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巴拉艾贡的博客

老纸倒腾军火的

 
 
 

日志

 
 

西南太平洋的“飞燕”  

2012-06-25 18:45:03|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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随着太平洋战场进入战争的第三年,美军和澳军已经掌握了一套行之有效的空战方法用来对付各种日本战机。空战中往往是盟军战斗机占据一定高度巡航,一旦发现日机,就找准机会迅猛的俯冲下来,用多挺大口径机枪把对手打得支离破碎,如果一击未能得手也不要紧,继续俯冲增速,利用较高的俯冲速度就可以轻松甩掉日机,脱离接触。驻新几内亚的第5航空队的战斗机飞行员们在残酷持久的航空消耗战中渐都深谙此道。

但从1943年6月开始,第5航空队的司令肯尼中将接到下级作战单位的汇报,讲述了一种新出现在新几内亚上空的怪异日本战斗机。总结这些飞行员的报告,我们可以描述一下这种飞机的特征:

这种飞机机头尖削,外形类似德国的Bf-109或者意大利的某种战斗机,相对于其他日本飞机,它拥有异乎寻常的抗打击能力,我们的多挺机枪虽然把他打得碎片乱飞,但对方仍能摆脱。当我们的P-40攻击失的俯冲脱离时,他还能够在俯冲当中追上并击落对方。另外,这种飞机似乎不太容易起火。

新几内亚上空的恶战仍在继续,美军的战斗机和攻击机开始越来越频繁的和这种强悍的单发战斗机遭遇。这种和传统日本飞机特点格格不入的战斗机就是日本陆军的三式战斗机,他拥有一个浪漫的名字――飞燕。先期遭遇飞燕并与之苦战的盟国飞行员把他误认作日本根据许可生产的Bf-109或者意大利产品,给他取了两个意大利化的外号――Antonio和Tony,尽管后来终于证实他是日本自研的作品,不过Tony就成为战争期间盟军队对飞燕的标准代号。

和三式战飞燕联系在一起的还有一位日本陆军大王牌――垂井光义,他是第一个在战斗中击落以坚固著称的P-47的日本飞行员,垂井属于陆军第68战队。1943年4月,68和78战队成为首批投入到新几内亚这个飞机大熔炉里面来的飞燕部队。

为什么飞燕在日军中如此与众不同?

 

川崎航空机是日本老牌的飞机制造商,为了引进先进技术和理念,从1923年到1933年川崎的总设计师都是聘请的德国人Richard Vogt博士,此人卸职后回到德国,在布罗姆-沃斯获得了类似的职位。所以从一开始川崎飞机就具有独特的德国风格。

1935年6月,日本陆航司令部通知中岛、川崎和三菱三家资深飞机制造商,他们要开始先进战斗机的竞标,规定每家需要提供两架样机。这次竞标,航空技术上的进步已将双翼机关在了门外,虽然三菱也参加了进来,但他们源出海军95式双翼舰战的保守设计很快就被证明是没有希望胜出的。那么剩下有可能获得合约的就是中岛和川崎了,两家提供的样机都是固定起落架、悬臂式下单翼机,川崎还是自己擅长的液冷机,代号Ki-28,发动机是Ha-9-IIa,中岛放弃了Hispano-Suiza 12cr发动机,改为自己研发的星型气冷机Ha-1a,这就是后来大名鼎鼎的97式战斗机Ki-27。川崎的Ki-28空重1.4吨,最大平飞速度485公里;中岛的Ki-27空重1.1吨,最大平飞速度470公里。尽管川崎样机的爬升率也高于中岛样机,但操纵性却不及中岛,总体来说是一种较快速、硬朗的战斗机。但是日本飞行员向来偏好战斗机的操纵性能,因此川崎在竞争中还是落败了。

97式战斗机的竞标虽然失败了,川崎并未打算放弃自己设计的欧洲风格,依靠和德国航空界的密切合作关系,此次他们派团前往德国去洽谈购买一种新发动机的蓝图和原准机,以便日后能够在日本投产,这种新发动机就是奔驰的DB 601A。

事情谈得很顺利,1940年4月,谈判团从奔驰的斯图加特总部带回了DB601A的全套图纸和几台作为生产母型的样机。一直关注着欧洲航空技术发展的日本陆航,早已经注意到Bf-109A/B型在西班牙的出色表现,同时发现英法苏也纷纷转向液冷发动机的战斗机,此时的欧洲大陆似乎不就就将被液冷战斗机所统治。另外一方面,在1939年的诺门罕事件中,苏联高速强火力的伊-16对日本陆军的战斗机构成了严重的威胁。于是早在1940年2月,川崎采购团敲定DB-601A的两个月前,陆航司令部就责成川崎研制两种装备液冷发动机的战斗机――重型截击机Ki-60和多用途战斗机Ki-61。与以往陆军的战斗机技术要求完全不同,两者都强调速度、爬升能力和机炮强火力,不再是偏好航程和操纵性,同时他们还要求优先开发其中更重型的Ki-60。

