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洛克希德成名作,成功猎杀山本五十六,毁誉参半的双身恶魔

2020-05-08 18:00:19

自南北战争后,美国社会始终以反战为主基调,军队发展保持克制。上个世纪三十年代,欧洲局势紧张,而西太平洋的日本充满扩张野心,准备染指周边的每一片土地;美国军方审视自己,警觉到国内对战争毫无准备;当时美国军队不仅训练水平差,且武器老旧,才经历经济大萧条没多久的美国国内,民众并不关心其他国家的局势,只关心政府能不能创造更多的就业岗位。

双身恶魔P-38

陆军进行训练时,只有一战的手雷,拉掉保险用棒球棒打出去都不会爆炸~尽管无法改变社会基调,但是军方开始做出自己的准备。

美国陆军航空兵的紧迫感

1937年,陆军航空兵只有可怜的1.8万人,使用波音P-26战斗机显得落伍,陆航需要更好的战机来应对未来战局,同年陆军航空兵向美国各大飞机制造公司发布X-608和X-609战斗机招标通函,X-608在高空拦截和攻击敌对飞机的战术任务的大航程、双发、液冷、重型、高速截击机,X-609通函为执行相同任务的单发战斗机。

波音P-26A战斗机



洛克希德公司凭借14型超级伊莱克特拉客机在美国航空界知名,也接到了陆航的通函。在X-608招标案中,军方对新战斗机的设计要求非常明确,规定要采用两台液冷发动机,速度应达到每小时 590 公里,擅长狗斗,可在六分钟内爬升到六千米高度。

双发重型战斗机布局草图

三十年代洛克希德公司已花了好几年时间为陆军航空队研制新型战斗机做准备。当凯利约翰逊将哈德逊轰炸机交付英国皇家空军服役后回到伯班克时,设计陆航需要的双发重型战斗机就成为他的首要任务。早有腹稿的洛克希德通知陆航,他们设计的飞机时速能达到 643公里以上,半个月后,洛克希德公司接到了新型战斗机的研制合同。

双身恶魔的设计

凯利约翰逊的XP-38设计方案公布时,从未见过的双尾撑设计让航空界轰动,很多人认为XP-38是一种根本不同于常规的设计,当时不少航空业界同行也嘲笑双身恶魔的外形看起来很可笑。

XP-38的中央机舱通过主翼与双尾撑连接,中央机舱后端为驾驶舱,前端为P-38的武器安装位置,全部将机炮集中在机鼻,可以避免单发战斗机那样需要炮弹穿过螺旋桨时,需要配合螺旋桨转速调整射速的问题。

P-38视图

P-38机炮弹幕可以更加密集与集中;二战大多数战斗机将机炮安装在机翼上,其实两机翼上的武器并不是平行的,而是成一定夹角,可以让多门机炮的炮弹形成一个汇聚点,这个汇聚区域一般在三百米内,形成一个1.2米的散布区域。得益于P-38机鼻一门二十毫米机炮与四门12.7毫米老干妈的互相平行设计,P-38能保证在910米内散布都非常集中,而其他飞机超过500米时散布都已经相当感人,P-38是二战所有战斗机中有效射击距离最远的飞机。

夹角不同,最大杀伤距离不同



为了双尾撑设计的P-38重型战斗机能在高空高速格斗时持续进行高过载动作,飞机必须足够结实;中央机舱为全金属半硬壳式结构,由24ST板材冲压而成,内部多个横向隔板也起到了结构增强的作用,双尾撑与中央机舱这段主翼采用三根大翼梁连接,尾撑外部机翼为双翼梁;翼梁是飞机的主要结构件,中央主翼梁做主要承力,前后翼梁作为防剪切力。

P-38的前翼梁不穿过中央机舱,但是主翼梁与后翼梁直接穿过中央机舱连接在一起,可以说连接双尾撑与中央机舱的主翼为一个整体结构,翼梁均为双腹板结构的24ST铝材,来保障高过载下,飞行员坐在中央机舱内不至于机翼断裂,从双尾撑中间甩出去。



值得一提的是双身恶魔也是二战战斗机中飞行状态最稳定的之一;我们常常提到直升机为了克服旋翼带来的扭矩,需要在尾部设计一个旋翼来抵消,对于螺旋桨飞机也是一样的,只不过没直升机那幺严重罢了。

单螺旋桨战斗机在飞行一段时间后,也会因为在螺旋桨的扭矩效应下偏向一边,需要飞行员不停来修正;P-38采用双螺旋桨对转设计,使得不用飞行员修正也能稳定的笔直飞行。


P-38对转螺旋桨



可以说P-38的双尾撑设计就是为了两部一千马力的艾利逊V-1710十二缸液冷发动机准备的,整个尾撑就是为了装上发动机并解决散热问题,发动机实现与P-40的零件通用。螺旋桨下的进气口用作化油器将燃油与空气混合。

