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旧日本海军与陆军的制导导弹和炸弹


当说到第二次世界大战中制导导弹的发展时, 德国的导弹必定会成为激烈讨论的话题。诸位或许可以滔滔不绝的说上三天三夜都说不完。确实无论在发展,完善,甚至在部署制导导弹上,德国都要远远的超过了当时其他的参战国。令人比较熟悉的几个德国制导导弹项目包括Hs 117 ‘Schmetterling’,Messerschmitt ‘Enzian’, Rheinmetall-Borsig ‘Rheintochter’, 以及ENW C2 ‘Wasserfall’。除此之外还有被投入实战的Ruhrstahl-Kramer X1 ‘Fritz X’和 Henschel Hs 293. 相信前者国内的二战军事爱好者们都会比较熟悉。 但不为大众所知的是,在德国制导导弹项目的夺目光辉下,日本也在紧锣密鼓的进行着自己的设计计划。 另外需要指出来引起大家注意的是,这些项目都是日本在无任何德国援助的情况下独立完成的。(以防某些人信口雌黄的再说是学德国人的)。

在1943年初,旧日本防空本部和海军航空技术厂(空技厂)分别向陆军和海军下达了研究制导武器的指示。令在下感到有趣的是,陆军依照此指示专心研制空对地/舰导弹(下文简称ASM),而海军却努力研发地对空导弹(下文简称SAM)当然也包括一些ASM。下面在下就带诸位去参观一下旧日本帝国的制导武器军火库。参展的三件展品分别是 陆军 イ号Ⅰ型甲/乙 空对舰导弹,陆军ケ号红外指导炸弹 和 海军‘奋龙’地对空雷达制导导弹。 在出发前需要告诉诸位的是,由于海军制导武器资料的匮乏, 此次参观我们会在陆军部多停留一会儿。而海军部我们就要相对的走马观花了。 下面我们就先进入旧日本陆军部看一看





第一站 - 旧日本陆军 イ号Ⅰ型甲/乙 空对舰导弹


1944年7月,日军在马里亚纳群岛败北。庞大的美国登陆舰队直指日本本土。危急时刻日本陆军决定让三菱制作所的名古屋(Nagoya)研究所研发两种类别的无线制导导弹。这就是日后的イ号(读作 I Go)Ⅰ型甲和イ号Ⅰ型乙空对舰导弹。但是后来为了缩短研制时间,军部又将イ号Ⅰ型乙的设计项目指派给了川崎制作社。在下猜测日本此时还未正式考虑使用‘神风’战术而是下令研制空对舰导弹并非出于爱惜飞行员的目的。最主要的原因是他们已经意识到此时美军的防空火力已经十分精准。大部分日机还没有机会发起攻击就已被击落了。 所以日方认为运用导弹可以有效的提高命中目标的机会。

拥有大载弹量的イ号Ⅰ型甲是被用来对付向战列舰或是航空母舰这样的大目标的。 而イ号Ⅰ型乙则是用来对付较小的船只。最终由于更大的载弹量并且不易发生电子系统问题,军部选择了イ号Ⅰ型甲而放弃了乙型。截止到日本投降,总共生产了15枚イ号Ⅰ型甲和180枚イ号Ⅰ型乙。但是没有一枚在实战中发出愤怒的咆哮。




イ号Ⅰ型甲

イ号的第一个版本,也是二者里较大型的イ号Ⅰ型甲携带800千克的弹头。机体与发动机全部由三菱制作所负责开发。所使用的材料为木材和金属。主翼和尾翼为木制、机体则由锡制成。弹体布局是一个简单的高翼单翼机的布局。在机体前部是一个1764磅重的弹头。  动力由一台能持续75秒提供24千克推力的‘特呂1号’三型火箭发动机提供。该发动机的动力来源于用高气压将过氧化氢和高锰酸钠盐送到燃烧室的液体火箭,可输出10000千克的静推力。发动机的设计是由在三菱制作所在京都的实验室完成的。イ号Ⅰ型甲由キ-67四式重爆‘飞龙’在腹下携带。投放后由母机上的操作员进行无线电引导至目标。




