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暗夜“女皇”——美国P-61“黑寡妇”夜间战斗机传(上)

夜间战斗机在世界空史上占有特殊的一席之地。尽管夜间战术看起来并不那么“骑士”,但确实是一种有效的打击手段,因此它曾得到各国空军的青睐。实际上很多夜间战斗机都是由普通的日间战斗机改装的,专门的夜间战斗机则较少见,在航空大国美国更是罕见。美国陆军航空队(空军的前身)曾有一款专用夜间战斗机,即诺斯罗普公司研制的P-61“黑寡妇”夜间战斗机。

它巨大的身躯一开始就给人以深刻的印象。当一名英国皇家空军军官第一次看到P-61的时候,惊呼道:“我的上帝,看看这个血腥怪物的大小吧!只有美国人才会造出这么一个东西!”可身体的臃肿并未影响“黑寡妇”优秀的性能。

在二战中,这位“暗夜女皇”通过卓越的表现为自己赢得了美名。到现在只有两架P-61留于世上,而其中一架就有幸留在了中国。

专用夜间战斗机

P-61“黑寡妇”是二战期间美国唯一一种专门的夜间战斗机,其“父亲”是著名的约翰·“杰克”·克努森·诺斯罗普。此君是有史以来最有远见的飞机设计师之一。著名的“飞翼”布局主要是由他提出来的,同时他还是全金属构造飞机的鼓吹者。

1940年德国对英伦三岛进行夜间轰炸的时候,诺斯罗普正在伦敦同英国商谈转包“复仇者”的生产计划。那时皇家空军还没有一款飞机能够阻止德国空军的夜间轰炸。诸如“喷火”和“台风”等日间战斗机虽能追上德国轰炸机,但当它们瞄准敌机时对方早已扔下了炸弹。英国急需一种夜间拦截飞机。皇家空军将这一需求通告了所有与之有业务联系的飞机制造厂商,其中包括诺斯罗普。

英国要求获得一架能够整夜停留在夜空中的战斗机,这就意味着飞机滞空时间必须至少达到8个小时,而且在德国的夜间轰炸机投弹之前它还必须保持足够高的速度以便赶上它们。诺斯罗普意识到要达到如此长的滞空时间就必须携带足够多的燃料,并且要在机身上安装多个专门的炮塔。这样一来,这架飞机就必须是双引擎的,而且尺寸会很大。

与此同时,美国陆军航空队也表达了对专用夜间战斗机的兴趣。美国陆航参谋长德洛斯·卡尔顿·埃蒙斯中将在此期间也在伦敦逗留。当他于1940年夏天回国后便开始努力为陆航寻找一款合适的专用夜间战斗机。1940年秋天,埃蒙斯的委员会对夜间战斗机的性能提出了初步设想。1940年10月21日空中技术装备司令部的劳伦斯·克雷吉上校将诺斯罗普公司的首席研发总监弗拉基米尔·帕夫列卡招到莱特空军基地,将陆航的要求向他说明。军方要求的这款夜间战斗机的任务在于:“对敌机的拦截和摧毁都必须在夜间或在能见度很低的情况下完成。”另外,飞机需要两名机组成员。

第二天早上,帕夫列卡向诺斯罗普汇报了军方的要求。诺斯罗普将陆航的要求同皇家空军的要求作了比较。1940年11月5日诺斯罗普和帕夫列卡在莱特机场同空中物资司令部的军官们会面,并递交了计划书。他们只有一个竞争对手——道格拉斯的XA-26A夜间战斗机计划。实际上后者的参与只是象征性的。

P-61唯一的竞争对手——道格拉斯公司XA-26A夜间战斗机。

诺斯罗普最初打算采用长机身,在机翼上吊挂2个发动机舱,每个发动机舱内安装1台普拉特·惠特尼R-2800“双蜂”18缸气冷星型发动机。垂直尾翼只有1个,而不是后来最终定型的2个。机身可容纳3名机组乘员、1套雷达设备以及2座四联装机炮炮塔。炮塔安装在机鼻和机尾,每个炮塔有4门勃朗宁机炮。其总长为20.2米,翼展15.1米,起飞重量为10.25吨。对于一架战斗机而言,这样的设计显然偏大了。

普拉特·惠特尼R-2800“双蜂”18缸气冷星型发动机

起落架为前三点式,这对于大型飞机而言是必要的。机翼上安装有诺斯罗普独特的遥控襟翼——一种可以完全收回的襟翼。在设计最终定型之前,诺斯罗普又对其作了一些改动:单垂直尾翼设计被双垂直尾翼取代;机鼻和机尾炮塔被位于机背和机腹的炮塔设计所替代,以便够容纳另一名炮手。

