资严重紧缺,当时几乎所有生产的战斗机都在次要或非承力部位采用了木制部件,以减少钢、铝合金等金属材料的消耗。Ta-183II也不能例外,它的机翼的翼肋由多层胶合的木板制成,蒙皮用的也是层压木板。当然,采用木制构件的直接结果是导致机翼承载能力的下降,德国空军能容忍这种情况的出现也说明他们本身就是将Ta-183作为高空战斗机来看待的。截击机强调爬升率和加速能力,主要作战对象是盟军的重型轰炸机群,战争中德国战斗机部队已经形成了“一击脱离”的主要作战模式,利用德制战机出色的垂直机动能力和大威力机炮对盟军有战斗机护航的轰炸机群实施突袭式的打击。这种攻击模式对飞机的盘旋等水平机动能力的要求相对降低,对较低的机翼承载能力也可容忍。

Ta-183II的机翼后缘内侧布置有襟翼,以改善起降性能。后缘外侧为升降副翼,提供侧向和俯仰操纵。每侧机翼内设计有6个机翼油箱,燃油携载量1565升(这一点与梅塞施米特MeP.1101方案完全不同,MeP.1101将油箱布置在了机背发动机上方)。在Ta-183的早期设计中,两翼下还可携带可抛式副油箱,用于为辅助火箭发动机提供燃料(工作时间200秒)。


Ta-183II的机翼是最具有划时代意义的。这不仅仅是指它后掠角高达40°,有效的适应了动力系统的革命,为战后高速飞机的发展指明了道路。而且Ta-183II采用了薄型机翼设计,这是德国航空界在20世纪40年代的研究成果,他们发现减小翼型厚度不仅降低了阻力,还能够推迟激波的出现。激波对于跨音速和超音速飞行有重要影响,战后美、苏两国在研制第一代喷气式战斗机时只引入了后掠翼技术,而没有采用薄翼型设计,到后来又不得不走回头路(北美F-100扬弃了原F-86的相对厚度12%的厚翼型,重新采用相对厚度7%的45°后掠翼),以实现更高的飞行速度。

  Ta-183II的尾翼部分设计也很独特,其垂尾前缘后掠角高达60°。采用这样的设计主要是出于保证飞机方向稳定性和布置平尾的需要。由于机身太短,如果采用常规尾翼布局(即水平尾翼位于垂尾根部),飞机的方向稳定性可能会存在问题,而且这种布置方式会造成平尾力臂缩短,势必增大配平阻力。这方面比较典型的例子是苏联的I-16,过短的机身造成飞机稳定性不佳,操纵品质低下。Ta-183在设计时考虑到机身长度比较短,故改用高平尾和大后掠角垂尾结构,改善了飞机的操纵性能。但这样的布置也会使方向舵的操纵效率相对比较差。Ta-183II采用带有一定上反角的T型平尾设计,相当引人注目。平尾后缘装有气动操纵面,只用于飞机平飞时配平。由于具有较长的力臂,操纵面只需偏转较小角度就可以完成配平,高速飞行时阻力较小。相比之下,Ta-183III的设计就要传统得多,该机采用单尾撑加“倒T形”尾翼设计,利用尾撑来增大力臂,保证稳定性,但重量却也因此增大了。

  Ta-183采用前三点式起落架,均为单轮。鼻轮为支柱式结构,向后收入机身内部;主起落架也是支柱式,起飞后向前向内收入机身。这种将起落架收入机身的方式在当时的单发战斗机中十分罕见,大多数战斗机都将主起落架收入机翼内。这是因为Ta-183采用了薄型机翼,机翼相对厚度和绝对厚度都不大,而且由于Ta-183机身太短,所有油箱都布置在了机翼上,这样一来,几乎不可能留出足够的空间收纳主起落架。因此,机身起落架实在是不得已的措施。

1945年2月27日和28日,纳粹德国空军组织了“紧急战斗机竞争”讨论会,会上对比了各大飞机生产厂商的设计方案,Ta-183战胜了包括梅塞施米特MeP.1101方案在内的其他竞标者赢得了德国空军的青睐。会上做出决议,作为对抗盟军战略轰炸机的高空高速战斗机原型机,Ta-183可继续发展,生产原型机并为量产做准备。

按照决议,福克·武尔夫公司将先期制造16架“实验测试系列”(Versuchs)飞机。这16架飞机的编号和用途如下:V1-V3号机为原型机,由于HeS-011喷气式发动机交货迟缓,福克·武尔夫公司已经于1945年1月接收了少量Jumo-004B发动机(Me-262战斗机的动力系统)。在HeS-011发动机无法按时到位的情况下,这3架原型机装上了Jumo-004B发动机;V4-V14号机为0系列预生产型,预定安装HeS-011发动机;V15和V16号机为全尺寸静力试验平台。原型机首飞预定于1945年5、6月间进行,进一步验证II号方案和III号方案的尾翼结构。第一架生产型预计于10月完成。然而这些预想都没有成功,因为1945年的4月8日,英国伞兵部队就已经占领了福克·武尔夫飞机工厂。紧锣密鼓的Ta-183计划就此嘎然而止,福克·武尔夫公司赢得“紧急战斗机竞标计划”也成了一场虚幻的胜利。而乌鸦这种也许是当时最有前途的后掠翼喷气式战斗机尚未试飞就夭折在了德国Ta-183截击/战斗机项目的研制工作在1942年就开始了。当时革命性的动力装置——涡轮喷气发动机已经问世,福克·武尔夫飞机公司以工程师汉斯·马尔特霍普(HansMulthopp,一个年轻的天才航空工程师)为首的一个设计小组开始构想一种以涡喷发动机为动力的高速截击机,并进行了气动力方面的预研。

