地狱之猫 F6F

地狱之猫 F6F

Armstrong


  F6F 是二战美国海军的标准舰载战斗机,它不是最快速的二战战斗机,但是与以往的美国战斗机不同,F6F 可与日本飞机在低空玩起“猫捉老鼠”的死亡游戏,成功地压制住零式战斗机取得空中优势。F6F 共生产 12,272 架。

舰载机的大型化

  F6F 的历史可以追溯到 1938 年,当时格鲁曼 F4F-2 原型机 XF4F-2 正在试飞中,美国海军和格鲁曼公司都想给 F4F 塞进一台马力更大的发动机以进一步提高性能。但是基于 XF4F-1 的基本设计,单单换发并不能保证性能的全面提升,还需要增加翼面积,于是出现了非常成功的 XF4F-3,这些都为日后 F6F 的研制提供了宝贵的经验。

F4F 野猫

  在 1939~1940 年期间,美国海军开始着手发展新一代的舰载战斗机,钱斯.沃特公司的倒鸥翼 XF4U-1 和格鲁曼公司的双发 XF5F-1 是此计划的两个竞争者。在试制 XF5F-1 的同时,格鲁曼并未停止单发战斗机的研究,仍在继续改进 F4F“野猫”,期间借鉴了来自欧洲战场的宝贵信息。值得一提的是,新的 F4F-4 首次引入了折叠机翼,大大减小了航母甲板占用面积,从而有可能设计出更大的舰载战斗机。

 

左:F4U  右:XF5F-1

  1940 年末,格鲁曼公司的 XF5F-1 受到海军的质疑。格鲁曼出于舰载机安全性考虑而设计的双发 XF5F-1 战斗机原本是个很好的设想,但是 XF5F-1 的两个发动机在座舱之前,飞行员着舰时更本无法看见着陆信号官 LSO 的信号,这绝对是个严重的问题,并且 XF5F-1 原型机的式飞结果也不理想。海军要求格鲁曼拿出另一个替代方案,1941 初年格鲁曼提出了 XF6F-1 方案,考虑到采购成本与便于生产,发动机选用 1,700 马力的 14 缸气冷莱特 R2600,这种发动机已经应用在格鲁曼 XTBF-1 鱼雷机上,并开始批生产。XF6F-1 借鉴了 F4F 的大量成熟技术,使这种飞机可以在短期内设计出来。美国海军在评估了格鲁曼的设计方案后,1941 年 6 月 30 日向格鲁曼订购了两架原型机,这两架飞机分别安装不同的发动机,以便进行对比测试。

R2600 发动机

  XF6F-1 可以看成为是 F4F 的放大型,XF6F-1 的正常起飞重量 5,896 公斤,比 F4F 重了一倍,几何尺寸上也增大了 20%。两者都出自格鲁曼“铁匠铺”设计小组之手,所以这两种飞机在外观上的相似就不足为奇了。XF6F-1 机身和尾翼结构都继承自 F4F,仅仅了几何尺寸不同。XF6F-1 重新设计了中翼段,使主起落架可以向后收进机翼内而不是 F4F 那样收入机身,这样 F6F 的主起落架轮距比 F4F 宽了许多,更适合在航母上操作。XF6F-1 还加强了飞行员装甲并增加弹药容量。舰载机的大型化使得 XF6F-1 大大提高了战术性能,同样的趋势也出现在它的竞争对手 XF4U 上,它们的重量都达到了零式的两倍以上。

F6F 家族

XF6F-1

  不久后,XF6F-1 于 1942 年 6 月 26 日首飞成功。安装 R2600-16 发动机和寇蒂斯电气的三叶螺旋桨,在发动机 2,400 转/分时可产生最大 1,600 马力的功率。机翼内并列安装六挺 12.7 毫米白朗宁机枪,每挺备弹 400 发。XF6F-1 的宽敞的座舱位于机身主油箱之上,位置较高,飞行员具有良好的前向视野,座舱四周有完善的装甲保护。尽管试飞结果和人们预期的一样,XF6F-1 性能相对 F4F 有了台阶性的提高,格鲁曼仍计划在第二架原型机 XF6F-3 中安装功率加大 25% 的普惠 R2800-10“大黄蜂”发动机。