P-38化油器

发动机后为涡轮增压器,利用完废气后直接从背部排出,就是双尾撑中背部这块裸露的区域了;


涡轮增压器

在涡轮增压器后设置防火隔板,后为主起落架舱,使用液压完成升降,之后是P-38的普雷斯通散热器,通过高速冷空气对冷却液冷却,发动机带动涡轮使冷却液回流,不断带走V-12发动机的热量。

P-38的液冷示意图



散热器之后的空间,P-38用来放氧气瓶和电池。发动机很长,采用通用电气公司的涡轮增压器后,还要能把起落架收进发动机舱内,再加上散热器,这些东西成串排列起来,已经差不多排到该装尾翼的地方了。加上尾翼,这架双发飞机就形成了很具特色的双尾撑布局。不是洛克希德刻意为之,只是只能如此解决。

P-38尾撑内主要设备及管路

双身恶魔的进化之路

开P-38绝对是个体力活,因为它的所有舵面控制都是靠机械控制,也就是连杆+钢缆,没有一点液压辅助;不过同时期飞机都是一个水平。

达到空前速度的P-38也面临了新的航空技术难题——压缩性效应;当飞行速度接近0.68马赫时,空气在飞机前面堆积起来,飞行员操作起来就好像一个巨人用手抓着飞机前面晃动,飞机发生振颤;开始的时候,美国航空业界普遍认为这是由于飞机非常规的双身布局而引起尾翼颤振。洛克希德设计团队不以为然,这不是双尾撑的锅,而是P-38飞得太高太快了!

设计团队决定去找今天NASA的前身美国国家航空咨询委员会 (NACA)的高速风洞做测试,因为洛克希德的风洞达不到测试需要的每小时500公里的速度。

NACA 的宫员们抵制说,他们在风洞中每次接近这样的速度时,飞机测试模型都会猛烈抖动,他们担心会损坏风洞,不愿意冒这个险。时任美国陆航司令亨利.阿诺德将军直接向NACA发话:

赶紧测试,陆航需要P-38,赶快找出毛病出在什幺地方。如果风洞爆炸了,给我打个电话就行。

不过他们当时还是没能解决P-38遇到的压缩性问题,他们发明一种方法来让飞机减速,不让压缩性现象产生。他们在机翼前梁安装减速板,一旦出现震颤就打开减速板,改变机翼下前方的压力分布,来抵消飞机的俯冲力矩。而之后在航空技术的发展中,压缩性问题要靠后掠翼来解决。

后掠翼解决之道



上个世纪三十年代,飞机在试飞时并没有今天那幺多流程手续和委员会监督,准备好飞就行了,在试飞场里飞行员的权利是最大的。P-38的试飞也非常有意思,为了测试高速大航程的设计指标,飞行员驾驶原型机从加利福尼亚州飞往纽约,中间进行两次转场加油,只花了7个小时零两分钟。

这次飞行创下了速度纪录,但在返程时由于化油器结冰而在汉普斯特德市坠毁了,所幸飞行员安然无事;陆航立即下单13架YP-38原型机,同时进行测试,尽快投入量产,当时每架价格为13万美元,通货膨胀计算等值于今天的240万美元。

双身恶魔是美国唯一的在二战期间一直生产的战斗机,在七年的生产期间,双身恶魔始终在不停地改进;使用增压驾驶舱,改进冷却系统,增加雷达设备化身夜间战斗机,发动机功率不断提升,从单发一千马力提升到一千六百马力,在整个服役期间,双身恶魔的战斗力不断在提升。

展露锋芒的P-38

1939年9月20日,美国陆航订购了66架P-38, 41年中期陆航接收到了第一批三十架飞机;交付给美军第1战斗机大队,驻扎在圣地亚哥保卫美国西海岸。

次年年5月29日,25架P-38E/F开始在阿拉斯加州的阿留申群岛执行巡逻警戒任务,8月9日,第343战斗机大队的两架P-38E在执行一次1600公里长距离巡逻任务中,与两架旧日本帝国海军九七式水上飞机相遇,2V2将日机全数击落,拿下P-38的开门红。

毁誉参半的欧洲战局

1942年,美国陆航战斗机出现在了欧洲天空上,在太平洋战场的P-38完成首杀的5天后,欧洲战场的第27战斗机中队的P-38击落FW 200神鹰轰炸机创下美国在欧洲空战的首个击杀记录。

P-38开始正面大规模与德国空军遭遇;因为经验不足和战术落后,P-38在地中海上空初期毁誉参半,一些飞行员能驾驶P-38创下多个击坠记录,而另外大部分被要求执行为轰炸机护航和对地攻击任务,造成了陆航的大量损失。