1944年1月,德国航空部开始进行“紧急战斗机竞标计划”,布洛姆·福斯、容克、梅塞斯米特、亨克尔以及福克·武尔夫均加入竞争行列。福克·武尔夫的设计师库尔特·谭克(KurtTank)在马尔特霍普设计小组的研究成果基础上提出了5号方案(ProjectV),作为“紧急战斗机计划”的参选方案。需要说明的是,在最初福克·武尔夫公司向航空部呈报的设计代号是Fw-232。但航空部考虑到德国空军中已经有代号232的飞机(即阿拉多公司的Ar-232运输机,装备数量极少),遂将该机设计代号改为183,并允许加上库尔特·谭克教授姓氏的头两个字母构成完整的设计代号——Ta-183。

随后的一年间,库尔特·谭克率领马尔特霍普设计小组在5号方案的基础上完成了三种方案的设计。第一种方案是前卫的火箭发动机方案,以增强拦截轰炸机的能力。该方案采用HeS-011R组合式发动机,该发动机由一台HeS-011涡喷发动机和一台最大推力1000公斤的辅助火箭发动机组成,火箭发动机由机翼下方吊挂的副油箱提供燃料,可供火箭发动机工作200秒。这种方案很快就被抛弃了,从时间顺序上讲它应该是Ta-183I号设计方案,但笔者目前掌握的资料显示,福克公司似乎并没有将这个编号赋予它。但此后谭克带着设计小组搞出来的2个方案却又按照时间顺序定为Ta-183II和Ta-183III,显然在这两个正式方案之前还应有一个早期设计。这个早期设计应该就是夭折了的火箭发动机方案。

  Ta-183II是库尔特·谭克设计小组提交给德国空军部的正式方案,采用金属-木材混合结构,机身粗短,机翼后掠角达到40度,前三点式起落架,安装1台HeS-011涡喷发动机。该方案在气动外形上与梅塞施米特的MeP.1101方案十分近似,可谓不谋而合。为了与II号方案进行对比,选择出最优设计,设计小组还与Ta-183II同步平行设计了Ta-183III,它的布局与II方案近似,但是座舱更靠后,机翼后掠角也减小到35度,水平尾翼采用常规布局,安装在垂尾根部。

  Ta-183II为单座单发飞机,机头进气,中单翼+T型尾翼布局。它的气动外形以今天的眼光来看称不上漂亮,的的确确就是一只丑陋的大“乌鸦”。短小粗壮的机身是Ta-183II的主要外形特征,位于座舱下方的进气口延伸到后部与HeS-011发动机相连,全机看上去像一个粗短的箭头,座舱几乎直接骑在发动机舱上!采用这种设计完全是为了迁就当时的涡喷发动机的结构和性能。20世纪40年代中期,德国设计的喷气机均采用涡喷发动机,其安装方式不外乎两种——翼下吊挂(或直接安装在机翼上)和机头进气。后者在气动外形上显然占有优势,但同时也带来一个问题,如果在机头进气的布局下再采用常规的机身结构,势必造成进气道过长,导致发动机推力损失。HeS-011涡喷发动机本来就只有可怜的1300公斤推力,如果功率再有损失,就失去了喷气动力的意义了。解决办法之一就是采用短机身设计,缩短进气道长度。事实上,不仅是德国人采用这种方法,战后各国第一代单发喷气式战机,几乎都是粗短机身。直到发动机技术不断进步,最后涡扇发动机取代涡喷发动机成为各国战斗机主流动力系统,才彻底解决了机身长度与发动机输出功率之间的矛盾。

  Ta-183II的机翼是薄翼型中单翼,后掠角40°。这个设计有待商榷,因为比起下单翼来,中单翼布局不太利于简化生产工艺,而且会对飞行员向下的视野产生严重影响(美国的第一代喷气战斗机F-86就改用了下单翼)。Ta-183II的机翼为金属-木材混合结构——两条钢缘铝合金翼梁组成扭力盒,利用一个固定接头与机身连接。1944年后,德国战略物资严重紧缺,当时几乎所有生产的战斗机都在次要或非承力部位采用了木制部件,以减少钢、铝合金等金属材料的消耗。Ta-183II也不能例外,它的机翼的翼肋由多层胶合的木板制成,蒙皮用的也是层压木板。当然,采用木制构件的直接结果是导致机翼承载能力的下降,德国空军能容忍这种情况的出现也说明他们本身就是将Ta-183作为高空截击机来看待的。截击机强调爬升率和加速能力,主要作战对象是盟军的重型轰炸机群,战争中德国战斗机部队已经形成了“一击脱离”的主要作战模式,利用德制战机出色的垂直机动能力和大威力机炮对盟军有战斗机护航的轰炸机群实施突袭式的打击。这种攻击模式对飞机的盘旋等水平机动能力的要求相对降低,对较低的机翼承载能力也可容忍。

  Ta-183II的机翼后缘内侧布置有襟翼,以改善起降性能。后缘外侧为升降副翼,提供侧向和俯仰操纵。每侧机翼内设计有6个机翼油箱,燃油携载量1565升(这一点与梅塞施米特MeP.1101方案完全不同,MeP.1101将油箱布置在了机背发动机上方)。在Ta-183的早期设计中,两翼下还可携带可抛式副油箱,用于为辅助火箭发动机提供燃料(工作时间200秒)。

  Ta-183II的机翼是最具有划时代意义的。这不仅仅是指它后掠角高达40°,有效的适应了动力系统的革命,为战后高速飞机的发展指明了道路。而且Ta-183II采用了薄型机翼设计,这是德国航空界在20世纪40年代的研究成果,他们发现减小翼型厚度不仅降低了阻力,还能够推迟激波的出现。激波对于跨音速和超音速飞行有重要影响,战后美、苏两国在研制第一代喷气式战斗机时只引入了后掠翼技术,而没有采用薄翼型设计,到后来又不得不走回头路(北美F-100扬弃了原F-86的相对厚度12%的厚翼型,重新采用相对厚度7%的45°后掠翼),以实现更高的飞行速度。