XF6F-1,注意其巨大的螺旋桨导流罩,这只在头两架原型机中出现过(Source:"F6F in action")

XF6F-3

  XF6F-3 是 F6F 的第二架原型机,由于换装了 R2800-10 发动机,细节处和 XF6F-1 有些不同,左侧发动机排气管开口减小了一些,并且将空速管移到了右翼前缘底部。1941 年 7 月 30 日,试飞员 R.霍驾驶 XF6F-3 首飞成功。随后格鲁曼又把第一架原型机 XF6F-1 改成 XF6F-3 标准,这两架 XF6F-3 成为后来 4,400 架各型 F6F-3 战斗机的始祖。

安装了 R2800 的 XF6F-3(Source:"F6F in action")

F6F-3

  1942 年 11 月,XF6F-3 首飞后的 5 个月后,首架生产型 F6F-3 飞上蓝天。和原型机相比,F6F-3 改动很多,主起落架舱门经过修形以降低阻力;用汉米尔顿-标准全天候螺旋桨替代了寇蒂斯电气的产品;发动机罩和排气管也有少许改动,但 F6F-3 的武器仍沿用原型机的六挺 12.7 毫米白朗宁机枪。在排除了一些微小的设计缺陷后,1943 年 1 月 16 日格鲁曼开始向海军交付 F6F-3,埃塞克斯号航母上的 VF-9 中队成为首个装备 F6F-3 的单位。1943 年 8 月 31 日,约克城号航母的 VF-5 中队的 F6F-3 首次参加实战。到 1943 年底,F6F-3 已经交付了 2,500 架之多。F6F 生产如此迅速的原因除了美国强大的航空工业实力外,F6F-3 与 F4F 相似性也帮助了格鲁曼迅速地转产。F6F-3 早期型使用 R2800-10 发动机,1943 年末,F6F-3 后期型换成了带注水加力的 R2800-10W 发动机,并增加了机腹中线挂架,可以挂载炸弹或者 150 加仑副油箱。

现存的 F6F-3,Photo by Bradley W.Althouse

F6F-3N/E

  1943 年 11 月,格鲁曼在 F6F-3 基础上发展出了先进的夜战型,大约生产了 200 架 F6F-3N 和 18 架 F6F-3E。F6F-3N 和 F6F-3E 都在右机翼安装有雷达天线,不同的是 F6F-3E 的 AN/ASP-4 雷达天线单元以吊舱形式安装在右翼挂架上,F6F-3N 的 AN/ASP-6 雷达天线单元则安装在右翼的流线型整流罩中。两种型号的雷达波接收器都安装在机身内,在座舱仪表面板中增加了雷达显示器,这两种型号都安装有 R2800-10W 发动机。

左:F6F-3N,右:F6F-3E,请对比雷达罩的不同(Source:"F6F in action")

  到 1944 年 4 月停产时为止,F6F-3 各型共生产了 4,402 架。其中根据租借法案,英国海军获得了 252 架。

XF6F-2

  XF6F-2 是与 XF6F-1 同期生产的原型机,机身与 XF6F-1 相同,但是加装一个波曼涡轮增压器以增大发动机输出功率。XF6F-2 造好后一直没有进行试飞,在海军的督促下,XF6F-2 的工作才又重新运作。一开始 XF6F-2 准备安装怀特 R2600-15 发动机,但后来格鲁曼又相中了功率更大的普惠 R2800-21“大黄蜂”发动机。1944 年 1 月 7 日,安装有新发动机的 XF6F-2 终于开始了处女航,试飞员卡尔.艾伯。由于涡轮增压器未能提高 XF6F-2 的性能,这架唯一的 XF6F-2 原型机去掉涡轮增压器后被改成了 F6F-3 卖给了海军。

测试评估中的 XF6F-2,(Source:"F6F in action")