从43年二月开始,在和久经沙场的英国空军交流后,美国陆航深刻认识到自己的战术失误,抛弃对飞行员的束缚,让P-38进行无限制空战;陆航P-38开始转变颓势,但德军依然占据上风。

4月5日,第82战斗机大队的26架P-38F和P-38G在一场战斗中击落了31架轴心军战机,它们帮助盟军巩固了地中海战区的制空权,三个大队的P-38成为盟军护航力量的核心,击退了大量的轴心国战斗机,自身也蒙受很大的损失。

相对于Bf 109G-6,P-38并没有什幺性能优势,德军飞行员对P-38的评价有好有坏。一些飞行员觉得P-38非常易燃,且己方飞机性能更好,P-38并不难对付,另外一些飞行员觉得P-38转弯半径很小,爬升能力优秀,是个难缠的对手。

bf 109战斗机



因为经常遭遇P-38且有来有往,德国飞行员给P-38起了个"叉尾魔鬼"的称号,外号虽然很好听,但是P-38在欧洲战场却没有表现出双身恶魔的可怕,自己还出现了各种各样的技术问题,在高空执行侦查任务时,驾驶舱因供热不足还让飞行员遭受冻伤;性能表现也不如德军Fw 190和Bf 109。

双身恶魔的成名战场

比起坎坷的欧洲战场表现,P-38真正成名在太平洋战场。得益于P-38的高速、大航程和双发动机带来的安全冗余度,P-38只要没有在空战中受损过于严重,都可以从容返航,在广袤的太平洋上,大航程的P-38始终是1943年到1945年太平洋上空的陆航主力战机;成为击落最多日本战机的陆航战机,成就了美国多名王牌飞行员。

在温暖的热带海域,P-38的机舱不需要考虑欧洲战场上的保暖问题。

反而飞行员嫌P-38开着太热了,不同于其他飞机还能打开座舱盖散热,P-38如果打开座舱盖会影响飞行品质,产生剧烈的震颤,所以太平洋上空的P-38飞行员总会穿得很休闲,脱下飞行皮夹克,直接穿着短裤,网球鞋,背着降落伞飞行在太平洋上。

相比于防护较好的德国战机,日本飞机可怜的防护性对P-38来说就友好多了,终于可以发挥出远射程高精度的优势;P-38选择不与灵活的零式缠斗纠缠,而是高速和优异的爬升率不断爬升与俯冲,日本飞行员喜欢和P-38缠斗,却十分讨厌P-38机群高速俯冲扫射完就跑的战术,给P-38起了个新外号"双胴恶魔",也就是双身恶魔。

截杀山本五十六

1943年4月18日,美国情报部门破译日军电文,发现策划偷袭珍珠港的山本五十六将会到布干维尔岛的前线视察,提高驻岛部队士气;美国终于抓到机会报这一箭之仇了,为了保证成功美军一次出动18架P-38前去截击,任务代号"复仇行动"。



陆航第339与70战斗机中队的美军飞行员驾驶P-38进行长达七百公里低于15米的超低空飞行。发现山本五十六的机队后,四架P-38截杀两架军官座机一式陆攻(三菱G4M),其余十四架爬升攻击护航的六架零式战斗机。

四架双身恶魔顺利击落两架一式打火机,两架一式陆攻分别坠入丛林和海中,山本五十六成功被截杀;成为P-38服役史最辉煌的一刻。

结语:洛克希德的成名作品,毁誉参半的双身恶魔

作为洛克希德在世界上的首款成名作,令人惊艳的双尾撑设计;在欧洲战场上也暴露出了性略弱于一流单发螺旋桨战斗机的现实,出现散热器、涡轮增压、供热、制冷、压缩性等各种问题。并未在欧洲战争表现惊艳,缠斗上弱于德国战斗机。

但凭借高空高速大航程、大挂载、精度优势,优良的防护,在前线简陋机场的适应性,让P-38获得了在太平洋战场的成功,侦察型成为美军在二战期间最重要的战略侦察机。

在太平洋战场上,P-38击落了超过1800架日本战机,有100多名驾驶它的飞行员击落了5架以上敌机,虽然德国那些夸张的击杀记录不能比,但P-38成就了美国二战期间击坠40架的头号王牌飞行员理查德.邦和战绩38架的二号王牌托马斯·麦奎尔。



双身恶魔作为一款高手向的战机成为一款二战螺旋桨战斗机的经典,以其独特的外形,引领了双尾撑的风骚;如喷火、Bf 109、P-51一样将长久被人记忆,也印证着:强不强是一段时期的事儿,帅不帅是一辈子的事。