  Ta-183II的尾翼部分设计也很独特,其垂尾前缘后掠角高达60°。采用这样的设计主要是出于保证飞机方向稳定性和布置平尾的需要。由于机身太短,如果采用常规尾翼布局(即水平尾翼位于垂尾根部),飞机的方向稳定性可能会存在问题,而且这种布置方式会造成平尾力臂缩短,势必增大配平阻力。这方面比较典型的例子是苏联的I-16,过短的机身造成飞机稳定性不佳,操纵品质低下。Ta-183在设计时考虑到机身长度比较短,故改用高平尾和大后掠角垂尾结构,改善了飞机的操纵性能。但这样的布置也会使方向舵的操纵效率相对比较差。Ta-183II采用带有一定上反角的T型平尾设计,相当引人注目。平尾后缘装有气动操纵面,只用于飞机平飞时配平。由于具有较长的力臂,操纵面只需偏转较小角度就可以完成配平,高速飞行时阻力较小。相比之下,Ta-183III的设计就要传统得多,该机采用单尾撑加“倒T形”尾翼设计,利用尾撑来增大力臂,保证稳定性,但重量却也因此增大了。

  Ta-183采用前三点式起落架,均为单轮。鼻轮为支柱式结构,向后收入机身内部;主起落架也是支柱式,起飞后向前向内收入机身。这种将起落架收入机身的方式在当时的单发战斗机中十分罕见,大多数战斗机都将主起落架收入机翼内。这是因为Ta-183采用了薄型机翼,机翼相对厚度和绝对厚度都不大,而且由于Ta-183机身太短,所有油箱都布置在了机翼上,这样一来,几乎不可能留出足够的空间收纳主起落架。因此,机身起落架实在是不得已的措施。 1945年2月27日和28日,纳粹德国空军组织了“紧急战斗机竞争”讨论会,会上对比了各大飞机生产厂商的设计方案,Ta-183战胜了包括梅塞施米特MeP.1101方案在内的其他竞标者赢得了德国空军的青睐。会上做出决议,作为对抗盟军战略轰炸机的高空高速截击机原型机,Ta-183可继续发展,生产原型机并为量产做准备。

按照决议,福克·武尔夫公司将先期制造16架“实验测试系列”(Versuchs)飞机。这16架飞机的编号和用途如下:V1-V3号机为原型机,由于HeS-011喷气式发动机交货迟缓,福克·武尔夫公司已经于1945年1月接收了少量Jumo-004B发动机(Me-262战斗机的动力系统)。在HeS-011发动机无法按时到位的情况下,这3架原型机装上了Jumo-004B发动机;V4-V14号机为0系列预生产型,预定安装HeS-011发动机;V15和V16号机为全尺寸静力试验平台。原型机首飞预定于1945年5、6月间进行,进一步验证II号方案和III号方案的尾翼结构。第一架生产型预计于10月完成。然而这些预想都没有成功,因为1945年的4月8日,英国伞兵部队就已经占领了福克·武尔夫飞机工厂。紧锣密鼓的Ta-183计划就此嘎然而止,福克·武尔夫公司赢得“紧急战斗机竞标计划”也成了一场虚幻的胜利。而乌鸦这种也许是当时最有前途的后掠翼喷气式战斗机尚未试飞就夭折在了襁褓中。


第六位:MeP1101战斗机


 Messerschmitt公司的工程师Hans.Homung开始设计这种飞机。仅用了9天时间,做出了MeP1101的第一个方案。该方案是一架机身粗短,从翼根的两个进气口进气,装一台HeS011涡轮喷气发动机的飞机。机翼后掠角能选择两个安装角度,即40度和26度;各油箱总容量为1050升;前三点起落架;装一枚SC500炸弹和两门MK10830mm机炮。

  第二个方案设计从1944年8月30日开始,机身较第一个方案更为圆滑,机鼻更尖更长,机翼固定于40度后掠角,装两门MK11255mm机炮或MK108 30mm机炮,如挤紧安排,可装三门MK108或MK103 30mm机炮。

同时拟发展一种使用脉冲喷气发动机的P1101L。由于脉冲发动机必需在飞机达到一定速度后方可工作,所以在飞机后部装设了8枚固体火箭助推器,能推动飞机起飞并达到脉冲发动机的工作速度。

在经过若干风洞试验,对机身和翼型进行反复选择后,1944年年11月10日,Messerschmitt公司决定在没有官方支持的情况下,制造一架全尺寸试验机。为避开盟军的轰炸和侦查,设计制造工作秘密地在Messerschmitt的Oberammergau联合体,一个位于巴伐利亚山区的秘密基地进行。在克服由盟军空袭带来的原料、部件供应困难后,飞机缓慢地完成制造,预定于1945年6月试飞。装全部军械的生产型的设计工作也同时进行。当飞机已完成80%工作量后,1945年4月29日,美军占领了该基地,发现了这架飞机和部分图纸。发现的飞机装一台Jumo004B型发动机,估计是当时HeS011发动机在生产上还存在种种问题而临时采用的代用品。机翼可以在地面调整安装角度,装定于35、40、45度等三个角度。机身是金属结构,机翼、尾翼是木结构。缴获的图纸中还有“V”和“T”两种尾翼的方案。飞机的军械为两门或四门MK108/30mm机炮,也可以在翼下携带四枚X-4空-空导弹。


在美军先头部队抵达之前,Messerschmitt公司的雇员将全部图纸密封于一些大铁罐里,埋藏在附近的农庄里。MeP1101V1原型机被美国大兵从山洞里拉到外边的空地上。几天后,德国宣布无条件投降,美国的专门人员赶来对Oberammergan进行评估,经过对德国雇员的追问,发现了图纸的下落。当赶到图纸埋藏地时,图纸的的一部分已被驻当地的法国军队缴获。


  美国研究人员、贝尔飞机公司的Robert.J.Woods和Messerschmitt公司的付总设计师曾建议在当地将该机完成,但法国军队拒绝交回图纸,加之兵荒马乱,这种设想完全不现实。被拉到空地上的原型机也任意由好奇的美国兵参观拍照。