图1 イ号Ⅰ型甲空对舰导弹


イ号Ⅰ型甲的设计负责人为三菱制作所的小泽久之丞(Ozawa Kyonosuke)。他也是当初キ-67四式重爆‘飞龙’的设计负责人。小泽与其他キ-67四式重爆的设计者们一起在8月下旬着手设计イ号Ⅰ型甲。同年10月第一架原型机在名古屋的日本车辆热田工厂完工。 到同年11月又有10架测试机相继完工,并在该月月底进行了试飞。试飞地点最初是在水戶 (Mito) 附近的阿字ヶ浦(Ajigaura)海岸和神奈川县(Kanagawa)真鹤(Manazuru)市旁的三ツ石海岸进行,后来又改在了位于白石(Shiroishi)的琵琶湖(Lake Biwa)进行。













图2-7 在福生(Fussa)飞行场准备进行试飞的イ号Ⅰ型甲空对舰导弹和她的母机キ-67 ‘飞龙’在进行最后的检查。







图8-9 在琵琶湖上空投放的イ号Ⅰ型甲空对舰导弹


军方当时首批预订了50枚イ号Ⅰ型甲。但是截至战争结束,イ号Ⅰ型甲总共只生产了15枚。并且大多数都已用在了试射中。所以相对于生产了180枚并且有幸存下来的イ号Ⅰ型乙来说,甲型的资料相当稀少。那么接下来就让我们通过イ号Ⅰ型乙来揭开‘イ号Ⅰ型’导弹的庐山真面目吧。






图10-11イ号Ⅰ型甲空对舰导弹三视图及在キ-67 上的搭载方法。





イ号Ⅰ型乙‘好色的炸弹’

当三菱制作所在完善他们的甲型时,川崎制作所也在紧锣密鼓的发展着他们的版本 - イ号Ⅰ型乙。最初イ号使用了一个无线电高度表让她能在离地面的一个固定高度飞行。但是由于效果不佳被取消了该用了与甲型一样的无线电引导。比甲型要小的イ号Ⅰ型乙携带一枚300千克的弹头。机体由川崎制作所在岐阜(Gifu)的工厂负责生产,而陀螺仪和无线电设备则由东京的住友商事(Sumitomo)通信工业株式会社生产。自动驾驶仪系统由林贞(Hayashi T.)设计,无线电发送机和接收机电路由长森(Nagamori K.)设计。 两人都是住友商事通信工业社的设计工程师。陀螺仪系统包括了电动陀螺和通过机械连接操纵面的伺服电动机。伺服电动机一般使用24伏电压,功率为10瓦(最大功率为18瓦左右)。 最大转矩为0.75N/cm 左右。电动机转速为每分钟4200转,用齿轮减速到70:l。伺服电动机的电力探测器的比率如下:

              θ(探测器)     P (Follow up)     B(方向舵)
    升降舵      1度             1.33度        0.4度= θ/2.5
    副翼        1度             1.33度        0.5度= θ/1.9
    方向舵      1度             1.33度        0.4度= θ/2.5


限制范围  30° (可变),

该伺服装置的灵敏度为  1°?  2°


当操纵杆被推向左或右时一个陀螺和两个伺服电动机同时控制方向舵和襟翼的偏转。当操纵杆被推向前或后时第二个陀螺和第三个伺服电动机控制升降舵的偏转。接收机使用的侧是经过改装的日本陆军飞机(轰炸机)上的99式4号无线电机。操作频率是35到48MHz 和45到58MH,另有一个中间的频率段为0.6到0.7MHz。前两个频率范围每个都有三个波段,所以可以一次同时使用6枚イ号Ⅰ型导弹。  原来的无线电机使用的是晶体操作,而改装后的则使用的是非晶体。接收器使用的是调幅并且有以下的4个控制频率:3OOO是向右,2600是向左,2200是向上,1800是向下。载波频率只有在母机上的操纵员碰操作杆时才会被开启。





图12イ号Ⅰ型乙空对舰导弹内构图。



飞行翼为木质,所使用的翼剖面为 NACA-0012 对称翼剖面(00代表无曲度弧,12代表翼剖面最厚处是在从前缘算起整个翼弦长度的12%处)。在从前缘算起整个翼弦长度的35%处有一条主翼梁。飞行翼翼弦与弹体中心轴有+3度的仰角。尾翼为锡制。弹身也使用锡分段制成。中央部分分为两半用50 颗螺钉固定在一起。后部用于罩盖发动机的部分也是用相同的手法与中央部分连接的。位于弹身上方的自动驾驶系统,无线电和电池等拥有一个额外的护套保护。自动驾驶仪和无线操纵系统总重为26。4磅(12千克)。具体分解开来为:自动驾驶仪系统 17。6磅,无线操纵系统和配线为4,4磅,电池为4.4磅。自动驾驶系统并没有使用速率陀螺仪来限制导弹在各水平面的转速, 而是采用了惠斯通电桥布局来限制转速并且电路阻泥任何振动。