催生飞燕的截击机研制失败

得到了陆军的大力支持,川崎上下忙得不亦乐乎。在发动机仿制方面经过一番钻研,1941年7月,川崎明石工场生产出了首批日本造的DB 601A,命名为Ha-40,4个月后Ha-40通过了全部的地面测试,被授予1100马力陆军2式发动机的制式名称。同时优先开发的Ki-60不能因为发动机尚未国产化而耽搁,川崎的总设计师土井 武夫(Takeo Doi)及其助手伸 和田(Shin Owada)(不知有没有译对的名字)领导的设计组,在1941年初拿出了Ki-60的三架样机,当时直接装备了从德国采购的原厂DB 601A发动机。Ki-60是一架低单翼机,按照当时日本的标准这种飞机动力强劲、火力旺盛――机首两挺12.7MM机枪,两翼各有一门MG151/20机炮。

Ki-60的试飞安排在1941年3月,试飞结果令看惯了灵巧飞行器的日本陆军大失所望,尽管他们对于自己提出的技术要求心知肚明,但笨重的Ki-60操纵性能下降到了让日本试飞员无法忍受的程度,并且也有技术参数未达到要求(实际550公里/小时对指标600公里/小时)。川崎的设计组百般努力企图挽救这个方案,又是减阻又是修型,第二架样机的速度勉强到了560公里/小时。尽管增大了机翼面积,第二架Ki-60原型机的翼载仍达169.8公斤/平米,这在1941年以前的日本飞机而言是不可想象的。零战21型的翼载只有107.4公斤,后期机动性严重恶化的零战52型的翼载也只有128.5公斤/平米。紧接着第三架原型机除了保留第二架原型机的大机翼,再次对发动机整流罩进行修型,最后一狠心干脆把宝贝儿MG151/20机炮给换成了机枪,再次试飞,结果是平飞速度570公里/小时。最终不成器的Ki-60设计不得不被放弃了。

虽然Ki-60的开发受挫,但从1940年底开始与其平行发展的多用途战斗机Ki-61倒是受益匪浅。根据Ki-60的开发经验,设计小组在满足陆军技术要求的前提下着力提高Ki-61的操纵性能和续航力,为此他们给新飞机准备了一幅面积比较大,且具有大展弦比的机翼,同时还加长了机身。Ki-60重型截击机的机翼面积为16.2平方米,翼展10.米,而轻量化的Ki-61的翼面积达到了20平方米,翼展12米。当然这种大型的机翼必然对飞机的速度造成较大的不利影响,在这方面设计师们通过严格的精简重量和修型减阻来保证。在机身方面设计组投入了大量的精力,终于成功的将机身改得更加苗条光顺,我们可以在下面的Ki-60和Ki-61原型机的比较中看到。

陆军对于Ki-61寄予厚望,因此在原型机试飞之前就授权川崎可以开始准备量产所需的工具和材料,后来被证明确是明智之举,因为Ki-61的原型机在1941年1月的试飞中不负众望,满足了陆军和设计组的绝大多数要求。

让我们来看看这种飞机到底有什么特别之处:

Ha-40倒V型12缸发动机(在DB 601A的基础上进行了减重,并提高了起飞功率),起飞功率1175马力,4200米处功率为1100马力;

机身空重:2210公斤,标准起飞重量:3130公斤(I型乙)最大起飞重量:3250公斤;

机身内有一个165升自封闭油箱、两翼内各有一个185升自封闭油箱,机内载油合计535升(后来的I改型开始装备副油箱,每只容油200升,全机燃料可以达到935升)

续航时间:标准为3.65小时,满载为5小时,携带副油箱时可达7.65小时。

机身上两挺一式(Ho-103) 12.7mm机枪,机翼上两挺12.7mm或两挺89式7.7mm机枪,这一火力配置虽然远逊于Ki-60,但也比当时的陆军主力战斗机Ki-43强了至少一倍;

原型机最大平飞速度达到了591公里/小时(6000米高度),并且具有其他日本飞机都达不到的高速俯冲能力――最大俯冲速度850公里/小时!这一能力日后在新几内亚上空展现无遗。巡航速度:400公里/小时(4000米),着陆速度126公里/小时。

升限:11600米(I型乙)