经过努力,P1101的原型机在1948年8月被运回美国Baffalo的Bell工厂。经过三年多的破坏,飞机已无法修复。Bell公司以该机为蓝本,设计了BellX-5飞机(装AllisonJ-35喷气发动机),在1950年初试飞。P1101原型机上的一些零件曾用于X-5飞机的静力试验。X-5试飞后,P1101即被扔进废料堆。


第五位:Ju-287轰炸机


容克Ju-287的产生完全是由于被动的原因。1943年一月开始,美英开始联合对德国本土进行轰炸。当时只有很少的轰炸机连队有远程战斗机护航。到了1943年中期P-51及加装副油箱的P-47大规模为轰炸机护航,德国空军为拦截轰炸机疲于奔命,战斗机损失率骤然大增。当时有将近80%的德国战斗机在西线和本土,却抵挡不住美英的“千机大轰炸”。德军制空权顿时丧失大半。

东线的情况也是如此。1943年下半年库尔斯克战役结束后,德国空军丧失了在东线的战略制空权,且只有20%的德战机留在东线,Bf110、Ju88以及Do217等重要的轰炸机撤离东线,加上苏联空军大量装备La-5和Yak-9,使得对苏联境内的轰炸变得极为困难。战争进行到这时,再也看不到德国空军He111机群的威风了。

希特勒狂想的脑袋开始琢磨着对英国及盟军据点的打击新方法。在诺曼底登陆后的第六天,V1和V2相继发射成功对英国及安特卫普实施导弹攻击。但由于当时的制导技术落后,偏航现象严重。希特勒要求研制一种“能超越盟军任何一种战斗机”的轰炸机,Ju-287由此诞生。

  前掠翼设计不管是当时还是现在看来都是一个大胆且风险性极大的设计,所以只在少数的高空高速战斗机上使用。大家熟悉的俄罗斯S-37以及美国格鲁门公司研制的X-29验证机就是采用前掠翼设计的为数极少的成功例子。而F-16在研制时也提出了一个前掠翼方案,甚至在Ju-287研制的同时,亨克尔公司也为国民战斗机计划(Volksjaeger)设计了一种前掠翼He-162,即He-162D型,但这两个计划后来都不见下文。

  Ju-287在最初设计时采用的是后掠翼设计,但由于后掠翼设计使得飞机在低速时稳定性较差,这样必然影响轰炸机的投弹精度。不仅如此,后掠翼的种种问题都使得汉斯•沃克小组放弃了这个决定这个问题就是速度。飞机在飞行过程中,当垂直于机翼前缘的气流速度接近音速时,机翼上表面局部气流将超过音速,而出现激波。有激波就会有波阻,同时会引起激波后面的气流分离,使飞机的阻力急剧增加,且变得难以驾驭,就象出现了一道无形的障碍,即所谓“音障”。对于平直翼飞机来说,垂直于机翼前线的气流速度等于来流速度(或飞行速度),飞机的飞行速度接近音速时肯定产生微波,使飞机阻力剧增,而无法突破这一障碍。后来出现了后掠翼,加上喷气发动机的问世和成功应用,才使飞机突破“音障”实现超音速飞行。这是因为影响机翼产生升力和导致出现局部激波的,主要是垂直于机翼前缘的气流速度。按照速度向量的分解法则,对于后掠翼来说,来流速度(或飞行速度)可分解为垂直机于翼前绿的速度分设(vcosX,简称垂直速度)和平行于机翼前线的速度分量(vsinX,简称平行速度)。垂直速度明显小于来流速度,所以后掠翼可以推迟激波的产生,只有在飞行速度更大时才会出现微波。此外,即使出现激波.后掠翼还有减弱微波强度和降低波阻的作用。因此,现代战斗机、攻击机和高亚音速旅客机都广泛采用后掠翼。后掠翼的最大缺点是由于平行速度的影响,使流经机翼的气流往外倾斜,产生从里往外的展向流,使得机另外侧特别是翼尖后缘附近的附面层加厚,容易出现气流分离。而这里正好是飞机的重要操纵面副翼的所在位置,因而它将影响副翼的操纵效率,严重时还会使飞机自动滚转和上仰,及至危及飞行安全。为了克服后掠翼的这一缺点,常采用翼刀、机翼前线锯齿和缺口等措施采进行补救。

  对于前掠翼来说,流速度也可以分解为垂直和平行两个速度分量,其垂直速度分量必然小于来流速度,因此前掠翼与后掠翼一样也有延缓激波产生.减弱微波强度和降低波阻的作用6)但是,前掠翼酌平行速度分量,不是从里往外,而是从翼尖流向翼根方向,因此前掠另飞机在大迎角时气流在翼尖甚至是大部分外翼段都不容易分离失速.这对于改善飞机的升力特性,提高副翼的操纵效率都是大有好处的。当然,由于从外往里的展向流的作用,使前掠翼的翼根处容易分离失速,对此只要在前面安装一对鸭式前翼就很容易使这一问题得到解决。因为,在较大迎角飞行时鸭式前舅会向后拖出两个翼尖涡,正好流经两侧的翼根处,它可以将即将分离或已经分离的翼根表面的气流带走,使翼根的流动状态得到改善。前掠翼的问题不在于此,主要在结构上因要求过高而难以解决。由于机翼前掠后,结构形式上,本身就使机翼的抗弯扭能力减弱,加上在气动力的作用下,使外翼向前上方弯扭,迎角增大;迎角增大后,升力增大,又使外翼向上扭转得更厉害;如此恶性循环,直到使机翼扭转折断。这种现象就称为气动弹性发散。为了防止这种情况的出现,需要增加机翼的抗弯扭刚度,这样一来就会导致机翼结构重量的增加,以致完全抵消了采用前掠翼所带来的好处。而汉斯·沃克小组通过对机翼的结构和弹性变形方面作了成功的改进,使得飞机的静稳定性大大提高,很大程度上改善了上述的问题。