发动机可以持续80秒提供150千克的推力。时速可达600千米/小时以上。燃油系统是通过储存在一个26。8升容箱内的158 kg/cm2压缩空气将过氧化氢(H202)和催化剂喷入发动机内。两个用电力操作的针阀从容箱中将压缩空气输送到减压阀。用两个针阀是为了保证燃油系统在一个针阀发生故障时仍能正常工作。从减压阀有一条管道通往H202容箱和催化剂容箱。所有管路均为硬膜制。H202容箱使用钢铁制成,内表面镀有一层锡。正个容箱成圆柱形,两头为半球形。总容量为83.7升。催化剂的容箱为球型,容量为5.4升,制作材料与H202容箱一样。发动机具体启动步骤是首先打开阀门释放压缩空气。当压缩空气开始被释放后,整个系统就会增压迫使H202和催化剂喷进发动机。H202的流动最先开始,这样是为了避免催化剂回流进H202的管路。H202通过围绕着发动机后部外围的小孔喷射进发动机并撞击到安装在发动机燃烧室里的挡板上。当初最先使用的导流叶片,但是最终还是放弃倾向于了挡板布局。催化剂则是从位于H202外围孔中心的小孔中喷入,在撞击挡板后于H202混合。在燃烧时后部则是一个收敛扩散型喷管用于喷射燃烧后的气体。该导弹所携带的燃料足够维持80秒的150千克推力。


最终的实战携带机被定为キ-102b(b即对地攻击型)。 但是发射测试阶段川崎公司暂时改造了十架キ-48 II 九九式双軽爆用以搭载‘イ号’导弹。研制组首先利用全比例和半比例的イ号进行了全面的风洞测试。这些风洞测试中还包括了将导弹按在母机(キ-48)机体下进行测试。在这些风洞测试结果满意后,研制组决定进行实机试飞测试。第一次试飞是在水戶 (Mito) 附近的阿字ヶ浦 (Ajigaura) 进行的,时间为1944年10月底。到战争结束,イ号Ⅰ型乙总共生产了大约180枚,其中试飞了17枚导弹。在这17枚中 70%-80% 被认定为有效的击中目标。试验显示イ号本身并没有任何问题。 但是由于之前提到的缺乏任何视觉提示,遥控员无法恰当的判断与目标之间的距离。 在多次的试发射中,有多枚导弹不是距离目标还差300米就是飞过目标 100米。如果光学瞄准镜或者导航设备被纳入了设计的话,那么这一不足就可被避免或者至少可以得到改善。但是该导弹也并不是没有任何控制缺陷的,其中最主要的一个问题就是被林贞认为质量和设计较劣的伺服电动机。正是因为这个原因他估计生产的自动驾驶系统中只有20%是无瑕疵的。

经过多次试射后,军部还得出的结论 - 该型导弹(甲型和乙型)并不适合用于实战。原因很简单,装备了导弹的母机飞行性能自然会明显的下降,军部认为在实战中会像‘樱花’弹一样,在未投放前母机就会被美军的防空火力和战斗机击落。





图13挂在キ-48 II 九九式双軽爆下的イ号Ⅰ型乙。



在测试过程中还发生了一个小小的插曲。一次イ号Ⅰ型乙在热海海上正在进行试验时,由于诱导装置出现故障而坠入了一家名为 玉の井 的温泉旅馆当中。导致两名女服务员和两名浴客死伤,旅馆也随即发生大火。这导致了其他那些正在泡温泉的女服务员来不及穿衣服,浑身赤裸着就急奔出来逃命。该导弹因此得了个‘好色的炸弹’的绰号。





イ号Ⅰ型丙

イ号家族还有最后一名成员, 她就是イ号Ⅰ型丙。由东京帝国大学航空研究所设计,イ号Ⅰ型丙拥有与该家族的其他两名成员完全不同的导航系统。丙型通过敌方海军舰艇火炮开火时所产生的冲击波自动导向目标。 该项设计的测试与1945年春天开始。测试显示该想法非常有希望, 但并没有进行任何生产。