1940年11月底设计又回到了3人、双尾翼配置上面。由于陆航希望飞机具有更强大的火力,因此直截了当地将机腹炮塔修改为安装在机翼上的4门20毫米机炮。这款飞机的公司内部编号为NS-8A,最终于1940年12月5日正式呈交给位于莱特机场的空中物资司令部。经过一些细微改动之后,NS-8A的设计完全达到了陆航的要求。拨款通知书附带一份正式合同于1940年12月17日下达给诺斯罗普公司。在合同中,陆航要求诺斯罗普制造2架试验机和2架小比例模型,整个预算不超过136.7万美元,军方编号是XP-61。

随后,诺斯罗普立即着手第一架原型机的研制。1941年3月10日诺斯罗普与军方签署了第一份原型机合同,随之而来的第二份原型机合同要求制造13架YP-61验证机。然而就在同一月,陆军/海军标准委员会决定在所有的飞机发动机上使用标准化的上吸化油器。但XP-61采用的却是下吸化油器。诺斯罗普估计重新设计发动机舱以安装标准化设备至少要2个月。幸运的是,标准化委员会改变了决定,所以进度并没有耽误。

1942年4月2日陆航模型委员会与诺斯罗普公司共同评估了XP-61小比例模型,并对原型机作了一些小的修改。机翼机炮被重新布置在机腹,发动机排气装置上加装火焰清除器,一些无线电设备也重新布置。由于将机炮和弹药从机翼移除了,因此机翼油箱的容量从2043升增加到2445升。另外,该委员会还要求采用外挂油箱。这些修改,尤其是机腹机炮的重新设计,使得本来就被拖延的计划又耽搁了一个多月。

XP-61的心脏应当是机载拦截雷达系统(简称Al)。这种雷达是从改进的SCR-268探照灯控制雷达发展而来的,军方编号为SCR720,后来由西电公司制造。该雷达的无线电扫描发射机安装在飞机的机鼻上,在机载拦截模式下的探测距离约8千米。SCR-720A还可用来作为机载信号系统或引导设备、导航辅助设备以及配合敌我识别系统工作。

一旦敌机进入雷达探测范围,XP-61上的雷达操作员立即确定敌机位置,并对其进行跟踪;飞行员则通过操作面板上的观察仪器将目标锁定,机背炮塔可由3人机组中的任何一人控制开火;雷达操作员能将炮塔旋转180°以对付从正面攻击的敌机,或者将机炮仰起90°对付来自上方的敌机;朝前的机炮只能由飞行员控制。

整个1942年夏天,诺斯罗普公司都忙于2架XP-61原型机的生产。由于机背炮塔的安装环无法装在XP-61上,因此诺斯罗普采用了类似B-17机背炮塔的那种底座装置。1942年2月,生产螺旋桨的寇蒂斯飞机公司通知诺斯罗普,本来应当安装在XP-61上的C5425-A10型自动全天候螺旋桨不能在原型机或者验证机出厂之前如期交货。于是诺斯罗普决定在寇蒂斯的产品还未到货之前暂时安装标准的汉密尔顿螺旋桨。最后,1942年5月8日第一架XP-61原型机(编号41-19509)离开了位于哈索恩的装配线。

在原型机的制造过程中XP-61的重量不断增加。原型机空重10.157吨,起飞重量为13.46吨。原型机由2台1471千瓦的普惠R-2800-25“双蜂”星型发动机驱动寇蒂斯的C5425-A10型四叶螺旋桨(直径为3.8米)。除了西电公司的SCR-720A雷达以外,XP-61还搭载2台指挥无线电设备(SCR-522A)和3台其他用途的无线电设备(SCR-695A、AN/APG-1和AN/APG-2)。中央火控系统采用的是和安装在B-29飞机上差不多的通用电气GE2CFR12A3系统。

原型机制造出来后很快就进行了滑跑试验。在1941年5月21日进行的高速滑跑试验中,XP-61第一次离开飞机跑道。诺斯罗普的试飞员万斯·布里斯于5天后正式驾驶XP-61升空。在平安无事地飞行了15分钟后,布里斯告诉杰克·诺斯罗普:”……你有了一架该死的好飞机!”