翼载146公斤/平方米,因此操纵性上按照试飞员的标准还是不好的。

该机在日本航空史上首批装备同时配备有座舱防弹装甲和自封闭油箱,第一次在防护方面达到和西方比肩的高度。(橡胶的自封闭油箱对于新几内亚的日本地勤来说是个噩梦,维护起来真是又脏又累)

Ki-61的原型机之一,它和Ki-61-I生产型的区别除了座舱前方机体上的小窗之外,另一个就是向后滑动的座舱盖侧面没有加强的格框,这一点和Ki-60原型机一致。下面都是这架原型机的各方向外形,为了保密当时已经把背景全部遮盖了

西南太平洋的“飞燕” - 巴拉艾贡 - 巴拉艾贡的博客

虽然试飞员对飞机颇有微词,但从前线归来的飞行员们对于这种结实强悍的战斗机大加赞赏,无一例外的把一般的操纵性和发动机时常犯的毛病给置之脑后了。Ha-40发动机的弱点将来也会把负担加在地勤头上,早期的Ha-40在地面运行时总有过热的趋势,不过当他一到空中,确是一架非常凶猛的战机。

后来陆军拥有了另外的11架原型机以及预生产型(什么叫原型机呢,我认为说白了就是手工敲打出来的飞机,用于给后续的正式生产准备原准机,比如要生产很多的流水线装配专用工具,工具夹具模具的尺寸规格都要和原准机配套)。陆军用Ki-61和Ki-43、购进的Bf-109以及从荷属东印度俘获的P-40进行了对比试飞,证明Ki-61确实在各项性能上都超过了试飞的对手,当然Bf-109是早期型号(是Bf-109E-3型)

1942年8月出厂的第13架Ki-61是首架量产型,他只在一些小的设备上与原型机不同,唯一的区别在于原型机在风挡前方的机身上有块玻璃窗。1942底Ki-61通过了部队试用,被正式授予陆军三式战斗机的番号,并于1943年2月开始进入大田的第23飞行转换训练中队,用于训练将来使用这种飞机的飞行员们。

首批Ki-61生产型:Ki-61-I总产量1380架(1942.8-1944.6川崎岐阜工场)

Ki-61-I甲型:机身2*12.7mm机枪,机翼2*7.7mm机枪

Ki-61-I乙型:机身和机翼各为2*12.7mm机枪

1943年4月,陆军航空队第68和第78战队带着他们的Ki-61进驻了新几内亚北部海岸的几个机场,在当地炎热潮湿的气候下,Ki-61在地面经常遭遇发动机的毛病,出勤率不高的问题把一群整备兵累得吐血。不过在新几内亚的空中,Ki-61证明了他的优势地位:P-40在飞燕面前再不能随心所欲地使用hit and run的战术,战鹰终于被飞燕证明已经过时了。对于盟军战机,飞燕的装甲、5000米5分31秒的爬升速度、自封闭油箱和高俯冲速度都证明他远比一式战斗机隼更适合这里的残酷环境。只有飞燕I型最多四挺12.7mm机枪的火力在打击盟军轰炸机的时候仍显得有些吃力,他们急需机炮。而德国MG151/20机炮的日本仿制型号Ho-5在技术上还没有过关。无奈之下1943年8月日本向德国紧急采购了800门MG151/20,其中的776门装备了388架新出厂的Ki-61-I甲型和乙型:

Ki-61-I modified MG151: 机身2*12.7mm机枪,机翼2*mauser MG151/20mm机炮

这批飞机由于机翼内部空间有限,为配备机炮在机翼的下表面做了个整流罩,用以包覆MG151/20的炮尾。另外还在机翼上几个部分做了结构补强,使之可以承受机炮的较大后坐力。

根据在新几内亚的使用经验,川崎对飞燕I型做了些许修改,首先为提高产量对部件进行了简化,其次对机翼机构进一步加强,以获得更高的俯冲速度,同时由于Ho-5机炮已经试制成功,改进的I型将其装备在机身上部原来是12.7mm机枪的位置。改进后的飞燕I型成为Ki-61-I改,识别特征是机翼下方在主轮收纳井外侧有固定的挂架,后轮从收放式改为固定式,同时机身从8.75米延长到8.94米,机身后部可以整体拆下,便于修理和维护(类似于野马啊)。1944年1月I改型投产,并在当年6月达到了月产254架的高峰,8月份便把I甲和I乙型完全从生产线上挤掉。

Ki-61-I改:机身2*20mm Ho-5机炮,机翼2*12.7mm机枪 总产量1274架(1944.1-1945.1川崎岐阜工场)

川崎岐阜工场的总装车间,图中右下角的四件长条形部件就是Ki-61的挂架

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