操作细节

无论是イ号Ⅰ型甲还是イ号Ⅰ型乙都有着类似的发射步骤。母机在距离目标大约11公里处的700米高度以360千米/小时的投放速度投放导弹。在投放前一分钟,操作员给无线电设备接通电流。因为该设备需要至少一分钟的预热时间。在此期间电流会通过引线流到无线电接收器内的丝极对其进行预热。预热完成之后,操作员会按下一个按钮启动导弹投放程序。当这个按钮被按下后,一股为时4秒的20到23安,电压为36伏的电流会为自动驾驶陀螺仪增加能量,使它能达到每分钟 7000-10000 转的转速。陀螺仪电枢有30转,而正交场则有40转。转接器被放置在了电动机的水平平面上4秒后这股电流的电压就会降到24伏。到4秒之后,另一股24伏的电流会被接通到一段35毫米长的镍铬铁合金线的两端使其熔化。这样就释放了陀螺仪的笼框,将陀螺仪从笼中释放出来。与此同时,流向陀螺仪的电流也会被终止。在接通电流一分钟后陀螺仪转速会降到每分钟 3500-5000 转的转速。因此它的使用时间为1到2分钟。在这之后由于没有能量陀螺仪就会因为丧失转速而开始颠动。在流向陀螺仪的电流被切断的那一刻,导弹的火箭发动机会被点燃并且燃烧1秒钟。随后导弹就会被投下。在投下后1.5秒‘特呂1号’三型火箭发动机启动。使导弹能以550千米/小时的速度前进。弹体设计所能承受的最大速度为650千米/小时。当イ号降到30到150米的高度时,事先调整好的高度计会将导弹拉平。

母机也会跟随导弹下潜同时遥控员则用视觉引导イ号飞抵目标。通常在母机距离目标4公里时击中目标。与德国的无线导引导弹不同的是,イ号的操作员没有任何视觉辅助器/光学仪器来帮助他引导导弹。イ号导弹本身也没有任何信号炬或者发烟器来辅助遥控者的视觉跟踪。但是イ号的尾部安有一个信号灯用于夜晚作战。因此遥控者不需依赖于他极好的视力和好天气来帮他遥控导弹。当导弹即将要飞过目标的正上空时,遥控员便会将她放入俯冲状态飞向目标。在飞行中接收器内丝极的电力由24节串联的电池提供。其中没12节连接一个储存池,两个储存池又通过并联方式连在一起。在充电后的30分钟到3个小时内,电池的无负荷电压为27到29伏。在有4到6安培负荷的情况下,电池的电压为24到26伏。电池的使用寿命为5分钟。

该导弹的飞行路线十分奇特。导弹利用水平安装的陀螺仪与地面保持着一个固定的角度而不是按照惯例保持一个固定的攻角(攻角是机体轴线与飞行航线或气流方向间的夹角)。操纵员利用一个有操纵杆的控制盒来遥控导弹。一次只能执行一个遥控动作。当母机上遥控员将操纵杆向任何一个方向移动时所产生的信号会传送给イ号。根据这个信号导弹会给陀螺仪-自动同步机电路施加一个相应的(电)阻力使零点移位。当陀螺仪找寻新零点时就会开启自动同步机,这又会依次启动操纵面和伺服系统来移动导弹直到陀螺仪的旋转中心点再一次回到中心为止。当操纵员放开操纵杆使他回到中性位置时,原先给电路施加的电阻就会被取消,零点又会回到原来的位置上去。导弹也因此会返回到原来的航线上去。设计师们并没有考虑使用比例控制或指令应答装置系统。








图14-15イ号Ⅰ型乙的水平面及垂直面操作示意图。




假设控制员给出了相左的指令,方向舵会向弹体左侧偏转十度,左翼也同时会下垂五度。这样导弹就会向偏离原航向25度的新方向飞行。在转晚25度后,导弹会保持这个航向,但是左翼以就会是下垂状态。也就是说如果想要导弹继续保持这个新航向就必须要交叉操纵。如果此时操纵员放开操纵杆使他回到中性位置的话导弹就会自己放平机翼并滑回到原先的航向上。水平面上左右方向一次性最大转角为25o。


爬升与俯冲的操作概念与上面说的横向操作概念完全一致。垂直面机动范围则是最大爬升角度为5度,最大俯冲角度为25度。操作杆被放回中性位置时导弹就会恢复到原来的下滑道上。所以导弹在垂直面上的下滑道会呈楼梯装。




