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从战斗机到轰炸机,再到多用途机——德国二战舰载机计划(上)

本文详细介绍了在二战爆发前到战争进行中,德国海军为“齐柏林伯爵”号航母所配套的所有舰载机。由于文章篇幅过长,分为上、中、下三篇来分别介绍,上篇主要讲述舰载战斗机部分。

德意志第三帝国海军自诞生那天起,雷德尔就希望能把海上战争的领导权都集中在自己手中,可是再空军统帅戈林“凡能飞的都是我的”这一思想下,德国海军航空兵的发展始终被压制,难以得到元首的支持。

为了解决这一难题,雷德尔从1935年就开始委派优秀的海军军官去空军学习,并始终没放弃向戈林争取有限的航空兵资源。无奈之下,戈林做出了承诺,答应在1942年之前分两批将海军要求的62个航空中队交给海军。可这700架飞机并没交给海军,而是编成了“第6航空兵群”,也就是海军航空兵战斗群,只在作战时才归海军来指挥。

最终,海军只拥有承担远距离侦察任务的9个航空中队,和负责反潜的18个航空中队,其他的例如承担对敌人舰队的空袭、空投布雷、空中破交、空袭敌人港口设施等战术任务的航空中队,海军一个都没捞到。

海军只能靠水上飞机撑门面

在争取岸基航空兵的同时,德国海军还在推进舰载航空兵计划。1935年11月16日,基尔德意志造船厂与海军部签订两艘“齐柏林伯爵”级航空母舰的建造合同,这让雷德尔踌躇满志,海军舰载航空兵即将迎来自己的春天。

舰载战斗机最初的选择Ar197

其实早在1935年3月,为“齐柏林伯爵”级航母配备舰载机的计划就已经启动,根据海军的要求,德国航空部在戈林指示下,打算从短距起降性能优异的现役双翼战斗机里挑选一型出来改装。

当时德国空军装备的主力战斗机是He51,但是海军并没看上这款战斗机,而是选了当时正在试验阶段尚未服役的Ar68E来改装,改装后的舰载型编号为Ar197,一共有3架原型机。

AR68E

一号原型机基本继承了Ar68E的大部分设计:机长9.2米、高3.6米、翼展11米;最大起飞重量2670公斤;武器为2挺7.92毫米MG17机枪。机身结构除了前后有部分是薄钢板之外,其他主要为钢管结构加上蒙皮。机翼为双翼结构,由木材和蒙皮共同组成,上翼位于飞行员的前方,下翼位置稍后再飞行员正下方。起落架为固定式,有流线型构造包覆以降低阻力。

AR68线图

Ar197与Ar68外形的最大不同之处在飞行员座舱,出于执行海上任务要面临恶劣自然条件考虑,将Ar68的开放式座舱改成了封闭式;此外还有就是把尾翼垂直安定面的后半部由直线型改成了曲线型。

后来海军觉得一号原型机装备的610马力Jumo210液冷发动机动力不足,又将引擎换成了910马力的戴姆勒-奔驰DB 600V型液冷发动机。

1号原型机

二号原型机主要是针对舰上使用的特殊性作出了部分改进:一个是由于液冷发动机过于复杂不利于舰上使用和保养,将发动机换成了1台880马力的BMW 132Dc星型风冷式发动机,机头变得肥大。再就是在尾轮之前安装了着舰钩。

三号原型机则是在二号的基础上强化了武器系统,在螺旋桨内安装了一门20毫米MG FF机炮,在机翼下安装了2个可以挂载50千克炸弹的挂架,另外机腹下还加装了一个可携带190升燃油的附加邮箱。

3号原型机,换装了风冷引擎,机头变胖了

准备量产的3号原型机三面图

1937年3月,三架原型机进行对比试飞后,德国海军对试飞表现很满意,特别是三号原型机已经达到了海军量产的标准。但是随后在西班牙内战中,参战的Ar68在苏联I-16战斗机面前完全处于下风,而Bf109的优异表现更是宣判了Ar197的死刑,Ar197的生产计划随着双翼战斗机时代的终结而腹死胎中

舰载战斗机的实际生产型Bf109T

鉴于参与西班牙内战所有战斗机的表现,1938年7月,巴戈利亚飞机公司接到了将Bf109E改进为舰载机的任务,这就是Bf109T型。

Bf109T为了提高起降性能,除了将翼展由9.8米延伸到了11.08米,还加大了前缘缝翼与后缘襟翼的行程。为了适应在航母上存放,对主翼梁也进行了修改,使机翼可以进行折叠,折叠后翼展可以减少4米。此外还对机体主框架结构进行了17处强化,并安装尾钩,以适应着舰时比陆地大得多的冲击力。