XF6F-4

  F6F-3 的首架原型机 XF6F-1,就是后来改成 XF6F-3 的那架,后来又改成了 XF6F-4 原型机。XF6F-4 主要改进之处是加强了火力,机枪被换成了两门 20 毫米航炮,每门备弹 200 发,发动机换成了更新的普惠 R2800-27。位于马里兰州帕图森特河畔的海军航空测试中心在对 XF6F-4 进行广泛的测试后,决定不投产这种型号的 F6F。这架 1942 年就首飞并改装过三次的飞机接受了最后一次改装,变成了 F6F-3 进入现役。

XF6F-4,注意机翼的 20mm 机炮(Source:"F6F in action")

F6F-5

  1944 年春,F6F-3 正式停产,取而代之的是 F6F-5。F6F-5 的各种型别-5E、-5K、-5N、-5P 一共生产了 7,870 架之多。F6F-5 在主起落架内侧的翼根部分增加了一对挂架,可以挂载两枚 450 公斤炸弹,另外在外段机翼下增加了六个 HVAR(机载高速火箭)火箭导轨,每侧三个。F6F-5 部分型号安装两门 20 毫米机炮和 4 挺 12.7 毫米机枪,加强了火力。F6F-5 的发动机导流罩与 R2800-10W 发动机之间的间隙缩小,显得更加流线。F6F-5 在外观上与 F6F-3 最大的不同是,除了早期型外大多数 F6F-5 取消了座舱后的侧窗。在 7,000 米高度,F6F-5 最大速度达到了 611 公里/小时,并且能在 7 分钟内爬升到 6,100 米的高度。

现存的 F6F-5,Photo by Bradley W.Althouse

  英国海军获得了 930 架 F6F-5,另外法国和乌拉圭也有少量装备。

英国海军型

  一开始,英国海军的 F6F-3 被重编型号为塘鹅Mk.I,装备给英国海军 800 舰载战斗机中队,后又改称为恶妇Mk.I,F6F-5 则是恶妇Mk.II。恶妇Mk.I 与标准的 F6F-3 并无二致,恶妇Mk.II 在 F6F-5 基础上改进了发动机注水加力装置、重新设计了发动机导流罩和副翼、加强了座舱装甲,并抛光机身蒙皮。这样恶妇Mk.II 的最大速度和机动性比 F6F-5 稍好,最大速度达到 644 公里/小时。英国海军也获得过 70 架 F6F-5 夜战型,重编号为恶妇NF.MkII。

英国海军的 Hellcat MK.I

F6F-5N/E

  和 F6F-3N/E 一样,F6F-5N 装备 AN/ASP-6 雷达,F6F-5E 装备 AN/ASP-4 雷达。F6F-5N/E 通常配置两门 20 毫米机炮和 4 挺 12.7 毫米机枪。除了海军在舰上使用 F6F-5N/E 外,海军陆战队也在陆上机场上操作这种夜间战斗机。

左:F6F-5N,右:F6F-5E,请对比雷达罩的不同(Source:"F6F in action")

F6F-5P

  F6F-5P 是 F6F-5 的侦察型,F6F-5P 在座舱下的左侧机身安装了一具机载照相机,通常跟随大编队一起行动,进行战果评估照相。F6F-5P 保留了标准型的武器,空战能力并未降低,在几次行动中 F6F-5P 还击落过日本飞机。

F6F-5P(Source:"F6F in action")

XF6F-6

  F6F-6 的原型机,共制造两架。由 F6F-5 的机体改造而成,换装了新的普惠 R2800-18W 发动机和汉密尔顿-标准四叶螺旋桨。XF6F-6 在试飞中达到了 671 公里/小时,成为飞得最快的恶妇。正在格鲁曼公司计划投产之际,1945 年 8 月太平洋战争胜利,海军随即取消了订单,这种恶妇的终极型未能赶上战争末班车。

XF6F-6(Source:"F6F in action")