图16イ号Ⅰ型乙空对舰导弹内构图。


イ号Ⅰ型甲/乙 空对舰导弹  基本数据

    イ号I型甲                   イ号I型乙
弹身长度:     6 m       4 m
重量:     1500 kg     750 kg
弹头重量:     800 kg     300 kg
发动机推力:     300 kg    150 kg
速度:     550 km/h     550 km/h
航程:    11 km    11 km
搭载机:     キ-48/キ-102B      キ-67






图17-18顺便说点题外话,这是在下目前在苦苦寻找的两个模型。Anigrand 公司的1/144 イ号Ⅰ型甲和乙。不过由于是限量发行,所以能弄到的几率基本为零。





第二站 - 旧日本陆军ケ号红外制导炸弹

如果诸位感觉イ号Ⅰ型甲/乙还不能算是真正的自动制导的话,那么我们接下来要参观的这个便是步幅其实的自动制导了。

‘ケ号’(读作 Ke Go)制导炸弹是太平洋战争末期日本陆军开发的红外线诱导空对舰船穿甲炸弹。与导弹不同的是,她没有自己的推进系统,也就是我们现在称作为智能炸弹(smart bomb)的一种。之所以叫做‘ケ号’是因为该炸弹所使用的红外探测设备在研究计划中的一个关键原料就是镍薄膜。而镍在日语中是ニッケ, 所以就用最后一个片仮名命名了这种炸弹。





图19ケ号红外制导炸弹。




关于红外线相信大家都不会陌生。它实际上就是温度在绝对零度以上的物体所放射的热能电磁波。低温物体所发出的红外线人用裸眼是看不见的。不过随着温度增高红外线的波长也会变短,所释放的能量也会增加。在物体达到800℃左右时,人用裸眼就能看到所发出的红外线了。钢铁在加热时会变成浅红色就是因为这个原因。舰船从烟囱里所排出的高温气体要比周围海面的温度要高出很多。因此军舰(船只)都是很强的红外线发射装置。

‘ケ号’制导炸弹是以参谋本部的野村(Nomura)少将为中心研发的一款拥有600千克弹头的红外线制导炸弹。该炸弹被设想为在夜晚对敌方水面船只进行打击的武器。因为在这种条件下没有其他外在因素例如太阳光的干扰,船只所辐射出的红外线会更加突出。这样‘ケ号’就能够更加准确地进行制导。由于制导装置技术上未成熟,所以军方对除了像战列舰和航空母舰这样拥有大红外线辐射量的大型军舰以外的其他船只不抱任何希望。

1944年3月左右以东芝公司为中心的研制组开始了红外线探索设备的开发。同时中岛制作所的糸川英夫(Itokawa Hideo)也开始了炸弹的空气动力设计。原计划在1945年10月之前生产700枚,并将海军的P1Y‘银河’轰炸机定为了该炸弹的携带机。在弹体构架前方装有预备红外线搜索装置。弹体上安有两组呈十字形的用来操纵下滑方向的掌舵翼。在弹体后部还装有自动展开式的空气制动器。

红外线探测设备的保护罩和空气制动器为铁质,炸弹的其余部分均为木质。‘ケ号’炸弹下缘的掌舵翼是可收回式的。 这样是为了当挂在母机腹下时不会触及地面。起飞后再有机组人员利用转动曲柄开启阀门启动伺服系统将收起的掌舵翼放下。在炸弹头部的木质框架内安有测辐射热仪,球面反射镜,电动机,分配器,放大器,继电器箱和电池箱。弹头前部的透热窗是由一层10微米厚直径40厘米的氯酸盐薄膜制成。紧贴着透热窗是一层由钢琴丝编成的40个1厘米X1厘米的方格网作为支撑。透热窗的可以透过整个红外线光谱的80%,仅在10微米的区域有一些小的滑落。 设计者们声称太阳光直射不会对该系统造成破坏。在这些设备后面就是一个可以旋转的球面反射镜。为了能够使瞄准装置探测到军舰所辐射出的相对微弱的红外线,该反射镜镀有一层银。反射镜由安装在他后面的电动机驱动。该电动机同时也负责驱动分配器的旋转接点。从炸弹下滑航线算起,反射镜焦点轴的扫描范围是15到30度。




