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二战结束前夕诞生的火箭动力战机,日军“秋水”战机

2020-07-01 18:00:30

就在着名的莱特兄弟发明了世界上第一架飞机的六年之后,美国人就首次将这种新型交通工具投入部队中执行战场上空的侦察任务,人类战斗机的历史从此开始。在经历了一战之后,世界各国的战斗机发展取得了长足的进步,各种各样的战机成为了天空的主宰,空军力量的强弱成为了衡量一支军队整体水平最重要的标准之一。二战前夕,面对愈发严峻的世界局势,美、德、英等军事大国纷纷意识到安装着传统活塞发动机的军用飞机很难在未来的战场上一直保持优势,发展新型动力的战机势在必行。


在这场战斗机发展的竞赛之中,纳粹德国首先率先取得成果,他们成功研发出了世界上第一种采用液体火箭发动机的飞机He-176,二战末期,设计人员还在此基础上推出了可以用于实战的Me-163战机。这也让德国的远东盟国日本吃了一颗定心丸,因为当时的日本本土已经深受盟军轰炸机的困扰,他们急需一款属于自己的火箭动力战机去拦截敌机——无论是陆军还是海军当时装备的战机都没有爬升到一万米高空去拦截B-29等远程战略轰炸机的能力。为了解决这一问题,日本通过和纳粹德国之间的潜艇运输线得到了Me-163的部分图纸复印件和技术说明,我们今天的主角“秋水”火箭战机就是在此基础上应运而生的。


一、Me-163基础上的艰难发展

对于当时的日本来说,这些图纸和文件就像是玄奘从西天取来的经书一样重要,是海军、陆军可以仰仗的少数几种武器技术之一。不过摆在日军面前的最大障碍就是由于盟军对各大运输线路的封锁,他们无法得到Me-163的实体机,仅凭借这些纸面上的东西恐怕要花费很长时间才能有所进展,到了那时黄花菜都凉了。为了重新夺回战场上的制空权,一向不对付的日本海军和陆军不得不共同商讨新型火箭动力战机的研发计划,并最终达成了联合研制的协议——火箭动力发动机由陆军负责,机体部分则由对飞机气动布局研究颇深的海军负责。


1944年年底,日本海军成功制造出了一架名为“MXY-8”的无动力滑翔机,这架飞机主要用于验证无尾翼构造布局的可行性,测试结果基本令人满意;与此同时,经过陆军设计人员的刻苦攻坚,使用于火箭战机的“特吕二号”火箭动力发动机也被正式研发了出来。不久后,军方正式确定了新款战机的整体设计思路并将其命名为“秋水”,第一架原型机的制造也在随后式展开。1945年7月7日,距离日本宣布无条件投降的日子仅剩下一个月时,姗姗来迟的“秋水”1号机才在横须贺海军航空队的机场内进行首次试飞,当飞机在跑道尽头抬头升空的那一刻,海陆两军的士兵纷纷发出欢呼。


然而欢呼声还没有持续多久他们的笑容就僵在了脸上——在飞至海面升空时这架飞机的发动机开始冒出滚滚黑烟并在爆裂声后熄火,虽然试飞员保持冷静想要利用发动机的惯性让飞机转向重新降落至机场,但还是在最后关头撞到了地面塔台,机毁人亡。技术人员对飞机残骸进行分析后发现,这架战机的燃料箱在大角度爬升的时候无法向引擎提供燃料,导致引擎熄火。不过这次失败并没有让日本法西斯认清现实,不久后,第二架“秋水”诞生了。然而这架飞机在随后的试飞中也发生了惨剧——这次的事故原因更加离谱,飞机的燃料直接发生了爆炸,为了挽救“秋水”战机项目,军方宣布暂停飞行测试,开始专注于解决技术问题。同年8月10日,设计人员重新开始利用“MXY-8”滑行机进行飞行测试并再次铩羽而归,五天之后,日本正式宣布无条件投降,日本法西斯妄图利用“秋水”逆转战局的野心彻底宣告破灭。

二、“秋水”的主要设计特点

这架战机的主要机体是当时日本国内最大的国防工业承包商、着名的三菱重工集团负责设计的。由于充分借鉴了纳粹德国Me-163的设计经验,“秋水”战机的整体外形和其德国“兄弟”十分相似:从外表来看“秋水”战机的机身非常粗短,和滑翔机有一定相似之处,在这款战机的机头处有一个螺旋桨,可以在战机高速飞行时为其提供额外的空中性能;在起降方面,该型战机的起飞依靠机身下方采用独特设计的路轮,在跑道滑行阶段与其他飞机的路轮无异,不过在战机到达起飞速度时就会自动脱落,“秋水”降落的时候需要借助一块滑翔板才能安全着陆,不过这种设计必须驾驶员“艺高人胆大”才能确保万无一失,这种级别的飞行员对二战后期的日本来说少之又少。