F6F 无人机
  在 F6F 的庞大家族中,有两种机型的编号比较特殊,这就是 F6F-3K 和 F6F-5K。在它们编号之中的“K”代表这是一种装有遥控装置的无人机(类似于现在美军用 F-4 改装的 QF-4 遥控无人靶机)。这些 F6F-3K/5K 由标准的 F6F-3/5 改装而成,部分飞机安装了固定的翼尖副油箱。无人机保留了全部座舱设备,除了可以由地面基站、水面舰艇或另一架飞机进行遥控飞行外,还可以由飞行员常规驾驶。

F6F-5K 遥控靶机,注意其翼尖的附油箱

  美军在太平洋比基尼岛进行核爆时,F6F-3K 无人机首先穿越了核爆云。朝鲜战争期间,这些二战剩余物资安装了高爆炸药,在道格拉斯 AD-4Q 引导机的操纵下,对北朝鲜的桥梁进行自杀攻击。残存的 F6F-3K 和 F6F-5K 涂着醒目的橘色,成为靶机在后来的空空导弹试验中被一一击落。

战斗中的 F6F

  F6F 可以说是针对零式研制的一种空优战斗机,在珍珠港事件后格鲁曼重新审视了以往的空战概念。他们发现零式虽然发动机马力不大,但是翼载极底,机身很轻,所以机动性很好。格鲁曼也在 F6F 中引入了低翼载轻机身的概念,在减轻结构重量上大下功夫,翼面积达到 31 平方米。翼面积的增大势必会增加阻力,所以格鲁曼为 XF6F-3 安装了普惠公司著名的“大黄蜂”R2800-10 发动机。这种发动机除了功率大外,另外带来的好处是体积较小,使座舱到机头有 3 度的下倾角,这对于舰载战斗机来说,良好的前下方视野特别利于舰上起降,钱斯.沃特公司的 F4U 海盗,F6F 的竞争者,由于座舱位于机身后部,着舰时飞行员看不到前下方,初装备时发生过几起着舰事故。于是海军将这种战斗机转交给海军陆战队在陆上机场使用,F6F 成为了当时美军的航母标准舰载机。

约克城号舱内的 F6F-3

  为了进一步降低阻力,F6F 机身蒙皮使用平头铆钉铆接,机身外表光洁,英国使用的恶妇Mk.II(F6F-5)甚至进一步进行了蒙皮抛光。这样这种低翼载大马力的战斗机理所当然的获得了极佳的机动性,美国依托强大的航空工业迅速获得了对付零式的利器。

  在 1943 年 1 月 F6F-3 正式交付海军后,越来越多的 F4F“野猫”中队换装了恶妇机,到年底美国海军的大型航母都装备了 F6F-3,老式的 F4F 移交给小型护航航母。当这些一线战斗机飞行员充分了解他们的座机后,他们重新获得信心,准备好用六挺 12.7 毫米机枪的密集火力来撕裂骄狂的零式,于是有了以下一些不可思议的战绩。

1944 年,一架 F6F 降落在汉考克号上

1944 年 6 月,马里亚那海战中,从蒙特里号起飞的恶妇

1945 年 3 月,伦道夫号上的 F6F

  某日的黄昏,一个恶妇编队巡逻至关岛附近,发现日本占领的关岛奥若特机场上空有 49 架日本舰载机盘旋进入着陆航线。他们跟在这些飞机后并未被发现,并将其中的 30 架逐个击落,剩下 19 架也被击毁在跑道上。另一次是一位恶妇飞行员将他的副油箱准确地投在一架零式上,将其“砸落”。

  日本飞行员一开始以为这只不过是 F4F 的一种改进型,但吃过苦头后他们发现这是一种全新的、比零式更优秀的美国战斗机。F6F 的座舱装甲和自密封油箱使它能经受住零式 7.7 毫米机枪弹丸的射击,与零式相比,F6F 在速度、火力、垂直机动上占优,续航力、盘旋性能处于劣势。零式占优的地方在于小半径转弯与盘旋,零式被恶妇追尾后常使用小半径斤斗摆脱,有时还能反咬住恶妇。在 3,000 米以下零式略占优势,但在 5,000 米以上零式动作变得僵硬,成为恶妇的活靶子。战争后期,F6F-5 已经能够切入正在急转的后期型零式(A6M5)内圈,一方面与 F6F-5 的机动性改进有关,另一方面也与后期型零式追求提高速度而机动性下降有关。