飞行测试表明XP-61的失速速度为121千米/小时(发动机打开)和129千米/小时(发动机关闭),最高速度611千米/小时,起飞距离刚好超过457米,爬升率为610米/分,航程约1930千米。试飞员报告道,他曾经有意将飞机置于翻滚状态下,但是只要松开操纵杆,飞机就能很容易地恢复正常。

虽然飞行测试给诺斯罗普带来了鼓舞,但飞机设计过于复杂却带来了一系列问题。这些问题主要集中在襟翼上面。试飞员报告说遥控襟翼影响了飞行质量,于是,这种设计被更换为传统布局。同时为了改善横向的操作性能,诺斯罗普还专门研制了“诺斯罗普可收回副翼”,也就是机翼扰流器。

1941年9月1日陆军下令生产150架P-61,并赋予其“黑寡妇”的绰号。这自然是在第一架XP-61原型机完成之前,由此可以看出美国陆军航空队对于一种专用夜间战斗机的需求是多么强烈。

“女皇”族谱

除XP-61之外,P-61家族有多种型号,构成了”暗夜女皇“的庞大家族。

◎YP-61验证机

XP-61试飞后陆航根据试验结果对其作了许多改进,而这些改进就体现在了YP-61验证机上面。从外部特征很难将YP-61同XP-61原型机区别开来。实际上两者最大的区别在于发动机。XP-61的发动机采用的是普惠R2800-25,而YP-61则是普惠R2800-10。另外,XP-61的涂装是金属原色,而YP-61则采用与其绰号相称的亚光黑色。1943年8月6日陆航接收了第一架YP-61,最后一架YP-61于1943年9月接收,整机造价为64.9584万美元。

YP-61在试飞过程中出现了一些问题,主要集中在机背炮塔上。一旦炮塔旋转或者炮管升降,机尾就会出现严重的震颤。设计师为此试验了许多应急的方法,包括在机炮上安装小型副翼,取消2门机炮以及加固机炮灯。当然,最容易的解决办法还是只让机背机炮朝前开火,而不进行旋转或俯仰。后来在P-61A生产型上取消了炮塔,这个问题就自然而然地解决了。

停放在地面的YP-61将双联装机背炮塔旋转90°向上扬起,而在空中飞行时该炮塔一般需要锁定,只能向前射击。

YP-61于1943年10月投入使用配属给佛罗里达奥兰多空军基地的第422夜间战斗机中队。这些飞机都被作为教练机使用,从未投入实战。2架XP-61原型机移交给哈索恩工厂用于培训P-61的机械师。

配备第481夜间战斗机作战训练是队的第13架YP-61。主要是测试P-61战斗机的性能和训练夜间战斗机飞行员。

◎P-61A

P-61A生产型的外形与XP-61和YP-61也非常相似,外形上的不同之处仅在于风挡玻璃和天窗。原型机和验证机的风挡玻璃和天窗都是一块整的玻璃,而P-61A则被替换成了带有嵌板的防弹玻璃。

第一批从哈索恩工厂装配线下线的P-61A采用的是美国陆军航空队标准涂装:上机身为草绿色,下机身为中性灰色。在机身内部,XP-61和YP-61使用的镁合金尾桁被铝制尾桁取代。第一架P-61A生产型于1943年10月走下哈索恩工厂的装配线,此时这架飞机还安装有四联装的机背炮塔。

P-61A的驾驶舱。飞行员正面的风挡玻璃采用防弹玻璃制造。

由于当时机背炮塔带来的机尾震颤问题还没有得到解决,而B-29轰炸机生产计划对于炮塔的需求量又非常大,因此诺斯罗普决定干脆从第38架P-61A开始取消麻烦的机背炮塔。尽管没有安装炮塔,但是必要的配线和布局还是没有取消,以便在合适的时候能够将炮塔重新安装上去。

由于取消了机背炮塔、炮手座椅以及火炮瞄准器,P-61A的重量减轻了大约726千克,速度也比YP-61快5千米/小时。在P-61A的生产过程中也有许多细微的改动。从第46架开始,1471千瓦的R-2800-10发动机被换成了1655千瓦的R-2800-65发动机。这批安装新发动机的飞机编号为P-61 A-5,而P-61 A-10则安装了发动机水喷装置,以便在战斗时能短时间提升速度。P-61A-11是第一架安装有翼下挂架的“黑寡妇”,可以外挂625升的副油箱或454千克炸弹。

1943年7月20日陆军在奥兰多空军基地成立了第481夜间战斗机作战训练大队。该大队的任务不仅仅是为夜战单位训练合格的夜间战斗机组,而且还负责对YP-61进行测试和担当保护佛罗里达和美国南部领空夜间安全的任务。最初该大队只有一个中队(即第384夜间战斗机中队),随着训练的发展,更多的中队加入到第481大队的队伍中来。他们为美国陆航培养了大批夜间战斗机机组人员,这批人后来成为了陆航夜间战斗力量的骨干。美国陆航只有两个夜间战斗机中队,即第6和第414夜间战斗机中队的机组人员不是在奥兰多训练的。1944年1月第481夜间战斗机行动训练大队从奥兰多空军基地转移到哈默空军基地。