Bf109T侧视图

另外为了提高操控性还做了很多细节上的变化,例如对方向舵进行了修改,使起飞时不用再为了抵消引擎的扭矩而必须施加右舵。移除了尾翼的支架,并将位置稍微降低和前移。尾轮改为半收放式,主轮架的角度向前偏转了6度来改善地面的操控等等。

1939年年末,7架Bf109T-0型改装完毕开始进行飞行试验,并获得了圆满成功,随后便开始投产。实际生产型对引擎做出了更改,将DB601A型液冷发动机换成了DB601N型以及ECT火箭助推器,实际生产型编号为Bf109T-1,一共生产了63架。

Bf109T-1型三面图

Bf109T-1型主要数据为机长8.64米,翼展11.08米;最大起飞重量2800公斤;最大平飞速度550公里/小时;武器装备为2挺7.92毫米MG17机枪,2门20毫米MG FF机炮。

“齐柏林伯爵”建造计划终止后,德国海军并没得到这批战斗机,空军将它们的各种舰载专用设备拆除后,又在机腹安装了挂架,可以挂1个300升副油箱,或者4枚SC50炸弹,或者1枚SC250炸弹,改装后的这批飞机被称为Bf109T-2型。

由于Bf109T-2型具有良好的短距起降性能,因此在1941年被德国空军部署在了赫尔戈兰岛附近的两个沙丘上的短跑道机场,隶属德国海湾战斗机指挥部,用来保卫德国北部海湾、挪威南部和丹麦西部等地区。Bf109T-2从此便由舰载战斗机沦为了海岛防御战斗机,直至战争结束。

停留在图纸上的加强版本Bf109ST

1939年底,随着新型戴姆勒·奔驰DB628涡轮增压液冷发动机研制成功,梅塞施米特博士准备把这台引擎使用到BF109T上,来提高飞机的性能。

新型发动机设计了全新的冷却系统和2级3速机械增压器,在12000米高度能达到1560马力的稳定动力输出,此外还有一个新的宽桨幅的可变距金属螺旋桨来充分发挥新引擎的最大效率。新机型编号为Bf109ST。

除了发动机之外,Bf109ST最大的改进是解决了此前轮距过小的问题(例如Bf109E的轮距只有1.97米)。此前Bf109各型的主起落架支柱是通过复杂的锻造钢构架直接连接在前部机身两侧,并由一组支撑杆加固。这组支撑杆还支撑着两个倾斜的发动机支架,以及机翼的前部连接点。这种三合一承力系统能把机身载荷集中在一个相对较小且经过加固后的区域,好处是增加了结构强度,缺点是只要任何一部分连接部件断裂都会对整体造成严重破坏。

为了增加轮距,其主轮支柱被设计成向外撇开17度,可这样首先会在液压收放作动筒的压力头上施加很强的横向应变,一旦出现事故,要么飞机侧翻,要么就会造成起落架折断。同时由于主轮支柱太靠前,飞机的重心更靠近尾轮,假如着地时地面不平或者转向过猛,飞机都很容易发生转向失控甚至原地打转。这两种情况在海上着舰时会更加突显,以至于出现非常危险的事故。

在航母上出现这样的事故,后果不堪设想

要解决这个问题只有两个途径,第一是加大起落架支柱直径和轮胎厚度,但这样就要加厚机翼对应的部分来容纳收起后的起落架,从而影响飞行性能。第二就是保留原起落架全部结构,但是得把起落架承力点改在新增加的翼根段结构。这样可以减小起落架支柱与地面的夹角,使着陆的撞击载荷可以通过主轮支柱传导到转轴上,从而避免在液压收放作动筒的压力头强形成侧向力矩导致飞机翻覆。

Bf109ST选择了第二种方案,把翼展伸展了1.5米,然后把起落架的支柱承力改为机翼内侧约1/3处。另外还拉长了机身,使飞机的重心前移,尾轮也改成了可收放式,成功解决了此前起降性能不佳的问题。

“齐柏林伯爵”号的栖装终止并没阻止梅塞施米特对新机型的设计,1941年10月,Bf109ST的设计总算完成了,但此时缺已经没了用武之地。

后来Bf109ST还参于了德国空军高速单座轰炸机的竞争,项目要求飞机可以携带一枚1000千克的SC1000炸弹进行精确轰炸,必要时甚至能携带一枚BT1400鱼雷或者SD1400穿甲弹。很可惜基于Bf109ST改进的Bf109STA没有被空军采纳,宣告Bf109ST项目彻底终结。

但是Bf109上舰的故事仍然没有结束,1942年“齐柏林伯爵”号的栖装工程曾短暂重启,Bf109再次被拿出来进行改进,于是诞生了Me155这个终极舰载版本,中篇将继续向大家讲述。

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