  1944 年 6 月,美国进攻日军在太平洋上的据点:马里亚纳群岛。6 月 19 日,太平洋战争中最大的空战爆发了,F6F 与数种日本飞机展开激战。打退了日本战斗机和轰炸机的4次连续进攻,美机损失 26 架,日机则损失 336 架!此役就是“马里亚纳猎火鸡”之战。

  1945 年,战争的最后几个月,日本海军已经荡然无存,无所事事的 F6F 机队通常只能执行一些武装侦察/搜索任务,在这些任务中,F6F 通常在机腹下挂载一枚 900 公斤炸弹或在机翼下挂载六枚火箭弹,一旦发现日本的军舰、商船,就给于无情的打击。

  在二战众多战斗机中,F6F 恶妇创造了一项不可能超过的纪录:在不到两年的时间内,F6F 共击落 5,155 架敌机,占美国海军和海军陆战队飞行员击落的 6,477 架敌机中的80%!

性能分析

二战战斗机性能对照表

年代型号全长M翼展M重量Kg马力HP极速KM/H航程KM固定军械翼面积M翼载Kg
1940A6M2b 零式21型9.0612.002,4109405333,50220mmx2/7.7mmx222.4107.5
1941KI-43-1 隼1型8.8311.432,0439904911,14612.7mmx2  
1940F6F“恶妇”10.2213.055,8002,0006052,25812.7mmx631187
1942F4U“海盗”10.2614.295,5562,1007181,60912.7mmx629191
1939P-38“闪电”11.5315.859,8061,425(双发)6663,02520mmx1/12.7mmx4  
1939P-40“战斧”9.6711.373,6071,15057056312.7mmx6  
1941P-47“雷电” 10.9212.436,6232,30076476412.7mmx8  
1941P-51“野马”9.8211.274,5811,4907031,52912.7mmx621.6212
1937Bf 109E8.749.862,7701,2005781,09020mmx1/7.92mmx216.35161
1941Fw 190A9.0010.504,4601,7006401,45020mmx2/13mmx2  
1937飓风9.8212.193,3111,2805501,5857.7mmx1223.97138
1938喷火9.1211.224,6631,44059875020mmx2/7.7mmx422.3209

  二战中典型战斗机的翼载都在 150~220 公斤/平方米之间,其中零式和 P-38 例外,零式仅有 107.5 公斤/平方米;双发 P-38 的重量高达 9,806 公斤,未能查得此机的真实翼载数值,推测在 250 公斤/平方米左右,实战中也证实了此机的机动性不佳。令人惊异的是德国 Bf109E 翼载仅为 161 公斤/平方米,战斗重量只有 2,770 公斤,是一架轻型战斗机。

  从表面上看,本文的主角 F6F 和它同时期的 F4U 翼载优势不是最突出的,但是如果将上面有翼载数据的战斗机除以一个发动机马力的话,我们就会得到下面一个排名:

型号翼载/马力
F4U“海盗”0.090
F6F“恶妇”0.093
飓风0.107
A6M2b 零式21型0.114
Bf 109E0.134
P-51“野马”0.142
喷火0.145

   F4U 和 F6F 以 0.09 的比值跃居第一位,这表明了这两种战斗机除有较低的翼载外,发动机剩余功率大,做剧烈的机动动作后能量损失小。而零式战斗机虽然有极低的翼载,但是发动机马力太小,限制了性能的进一步发挥。F6F 如果作为陆基战斗机派驻欧洲的话,将优于德军和盟军任何一种战斗机。

美国海军“恶妇“飞行员

  “我太喜欢这架飞机了,如果她能做饭,我一定娶她!”——美国海军三号王牌 吉恩.巴伦西亚

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