不过三菱的设计人员在借鉴时也结合日军的具体需求作出了一些改动——为了使“秋水”获得极致拦截效果,该型战机的防弹装甲被彻底取消,这使得其机重与Me-163相比减轻了0.45吨;Me-163标志性的使用风力发动机的供电方式也被更换为了效率更高的充电池;在材料的选择上,设计人员以木材为主,只有在需要特别加强或是需要耐高温的部位才会使用不锈钢等材料。


在动力系统发明,“秋水”的引擎采用了日本陆军于1945年6月才正式研发成功的KR-10“特吕二号”液体火箭发动机。与Me-163的引擎一样,这款发动机也采用了双层燃烧室设计,甲醇、过氧化氢等化学物品混合而成的燃料经过充分反应后形成高温高压的水蒸气,整架飞机也是由水蒸气推动的。不过与德国人的HWK-509相比,特吕二号的推力仅为14700牛顿,足足少了2000牛顿左右,这直接导致这种日产发动机的维持时间仅有5分半左右,在动力枯竭之后战机就只能凭借惯性继续飞行了。与此同时,由于日本本土珍贵金属资源的匮乏,陆军设计人员只能用镍钢这种普通材料来制造发动机,再加上他们的发动机制造业水平与美、英等国相比一直十分落后,所以特吕二号发动机的整体质量较差。而除了这些之外,由于这种发动机采用的燃料十分特殊,设计人员不得不在“秋水”驾驶舱后方甚至驾驶舱下方设置一些燃料箱来维持发动机正常运转。这些几乎和飞行员直接接触的燃料箱给他们带来了很大安全隐患,万一发生泄漏就可能会导致惨剧的发生。


三、预想中的武器配置及战术设计

在原本的计划中,“秋水”战机会被安排在海军三支航空队以及陆军的第70飞行战队中服役,军方还为此特意培训了800名飞行员——要知道二战后期的很多飞行员都是只经过简单的训练就上了战场,并没有像这批人一样经过系统地训练,足以看出“秋水”在军方心中的位置。日本人几乎做好了一切准备:他们先是为“秋水”安装了2门30mm机炮,看到纳粹德国Me-163战机在实战中出现的问题后,又计划干脆在机头处安装大量炸药直接冲进盟军轰炸机编队执行自杀式袭击;在试飞之前,他们还计划在1946年之前至少产出3000架“秋水”,到了那时盟军的战机就会受到毁灭性打击。


除了设计与生产方面的计划之外,日军还先后为“秋水”制定了两套合适的作战方案,这些方案也体现了二战后期从自信到疯狂的全过程——最开始的时候,军方认为“秋水”战机的最佳战术是利用速度优势先从地面爬升,飞至盟军轰炸机底部时进行一轮攻击,待升至轰炸机上面的时候再进行第二次攻击,完成这套动作后无论是否得手都应该撤离因为发动机应该已经停止了工作,不过这一战术立刻就被否决了,因为这种战机的速度太快了,每次经过盟军轰炸机的时候开火的次数都十分有限,很难对皮糙肉厚的B-17等重型轰炸机产生威胁;在考虑到这一点之后,日军的战术就开始“走火入魔”,他们决定让挂载600kg炸弹的“秋水”冲入敌方机群并直接引爆,把战机当作防空导弹来使用,试图用这种完全不顾飞行员生命和成本消耗的方法去达到同归于尽的目的,重新获取优势。好在随着日本的投降这些疯狂的计划都烟消云散了。


客观来讲,“秋水”火箭战机在速度方面与盟军战机相比有一定优势,但是这仅是用测试阶段的数据进行对比得出的结论,而在发动机方面虽然借鉴了纳粹德国的HWK-509,但因为种种原因日产版存在巨大设计缺陷,总体来说,该型战机是一款十分失败的设计。作为日军逆转战局的最后希望,“秋水”战机还没等到真正实战的那一天就被彻底扼杀在了摇篮里,这是日本法西斯全线溃败下的必然结果,也顺应了向往和平的正义战争终将取得胜利的历史趋势。