图20ケ号的红外线探测装置。





测辐射热仪的材料为镍,厚度为2微米。在实验室环境下,在一米的距离可以探测到0。03摄氏度,在一百米的距离上可以探测到人脸部所散发的热能。而在室外理想环境下可以在2000米处探测到1000吨级的船只。‘ケ号’炸弹上的4个辐射热计条被安放在了一个拥有1.5毫米厚的岩盐质窗的密封盒中。每一个辐射热计条都用黄铜钉安放在了酚醛塑料基座上。当有红外线信号通过时就会使辐射热计条发生电阻力变化。这就导致了惠斯通电桥的不平衡。由于这个不平衡,一个跨越惠斯通电桥输出2000Hz信号的局部振荡器便可以将部分信号发送给放大器。振荡器所通过的信号多少与辐射热计条电阻力的变化量,也就是红外线能量的强度成正比。由于发达器被拨收只接收与振荡器的2000频率相同的信号,因此它不会获得任何干扰噪声。放大器被安放在位于炸弹弹首的木质框架内的一个铁盒里。四个继电器也安装在被固定在这个铁盒上的一个底架上。为放大器和电动机提供电力的电池安放在弹首木质框架后部。紧紧贴着炸弹。

该计划的开局并不是十分鼓舞人心。前8架原型机都以失败而告终。失败的原因是无法对炸弹得到足够的控制。这一问题被认为在战争结束前的最后一个型号, 9型上找到了最终解决的答案。但是最终‘ケ号’ 9型没能在停战前完工,记录显示她的最终测试日期定在了1945年9月。 ‘ケ号’家族的具体生产数目如下

型号            生产数量
1         10
2         5
3         只有纸面设计
4         只有纸面设计
5         只有纸面设计
6         50
7         30
8         只有纸面设计
9         只有纸面设计


整个‘ケ号’家族中,唯一进行了大量试飞测验的只有‘ケ号’ 6型和7型。第一次试飞试验是1945年1月在浜名湖(Lake Hamanako)上空进行的。目标是一个在湖心锚定住的10米X 20米的木筏。在木筏上面的中央处,研究组用木头和煤炭点起了一个面积为4米X 4米的篝火。在之后的试验中也使用的是相同的目标。综合全部的试飞试验,在所投放50到60枚炸弹中,仅有不到10%的炸弹击中了目标。原因就是之前提到的拥有不足的控制。1945年7月,试飞停止以便于研究组重新设计主翼控制面。这就是之前所说的‘ケ号’ 9型。在整个研发期间一共测试投放了大约60 枚‘ケ号’7型。








图21-22‘ケ号’的红外线探测装置及制导系统运作原理图。






图23‘ケ号’的控制系统。



在实战中,‘ケ号’由母机 P1Y ‘银河’轰炸机在大约10000m的高空投下。由于所有的控制面操作都由液压系统完成的。两个蓄力器为液压系统里的油液供应系统加压。当母机带着炸弹起飞后,在投放炸弹前十分钟,机组人员利用转动曲柄开启第一个针阀。此时油液就会流入炸弹主掌舵翼和尾翼里的伺服系统。这些伺服系统就会反抗那些负责收起机翼的弹簧所产生的力,将机翼从起飞时的水平状态打开至45度角。在投弹前的一段时间,第二个针阀会由母机里的人员利用电力开启。这就将油液放送到了由磁力操纵的导阀和两个并行控制伺服系统。磁力操纵的导阀会将陀螺仪旋转起来。同时放大器预热电路也会被启动。随后投弹手会计算出炸弹下滑至1000米高度的时间,并将炸弹上的定时器按照这个时间上好发条。在炸弹投下的那一刻定时器就会启动,当它走完锁定的时间后就会和上一个接点,启动反射镜,电动机和放大器。如果没有计算错误此时炸弹应该在1000米左右的高度。

这一切都做好后,投弹手就会将武装线与前锋叶片连接并且拽出引爆系统里的风速计。然后利用标准轰炸瞄准器和为相等重量导弹设计的轰炸表进行投弹。在飞行过程中,由于系统的设计,主翼上的襟翼和尾翼上的升降舵一旦使用就无法返回到原来的中性位置。当炸弹在她的下滑线下方发现了热源时,磁力油液导阀就会启动使得控制面移动。 当这个热源移动到探测器的盲点后,磁力油液导阀就会返回到他原来的位置,然而伺服系统则不能被液压系统移回到原来的中性位置。但是由于系统渗漏,控制面会因为气流而慢慢的回到中性位置的。控制面的最大偏转值为正/负20度。另外主翼上的襟翼和尾翼上的升降舵由连接杆连接使得他们同时向相反的方向偏转。这样可以使炸弹得到最大的控制度。