Ju-287V1型采用4台Jumo004m型涡轮喷气发动机平行安装,两台布置于前机身两侧,另两台置于翼下,到后期V2及V3型则又增加了两台涡轮喷气发动机,V2型前气原本计划使用4台Heinkel-Hirth011A型发动机,后改用6台BMW003A-1型全部置于两侧翼下,而V3型又改为前机身下挂两台,两侧翼下各挂两台。

Ju-287的发动机布局非常的少见而又给飞行带来了极大的好处。4-6台发动机分布保证了飞行速度,前机身的两台发动机工作减轻了机翼挂载喷气发动机时的压力,而前掠翼设计减轻了发动机喷口处高速气流对其他发动机的影响,这样做不仅提高了每台发动机的效率,更重要的使得飞机稳定性有了提高。而实际上效果也极佳,Ju-287在5000米高度的最大速度达到864千米/小时,跟Me362A-1a型不相上下,比P51-D高出了161千米/小时;爬升率也达到6000米/10分钟。


1944年下半年完成装配任务的Ju-287V1原型机在8月份运离原容克斯公司的试飞基地所在地,运往波罗的海的佩纳明德试验场,这个可以说是德国秘密武器的摇篮的地方,曾经测试了V1、V2飞弹以及Me163和He177等秘密机种。之所以改变试飞基地,一是由于Dessau的试飞机场跑道太短,无法供应喷气式飞机的起降工作,更何况是Ju-287这12吨重的大怪物。另外由于在1944年4月,一架英国皇家空军蚊式战斗机在侦查中拍摄到了Ju-287在容克斯公司试验场里的照片,招来了英国人的浓厚兴趣,为了避免原型机遭损坏或者被俘,只好将原型机运往莱比锡,之后的V2和V3的装配和测试工作也在那里进行。

  1944年8月16日,空军上尉齐格菲•霍茨鲍尔在莱比锡的布兰迪斯机场驾驶Ju-287的V1原型机开始了第一次的测试飞行。第一次的试飞并没有出现什么严重的问题,可以说是非常成功。襟翼的操作很灵便没有什么毛病,但是在转弯时副翼变得不太好控制,幸好降落很舒服也很稳定。

  之后到了测试前掠翼的空气动力设置的试验。高空飞行相当的稳定,可以说坐在上面就如同坐在“空中客车”中,但是到了低空问题就出现了。在时速为404英里的低空,出现的气动发散问题,机身开始震动,拐弯时舵效降低,飞机保持俯冲状态且较难改变姿势。经过多次尝试都无法解决问题的奇格菲无奈只好着陆,着陆也采用了一种新式的减速方法——减速伞减速。

  经过多次的试飞测试,证实将机身前部的两台发动机移至机翼前端可以有效的改善启动发散造成的静稳定性差的问题,并且可以保持飞机在高速低空的平衡性,于是一种高速型Ju-287原型机出现。

  装备全套设备的Ju-287V2型在最后调试阶段夭折了,1945年,V2还有在研制中的V3-V6型图纸以及汉斯•沃克小组统统被苏联军队俘虏,而V1型也在1945年的苏军进攻中被毁。

  V2原型机完成,未进行试飞

  V3 原型机未完成

  V4 V3衍生型

  V5V3衍生型,机尾装备一门双联装Mg131自动炮塔(V5原型机后来的EF131)

  V6 V3衍生型

  在占领佩纳明德和Dessau以后,苏联人并没有因为V1型的损毁而悔恨并停止了这项具有历史意义的工程。在Dessau,苏军完成了V2的装配工作,并且制造了V3型(当然是在汉斯•沃克小组的配合之下)。并且于1945年夏进行了试飞。汉斯•沃克设计小组虽然成了苏联人的阶下囚,然而仍然在为苏联设计一系列Ju-287型的衍生机种。之后,在苏联人的监督之下,德国工程师巴德将EF131计划推进了日程。

  1946年8月EF131原型机的第一次试飞准备完毕。但是就在试飞开始之前,苏联人却将全部设备移至苏联境内的Podberesje继续进行,此举也是出于对西方保密的目的。之后,在1947年5月23日在苏联Stakhanovo机场,德国飞行员保罗•朱格勒进行了EF131的第一次试飞。然而仅仅过了1年,1948年6月苏联方面突然停止了EF131的发展,由于文献记载甚少,终止原因已无从考证。

  之后又相继推出了两种机型:EF140和EF132。EF132的模型在Dessau完成。与Ju-287的设计相反,EF132采

  用了传统的后掠翼设计,6台发动机排列成一排安装在机翼根部的后部,而机舱采用了Ju-288的设计。

  EF132的设计日后成为了苏联大型飞机的典型设计,如Mya-4 Bison野牛。但是在第一架原型机开始制造之

  前,EF132计划也无故夭折了。这成为了Ju-287系列在Dessau设计的最后机型。

  EF140是基于EF131的设计。EF140采用了EF131的机身,并且装备了两台苏制发动机:MikulineAM01。之后在1948年9月30日进行了第一次的试飞。

  其中的一种机型后来发展成EF140r,但是由于气动发散问题造成的剧烈震动无法避免,最终数量方面停止

  了EF140型的研究。之后在Podberesje进行的各型的开发工作由于当时的军事机密已经变得非常难以考证,

  但可以知晓的一点是,1951年5月,苏联方面出台了Ju-287系列的最后一个正式期型:EF150。

  在EF150原型机身上已经完全看不到Ju-287的身影。机翼采用传统的后掠翼,并且采用了许多新型设计:T形尾翼,机翼尖端安装平衡轮,并且安装两台苏制LyulkaAl-5引擎。从EF150的整体设计已经可以看到日后苏联50年代到70年代战斗机及轻型轰炸机的影子。

EF150的两架原型机于1951年到1952年相继开始制造并进行了测试。但不幸的是,图波列夫You-16的生产取代了EF150,1952年EF150进行了最后的测试后退出了历史舞台