在陆军内部有一批官员试图取消P-61计划,并用德·哈维兰的“蚊”式夜间战斗机来替代。“蚊”式飞机已经被皇家空军和美国陆航的飞行员证明为一种优秀的战斗机,而且许多人认为它比P-61更好。于是那些已经在飞P-61的美国飞行员对这种可能性非常不安,有些人甚至威胁将退出陆航。结果于1944年7月5日举行了一场临时的对比试飞,参加试飞的是第422夜间战斗机中队的P-61A和皇家空军第125中队的“蚊”式Mk17。

“蚊”式夜间战斗机

第422中队的官方历史资料记载了比赛的结果:“5日,期待已久与'蚊’式飞机的试飞于当地时间16时整正式举行。第125中队的中队长巴恩维尔和他的雷达操作员驾驶'蚊式,而唐纳德·道尔中尉和副手诺曼·威廉斯驾驶'黑寡妇’。

P-61的表现大大超出了我们最疯狂的希望:在5000、1万、1.5万、2万英尺的高空,P-61的速度都更胜一筹;在任何一个高度,它都胜过了'蚊’式,并把后者拉下一大截;在爬升率方面,P-61也遥遥领先。我们能够任意在爬升或下降的时候提升或降低速度。这是最让人感到惬意的一个下午!”尽管如此,很多人还是认为“蚊”式机组是故意输掉这场比赛的,因为皇家空军不愿意将“蚊”式交给美国陆航,因为此时的皇家空军太需要“蚊”式飞机了。这样一来,获胜的P-61也就会被认为是一种优秀而可靠的机型留在美国陆航当中。

图示:美国陆军航空队第416夜间战斗机中队装备的“蚊”式夜间战斗机,其上装有SCR-520机载雷达。美军中曾有呼声用“蚊”来替代P-61,但后因“寡妇”性能优异,美军依然装备了本土品牌。

◎P-61B

1944年初,一种新型的、更有威力的机载拦截雷达SCR-720C问世了。新雷达的探测距离增加了约160千米,成像也更加清晰。由于SCR-720C的尺寸比P-61A使用的SCR-720A更大,因此必须修改P-61的机鼻以容纳这种新型雷达。修改后的P-61改型被命名为P-61B。

P-61B和P-61A之间最大的区别在于机鼻部分的长度。前者的机鼻在雷达整流罩后比后者长200毫米。另外,P-61B的起落架舱门被分成两部分,以便主起落架放下并锁定之后舱门的后半部分能够关闭;起落架舱门的制动器从水压驱动改为机械驱动;一个更安全的插销装在驾驶舱主起落架回收柄上,以防止飞机在降落的时候由于主起落架的问题而发生事故。

P-61B还在驾驶舱安装了另一种创新性的设备——夜间望远镜。这种望远镜由一对带有光学瞄准镜的夜视镜组成。一种网点系统使得瞄准镜上的图像更加清楚,这样飞行员就能更准确地确定目标的距离。这种夜间望远镜后来也加装在已经服役的P-61A上。

P-61B其他的改进还包括乘员空调系统、发动机降温扇、前起落架上支柱新安装的滑跑指示灯等,另外还取消了副翼的修饰垂片,在发动机舱里加装了一个灭火器。四联装机背炮塔同样没有安装,但是布线和设备都保留了。第一架P-61B于1944年7月走下装配线。

在P-61B的生产过程中同样经历了许多大大小小的修改。这些改动包括:添加高度计、发动机舱下面的2个翼下挂架和1台APS-13机尾警戒雷达(这种雷达从P-61B-10开始安装)。从编号为Block-15批次的P-61B开始重新装上了通用电气的A-4型机背炮塔。之后,更新型的A-7炮塔被安装在编号为Block-20批次的P-61B上。编号为Block-25批次的P-61B仅生产了7架,他们只用来作为西电公司APG-1炮瞄雷达和通用电气远程控制机背炮塔的试验平台。

图示:通用电气A-4型机背炮塔装有4门勃朗宁M2型12.7毫米机枪。照片上的机枪处于最大俯仰角度,弹链上也装满了子弹。

◎FT-1/F2T-1

FT-1是美国海军赋予P-61B的官方编号,但这批FT-1的使用者却是海军陆战队。1945年9月总共有12架P-61B(建造编号52750到52761)被转交给海军陆战队。这些飞机主要用来训练海军陆战队飞行员的夜战雷达拦截战术。FT-1没有安装任何武器,以前曾是陆航夜间战斗机训练基地加州哈默空军基地的教练机。

后来这批飞机被重新赋予F2T-1的编号。海军陆战队的训练课程于1946年5月结束。这批飞机又辗转到位于切利波因特和埃尔托罗的海军陆战队航空站。1947年8月31日最后一架F2T-1在美国海军的花名册里被除名。(待续)

本文下半部分请点击:暗夜“女皇”——美国P-61“黑寡妇”夜间战斗机传(下)

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