在投下后,炸弹会自由落下,同时后部的4个空气制动器会自动打开将炸弹的下滑速度降低到每秒150米以延长空中制导的时间。在炸弹下滑至1000米的高度时制导装置便会开始工作,被动搜索目标。当勘测到红外线信号后,该信号会被电力化增强。反射镜子的旋转轴和同步凸轮式转换机构根据增幅器的输出信号来用继电器控制反射镜子的角度,使得红外线波全部聚焦到位于反射镜焦点的测辐射热仪上。。反射镜的角度由一台电动机驱使改变。 随后‘ケ号’会根据反射镜角度旋转的大小来控制掌舵翼使炸弹的下滑线基本上进行平行偏移,并利用陀螺仪来控制主翼上的小襟翼来进行稳定。(见图24)。‘ケ号’拥有一个接触引信,在装上目标后会立即引爆。 但如果没有击中目标‘ケ号’还有一个延迟引信用来引爆炸弹造成尽可能大的破坏。


由于当时各国的这项技术还不成熟,所以用红外制导也拥有一个致命的缺点。如果一枚炸弹命中目标后就会爆炸并引发大火,大火所带来的高温会辐射出大量的红外线。这就很有可能会将其他投放的炸弹吸引过去。 因此携带‘ケ号’的轰炸机群在一次进攻中只能有效的攻击一艘军舰。这就大大减低了攻击效率。另外,与之前所提到的イ号Ⅰ型导弹一样,‘ケ号’的致命硬伤便是携带她的母机。此时的日军败势正浓。 在完全丧失了制空权的情况下,要想让装载了沉重的‘ケ号’炸弹的母机安全飞抵敌舰上空估计根本没有什么可能性。





图24‘ケ号’的主翼结构工程图。







图25-26‘ケ号’6型。





图27‘ケ号’9型。






图28‘ケ号’引信装置。




图29‘ケ号’及母机‘银河’的全部电力线路图。


接下来就带大家参观一下旧日本海军部

ケ号红外制导炸弹 基本数据

全长:3米
直径:0.5米
翼幅:2.5米
引导方式:红外线引导




第三站 – 旧日本海军‘奋龙’地对空雷达制导导弹

在日本陆军奋力开发イ号 导弹的同时,日本海军也在致力于自己的导弹项目 – ‘奋龙’。此导弹家族一共有四个型号。 最初的‘奋龙’1型是以反舰目的开发的空对地导弹(ASM)。该型号使用无线电接收装置指引导弹飞向目标。但是在任何实质性的工作还未开始前,海军部就不知因为什么原因放弃了该项设计。(在下猜测有可能是海军意识到陆军也在开发ASM,所以为了避免重复研发浪费资源所以放弃了1型的设计方案)‘奋龙’1型是整个‘奋龙’家族中唯一一款空对地导弹。




图30‘奋龙’2型地对空导弹。




图31‘奋龙’4型地对空导弹。




1944年4月,在日本战事日趋不利的情况下,军令部要求舰政本部和海军航空本部将对空电探(也就是对空警戒雷达)等一些科技运用起来研发出一款用于研究试验用的制导(地对空)导弹。这就是‘奋龙’ 2型。奋龙2型是日本的第一款地对空导弹(SAM)。 她使用陀螺稳定系统进行稳定,诱导方式为无线引导。 动力装置是一台可以输出2400千克的推力,总燃烧时间为3。5秒的‘三式推进器2型’固体燃料火箭。 携带的弹头拥有50千克重的炸药。1944年末到1945年春的这一段时间里,‘奋龙’2型在浅间山(Asama)的射击场进行了十几次测试。并且在1945年4月在为导弹安装了无线电波引导装置后进行发射和引导试验。这次测试十分成功。随后海军部还研制了‘奋龙’3型。3型与2型的唯一区别就是3型使用的是液体燃料火箭引擎取代了2型的固体燃料火箭引擎。但是海军部并没有对2型和之后的3型设计作太多的工作。

1944年7月,日军在马里亚纳群岛的失利。美军从此便以该群岛为基地大量使用B-29 轰炸机袭击日本本土。日本陆军所要面对的登陆舰队还为虚影,而日本空军所要面对的问题却迫在眉睫。当时的日本急需任何可以有效拦截B-29的武器。1945年7月, 各个领域的专家们被召集到一起组成了一个开发组,并在热海(Atami)的一间旅馆成立了‘热海新兵器设计所’以便推动‘奋龙’的研发。