第四位:WeserflugP.1003型飞机


 德国和当年的美国一道同为现代直升机的先驱,德美两国在二战中都分别研发出了世界上最早的一批可实用直升机。不过思维超前的德国人并不满足于此,他们早于1938年就开始了更新一代高性能垂直起落飞机的研制。为了同时兼有直升机的垂直升空能力和普通固定翼飞机的高速性能,德国人选择了倾转旋翼机这种极为前卫的理念,并据此用于开发我们现在看到的这架WeserflugP.1003/1倾转旋翼机。

  WeserflugP.1003/1倾转旋翼机研发难度很大,某种程度上来说,这种极为超前的飞机已超过了当时人类的实际科技能力,极为先进的WeserflugP.1003/1最终也随着二战的结束而尘封于历史。

需要大家注意的是,倾转旋翼机将是未来战争的主力机种之一,代表了未来的发展方向。联想到德国科技人员竟然早在60年前就有如此远见,不得不使我们对当时德国科技人员的智慧深感敬佩。


  抛开战争的浩劫,看到闪闪发光的WeserflugP.1003/1在空中飞翔,这是一件多么美好的事情。可是,这在当时是难以实现的。倾转旋翼机的主要特点就是兼有直升机和固定翼飞机两者的共同优点,但也正是这点,它的研发难度要大大高于直升机和普通固定翼飞机。这种飞机的机翼转动部位结构比较复杂,而在飞机起降的飞行状态的转换阶段的机体控制则更不容易,今天配有先进飞控系统的V-22“鱼鹰”尚且屡屡坠毁而不能大量投产,放在科技水平远不如今天的60年前,那就更难了。

虽然德国科技人员的超前思维受限于当时的技术水平而难以实现。不过他们这种在科技上勇于创新的精神则受到了后人的一致肯定。人类的发展离不开创新,所有在科学探索上勇于创新的人们,都将受到后人的尊敬。


第三位:DFS-228火箭动力高空侦察机


 1940 年初,德国滑翔机研究所(DeutschesForschungsinstitut 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相机;机尾部分主要包括了一台沃尔特(Walter)HWK509A-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。

  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。

  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。

  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。

  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(ErprobungsstelleRechlin)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 DFS228V2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。

  真正致命的大问题出在发动机上。沃尔特 HWK509A-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,DFS228 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。

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。


第二位:Go229战斗轰炸机


21世纪的今天,每当人们在各种场合看到美国空军的镇宅至宝B-2隐身战略轰炸机的时候,无不被它那独特的气动外形和强大的隐身能力和作战能力所震撼。的确,凭借几乎无懈可击的隐身能力和作战能力,B-2隐身战略轰炸机成了美国空军的杀手锏。每次美国对外军事行动都有B-2的身影。B-2给人的印象太深刻了。尤其是它那独特的无尾飞翼气动布局。更让美国空军自豪。好像只有美国空军自己掌握了无尾飞翼气动技术。但事实是,在距今60年前的1945年,在欧洲的纳粹德国。就诞生了人类历史上第一架无尾飞翼喷气式战斗轰炸机。它的外形和性能即使在今天也相当先进。在当时更是绝对的前卫。它,就是纳粹德国的末日奇迹,也是美国空军B-2隐身战略轰炸机的伯父——Go-229喷气式战斗轰炸机。


纳粹德国有着异常强大的科研能力。尤其是到了二战末期。纳粹德国的科学家们似乎爆发出不可思议的创造力。飞碟等一系列再今天看来不可思议的东西,在那时候都被创造出来。Go-229喷气式战斗轰炸机就是其中已经接近成功的项目。

二战发展到1944年,战局对纳粹德国越发不利。尤其是对战局至关重要的制空权,完全掌握在美.英空军的手中。这让纳粹空军司令戈林焦头烂额。为了夺回制空权,戈林把希望寄托在新式武器上。其中就包括Go-229。


 提到Go-229,就一定要提起Go-229的创造者,早期飞翼机设计的先驱霍顿兄弟——雷玛·霍顿和瓦尔特·霍顿。霍顿兄弟从小就对飞翼布局情有独中。他们的设计思想是,只有飞翼这种单纯以机翼容纳乘员和动力系统,取消机身.水平尾翼和垂直操纵面的布局才能最大程度地消除阻力。这样可以最大限度的增加飞机的速度。至于飞行的稳定性和方向控制,可以通过副翼、襟翼和扰流片等部件的组合作用来实现。为此霍顿兄弟进行了大量试验。他们需要的只是官方的支持。结果机会很快就来了。纳粹上台后为重整军备而对航空业的大力支持为他们创造了有利的客观条件。1936年,霍顿兄弟的飞翼试验机HoV-B试飞成功。

  1936年,霍顿兄弟加入德国空军,开始为纳粹空军服务。这使他们可以接触到当时纳粹空军很多最新科研技术并结交纳粹空军高层人物。这对于他们的飞翼机研制有很大帮助。1943年,霍顿兄弟开始军用大型飞翼机的研制。他们的工作得到纳粹空军最高指挥官戈林的大力支持。尤其是到1944年,面临美.英空军越来越大的压力。已经焦头烂额的戈林对霍顿兄弟的飞翼机全力支持。同时提出了明确的技术性能要求——必须达到载弹量1吨、时速1000公里/小时、作战半径1000公里。而且要求同时具备对空和对地作者内能力。如此性能即使在今天也不好做到。尤其是飞机的心脏动力系统。当时的活塞螺旋桨发动机根本达不到要求。幸运的是到1944年,德国在喷气式发动机技术方面已经成熟。霍顿兄弟立刻敏感的意识到这种革命性的动力装置对飞翼机的巨大价值。他们通过Me262等项目了解喷气发动机的各种性能。开始研制喷气动力军用大型飞翼机。1944年,在德国哥廷根正式开始研制工作。计划被命名为“霍顿Ⅸ”。

1944年3月1日,“霍顿Ⅸ”计划第一架无动力的原型机取得无动力滑翔试飞成功。试验证明飞机飞行品质完全满足技术设计要求。在试验成功的鼓舞下,纳粹空军开始进行有动力试验。以容克Jumo004涡喷发动机为动力。动力机试验代号为“霍顿ⅨV2”。12月18日,代号为“霍顿ⅨV2”的喷气动力飞翼机在德国奥拉宁堡进行第一次升空试飞。这一刻注定要载入人来航空史册!这是人类航空史划时代的一刻!这是人类历史上第一次喷气式飞翼机动力升空飞行!标志着有动力纯飞翼机〔注:无尾翼〕的诞生。证明了飞翼技术的可行性。


作为历史上第一架实用喷气动力的飞翼机,“霍顿Ⅸ” 的安全使用过载为7G,其座舱位置相当靠前,两侧各安装一台容克Jumo004涡喷发动机,尾喷管突出在机翼后表面上。翼身中部采用传统的焊接钢管结构,整机基本以多层胶合板作蒙皮,当然在发动机喷口附近位置用的是金属以承受高温。机翼外段部分则是全木结构,其重要边缘用由薄木片与树脂压合而成的特殊强化材料制成,只有翼尖是全金属的。最初曾经有人怀疑木质机身能否承受强大的喷气动力,但试验的结果表明这样的设计在减重的同时完全能满足强度要求,而且由于战时重要金属资源的缺乏,以木为主也是有些不得已而为之,再说木工对人力的要求也比较低。

  “霍顿Ⅸ”在是非试验中表现出异常优异的性能。另纳粹空军高层尤其是戈林喜出望外。与当时另一个项目“飞碟”比起来,“霍顿Ⅸ”更现实得多。于是,在还没有完成全部试飞科目的情况下,纳

  粹空军就迫不及待的订购了40架。这些飞机被交给一直配合“霍顿Ⅸ”计划的戈塔公司来生产。正式生产型号被定名为Go-229。为适应作战需要,厂家对原形机进行了适当修改。设计了新的座舱,加装新型电子设备。同时为即将装备的机载雷达系统预留了空间;增大了发动机室的空间;调整进气口几何形状和加强起落架结构强度等。同时,由于Go-229的飞行升限太高。当时缺乏可靠的座舱增压系统。所以专门研制了一种专用飞行服。这种专用飞行服乍看起来非常像后来的太空服。也成了一段趣事。

Go-229A属于单座喷气式战斗轰炸机。乘员1人,固定武器为4门Mk108型30毫米机关炮。可带两枚一吨重的炸弹。还计划在装备机载碟型雷达后加装空空导弹,也就是世界第一种实用空空导弹:纳粹德国X-4(RK-344)空空导弹;机长7.47米,高2.8米,翼展16.75米,空重4.6吨,全重9吨,动力装置采用两台容克JUMO004B涡轮喷气发动机,推力900公斤;最大航程3170公里,作战半径1900公里!最大速度997公里/小时;升限达到惊人的16000米!所有这些在当时全世界是独一无二的。这不仅超越了当时盟军所有活塞螺旋桨战斗机,而且超越了德国另一种喷气式战斗机Me262。尤其重要的是,由于整个机体外部由大量胶合板构成。而且集体表层喷涂了一种特殊涂层,加上特殊的气动布局,使Go-229A具备了当时绝无仅有的雷达隐身性!曾经在试飞是成功的使德国的地面监视雷达失去探测信号!这使Go-229A成为人类航空史上第一架准隐形喷气式战斗轰炸机!

  1945年春天开始,Go-229A开始在戈塔公司的工厂投产。同时后续改进计划开始进行。如果一切顺利,1945年8月双座装甲加强型Go-229B就可以投产。但当Go-229A开始顺利进生产的时候。纳粹德国的末日也来临了。1945年4月14日,美军第9装甲师攻占戈达公司位于弗雷德里奇斯洛达的工厂。20架还没有来得及完工的Go229A和它的最新改进型“霍顿Ⅸ”V3.V4.V6一起落入美国人手里。同时落入美国人手里的还有整条生产线和“霍顿Ⅸ”计划的全部技术资料。事实上,这样的结局对Go-229A再好不过。因为这避免了它像纳粹其他秘密武器那样被纳粹自己销毁

  战后,美国和英国对缴获的“霍顿Ⅸ”计划的资料和Go-229B进行了详细研究。他们的结论是,这是一种革命性的飞机。如果纳粹有更多的时间来生产他。那将对整个欧洲空战结局产生颠覆性影响。事实上纳粹空军司令戈林就曾在被俘后声称:“只要给我4到5个月时间,以飞翼为主的喷气飞机将为德国赢得战争”!。虽然他的话有些道理,但历史已经证明,反人类的纳粹是必将灭亡的。决不可能是几件新式武器就可以拯救的。

  战后,霍顿兄弟中的雷玛·霍顿和其他许多德国人一样去了阿根廷,继续对飞翼的研究和设计。于1994在阿根廷去世。而另一位瓦尔特·霍顿留在德国。后来加入西德空军,与1998在德国逝世。霍顿兄弟在飞翼机研究方面取得了划时代的成就。他们的很多技术思想影响了后来整个人类的航空工业。霍顿兄弟为人类的航空事业建立了不朽的功勋。直到今天,美国空军的骄傲B-2隐身战略轰炸机仍然无处不闪烁着的霍顿兄弟杰作Go-229的光辉。很多航空专家曾经严正批评过美国的诺斯罗普,认为他在战后没有聘请霍顿兄弟与他一同进行飞翼机的研究工作是一个严重的错误!!事实上,诺斯罗普本人也始终对此感到遗憾。如果战后诺斯罗普能够和霍顿兄弟联手进行飞机的研制工作。那在世界航空界将产生不可估量的影响!