‘奋龙’4型便由任而生了。她是继2型和3型之后以用于实战拦截B-29轰炸机为目的而研发的SAM。(2和3型是以研究为目的而开发的,4型的开发确实出于实战装备目的)她也是这个家族中唯一一个发展阶段进入后期的成员,并且是预定部署给防空部队的最终量产型。‘奋龙’的射程要求要在20千米以上,速度要1200千米/小时。引导方式要求是乘波导引(利用雷达或激光引导,是最简单的引导方式)。同年8月该武器被命名为‘特型喷进弹’。 ‘奋龙’4型的原型机是在(空技厂的)横须贺工厂制作, 发动机的生产则由长崎兵器制作所负责。 而4型的量产型号的设计和制造则被指定给了川西航空机制作所。为了增加2型的射程,4型使用了一台液体燃料火箭发动机作为推进装置。这种导弹的推进剂使用的是含有80%过氧化氢甲液或乙液的氧化剂。燃料是甲醇和水合肼混合的z液或C液。(在下到现在也没搞明白z液和C液究竟是什么)。这种火箭发动机在战争即将结束之前完成了燃烧实验、战争结束后的第二天就是量产型引擎地上测试的预定日。

引导方式则是按照要求方案使用了雷达乘波导引。目标引导是通过两个雷达站完成的。一个雷达站用于跟踪导弹的方位,另一个用于跟踪目标。在导弹本身装有一台简单的‘电脑’用于遥感勘测这些数据以计算出所需的方向信息将导弹引向目标。尽管在初期‘奋龙’存在着速度问题,但是通过发展改良,到了后期她的速度已达到了所要求值

可惜的是,尽管‘奋龙’的工作系统状况良好,但是在4型还处在原型机测试阶段并没有投入实战前,战争就被画上了句号。因此‘奋龙’永远的失去了咆哮的机会。




‘奋龙’2型/4型 基本数据


                ‘奋龙’2型             ‘奋龙’4型
弹身长度:         2.4米                     4米
弹身直径:         0.3米                    0.6米
翼幅:             0.96米                   1.6米
弹头重量:         50千克                   200千克
发动机:     固体燃料火箭发动机      ‘特呂2号’液态火箭发动机
引导方式:       无线电引导                  雷达引导
推力:             2400千克                  1500千克
速度:               525mph                    684mph
射程:              5000米                    25000米




终点站 -  观后感

纵观日本二战时期的制导导弹和炸弹技术,从整体来讲还是赶不上同时期的德国或是美国。 但是我们不得不佩服日本在这方面的发展速度。在四至五个月内就可完成对一件新武器的设计,制造和试飞。这确实让人张口结舌。 同时这也显示出了日本军方与承建商之间的紧密合作。大家需要注意的是,这次带大家所参观的武器都是实际存在,经过测试如果情况需要随时就可以上阵的。但是可惜的是他们并不会对美军入侵舰队造成任何的威胁。 因为他们都有一个通病-携带机。在强大的美军防空火力和制空权下,无论是‘飞龙’还是‘银河’都无法顺利通过。更不用提九九式双軽爆。再强力的拳头,如果连对手的头发都碰不上那也是无用。在此情况下,日本只好使用了另一种型号的导弹。可是她燃烧的却是战士们的鲜血。这种‘导弹’就是‘神风’特攻队。 她们的出现让世人感觉到了人性的无奈与悲哀。也让人感到了战争的凄凉雨无情。

如果再给日本一些时间,也许新的更优异的导弹还会诞生。或许可以挽回些‘神风’队员的生命。比如イ号导弹就有发展自动雷达搜索的项目计划。从无线遥控改为自行指导。同时日本军方也在考虑开发地对地导弹以打击地面目标。但是这一切的一切都只能是个假设了。历史就是历史,发生了的就不会再改变。日本制导导弹和炸弹项目也随着那一页历史的翻过而永远的被封存在了人们的记忆当中。



全文完


参考书籍
被解密的美国海军战后报告, 第O-02 号报告 《Japanese Guided Missiles》和 第X-02-1号报告《Japanese Infra-Red Devices-Article 1, Control for Guided Missiles》

《幻の秘密兵器 恐るべき先駆的技術の集大成》  木俣 滋郎
《陸軍四式重爆擊機‘飛龍’ 》
《日本の秘密兵器 海軍篇》   小橋 良夫
《日本の秘密兵器 陸軍篇》   小橋 良夫
《Japanese Aircraft of  the Pacific War》  R.J. Francillon
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