  Go-229和其他纳粹末日武器:弹道导弹.巡航导弹.潜射弹道导弹.空空导弹.空地导弹.地空导弹.反坦克导弹和AIP潜艇等一起,对人类后来的军事科技产生了极其深远的影响。而纳粹最神秘的项目“飞碟”则成为困扰人类长达60年之久的迷案。

Go-229目前在全世界只存留一架。就是1945年4月14日被美国缴获的“霍顿Ⅸ”计划的V3试验机。目前,该机被珍藏于美国国家航空航天博物馆。成为举世珍品。他见证了纳粹末期德国的科学家们所爆发出不可思议的创造力。也见证了人类航空史上曾经的辉煌。


第一位:银鸟空天轰炸机


二战德国末日科技的最高杰作--空天轰炸机

  在一具巨大的灰色火箭助推器的前端,有一架外型流线美观的白色飞行器,"Silverbird"-“银鸟”象它的名字一样,在60年前,它的外型是那样的前卫脱俗,几乎不像是那个时代的产物,其身上完全看不到当时其它二战飞机那种陈旧的身影,其实不仅仅是外型,当你们了解了它的作战设想和技术特点后,就会了解这是一件真正超时代的伟大作品,它就是二战德国末日科技的最高杰作——Sänger"Silverbird"空天轰炸机。

  也许有人对空天飞机这个概念不甚了解,其实,它就是一种可以水平起降,单级高速入轨的高性能飞行器(SSTO),也就是人类目前正在使用的航天飞机的下一代进化版本。空天飞机可以像普通飞机一样水平起降,借着自身的动力自行进入太空轨道,其高效率和低成本都是现有的笨重运载火箭和航天飞机所难以比肩的。

  在20世纪80年代末,欧美国家纷纷提出了各自的空天飞机计划,比如美国航空航天局NASA的X-30,英国的“霍托尔”,德国的“桑格尔”等空天飞机。可惜难度过大,当人类真正使用这种先进飞行器的时代,怕是要等到21世纪中叶了。

  在军事方面,空天飞机将是一种“明天的战机”,美国将于2013年开发的下一代B-3轰炸机或是所谓的“全球攻击平台”其实也就是一种空天飞机,借助超过10倍音速的高速,“全球攻击平台”将能在2小时内攻击全球任一地点目标。空天飞机可说是比当今的F/A-22更有魅力的先进机种,可这种先进飞行器的真正“老家”,竟是来自60年前欧洲那个战火纷飞的国度…………

  "Silverbird"空天轰炸机和V1飞弹一样借助长长的滑轨起飞。滑轨起飞其实和现在的垂直发射一样,也是一些高速飞行器的有效起飞方式之一,长长的轨道将给飞行器以极高的初速。"Silverbird"进入轨道后的开始转入平飞,它的飞行高度比今天的航天飞机稍低,也就是大约距地表约90~100公里的高空,也就是说,"Silverbird"也是一种亚轨道飞行器。

  "Silverbird"的设计思想要求飞机充分利用超高速飞行中所产生的激波的巨大能量,使飞机就像海边冲浪的人们一样借着这股巨大的能量顺利飞抵数千千米之外的目标(要是仅靠飞机自身的燃料肯定是远远不够的)。"Silverbird"的这个设想与美国未来的“全球攻击平台”完全一致,后者还有一个别称就是“环球乘波(激波)轰炸机”。需要注意的是,"Silverbird"的机体选型十分合理,其外表光滑圆顺,与后世的许多高速实验机十分相似(比如美国后期的一些X系列实验机种),也就是说,如果"Silverbird"能够制造出来,仅从理论上来说,这种极为前卫的构形足以使它完成那同样极为前卫的任务。"Silverbird"到达目标上空(也许是莫斯科或是华盛顿),打开弹仓投下了核弹。

  "Silverbird"前面几步的构想都十分合理,不过在这一步却露出了破绽,我们今天已经知道,战机在高速飞行中的弹药投放并不是一件易事,F/A-22在超音速状态下的弹药投放就是借助巨大的弹力来将导弹“强行”推出机外,要是仅依靠导弹自身的重力下坠,那导弹将不会下坠而是紧紧的吸附在机体上。"Silverbird"的速度超过10倍音速,它是不能采用常规投弹这种方式的,不说投弹,就是打开弹仓门这个动作本身都会对超高速飞行的飞机产生严重的不利影响。

  "Silverbird"的设想虽说有些破绽,但人无完人,在科技远不如今天的60年前这点也是可以理解的,毕竟当时的人们还有太多的东西还在摸索之中,以今天的观点去强求他们是不对的。(美国人今天也对这个老大难的投弹问题进行了研究,他们的解决方法之一就是从高速空天机的尾部投放弹药,当然是用弹射的了。希望他们能取得成功,毕竟这种飞机的民用前景也十分广阔)。

  顺带要说一句,航天飞机的速度更快,却也能安全打开货仓,而空天飞机则不能。原因是航天飞机已经进入了真正的地球轨道(距地表110公里以上的高空,这也是当今发射卫星所必需达到的最低临界高度,达不到的话卫星将马上坠毁),此时它虽向卫星一样绕地球高速运行,但航天飞机本身则几乎是静止的,加上又是失重状态,当然可以安全打开货仓了。而空天飞机大部份时间都在高度稍低的亚轨道上(距地表约90~100公里的高空),其受地球引力的影响远比高轨道上的航天飞机要大(没有失重)。当然它也可以向航天飞机一样进入真正的地球轨道,不过这时它投下的炸弹也就在失重状态下成为了一颗“人造卫星”,也许要几年的时间才能重新落回地面。

  "Silverbird"完成了任务,像普通飞机一样在跑道上水平降落,这一点十分精彩,毫无破绽可言。

"Silverbird"可说是生错了时代的优秀产物,其身上所体现的优异设计和其所代表的超前思想远超他国50年以上!!!虽很难在当时的技术水平下获得实现,但在科技远不如现代发达的60年前,当时的德国科技人员竟能在极为艰难的条件下拿出与远在100年后的21世纪中叶才能投入使用的人类未来新锐兵器不谋而合的"Silverbird",其不拘一格,勇于创新的探索精神将永远受到后人的赞赏。

  

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