零式戰鬥機的缺點是什麼?

機身的鋁合金是哪裡來的


轉自維基百科:

1942年6月3日,一架由龍驤號航空母艦起飛去攻擊阿留申群島的零式戰鬥機二一型,因發動機故障而在阿克丹島迫降 不幸翻覆,飛行員古賀忠義死亡 但飛機本身卻奇蹟似地無甚損傷。五周後被美國人發現,1942年8月該機被送往聖地牙哥北島基地做了一系列的飛行測試,結果發現 ─

零式戰鬥機主要的優勢包含:

  • 非常低的翼負荷、失速特性良好、低速下的操控反應極端靈敏。這是由於航艦起降安全所需,並基於當時日本極端重視水平迴旋能力的思想所致。以上諸多特性成就零式戰鬥機極為優異的水平面迴旋能力。無論迴旋半徑或是迴旋率,都超越盟軍當時參戰的主力機種。該機優異的水平面迴轉能力,令盟國飛行員很難從後緊貼零式的航道 從而獲得開火機會;反之,零式戰鬥機出眾的迴旋能力令零式戰鬥機在初期的近距離空戰中經常處於優勢。
  • 與同時期戰機相比,遠到不可思議的航程。
  • 中高度以下良好的爬升率。瞬間爬升率幾乎媲美特技機。即使被咬尾,一兩個翻飛後就可能將情勢逆轉 從而反咬敵機。
  • 作為艦載機而言,相當良好的全向視野。
  • 以同時期的戰機而言算是比較早搭載20mm機炮的機種。對早期防彈相關設備不完備、結構也並不強韌的各國戰機而言,該口徑等級的火力非常具有威嚇性。

    而且將單發輕型戰鬥機擊落四發重型轟炸機的可能性大大提高。

    這等火力是同一時期 較零式戰鬥機更為機敏,但武裝只有兩挺機槍的一式戰?隼所難以迄及的。

  • 太平洋開戰當時,以空冷引擎搭載機而言非常乾淨漂亮的氣動外形,以及相當低的阻力。(阻力係數0.0234、綜合阻力面積0.525㎡)

    這不僅利於以較低馬力達成較高速度,對巡航的燃費經濟性也有好處。
  • 開戰初期僅次於一式戰?隼 而勝過幾乎所有對手的初始加速性。面對極速高於自己的對手,也往往有機會在對方達到高於自己的速度之前將之捕捉並擊落。

零式戰鬥機的主要弱點有:

  • 因為設計上要求低翼負荷,飛機重量必須刻意降低,導致結構強度不足以適應高速下大幅度動作產生的應力,原型2號機便遭遇俯衝超限 翼梁與主翼外板無法承受負荷導致結構解體的情形,這問題在量產機上仍有類似狀況。雖然日軍很早就知道問題,也試圖對機體結構進行強化修改,然而零式戰鬥機與西方國家戰機相比高速俯衝下強度與操控性弱於對手的問題自始至終就沒有獲得實質上的解決過。 另外,結構強度不足同時也就意味著飛機承受戰損的能力不高。
  • 日本的發動機技術不如其他航空先進國,使得零式戰鬥機的飛行性能必須靠近乎偏執地削減機體重量來達到,惡化前一點提到的結構強度問題。
  • 零式戰鬥機的控制面在高速下很難改變角度,致使運動性能嚴重降低,這問題從大約220mph(354km/h)的空速開始浮現,一旦超過300mph(483km/h)的空速後,操縱桿需要施加非常大的力量方能移動。 依據某些零式戰鬥機駕駛員的實戰證言,超過500km/h時的桿力大到需要兩手 + 一腿的程度才能扳動。

    也就是說,中高速度範圍下的運動性能 明顯劣於同速度等級的盟軍戰機,而後期面對更高速等級的新一代英美戰機時 差距更是大到絕望的程度。
  • 無線電通信品質不佳,有時駕駛們為了減輕重量會幹脆拆掉無線電改用手勢溝通;無論是前者或後者 皆缺乏靈活、即時且精確指揮中隊執行團體戰術的能力。
  • 油箱缺乏被槍炮命中時抗燃的設計,其自豪的輕質高強度板材 - "超超杜拉鋁"易氧化的特性又使飛機更加易燃,且駕駛座對槍炮子彈可說是毫無防護力。

    缺乏防禦導致飛行員容易折損,到戰爭後期經驗豐富的歷戰飛行員大量傷亡下 實戰經驗難以傳承,新手素質因此停滯不前,使其在接下來的交戰中更快犧牲。

    即使戰爭末期新銳機服役,也已缺乏足夠數量的適格者試飛或在實戰中與同盟國抗衡。這種惡性循環成為日本海航末期氣力難支的主因。
  • 戰爭後期,美國已找出抗衡零式的戰法,以"打帶跑"或"薩奇剪"等編組方式取代單純的循環纏鬥,讓俯衝速度不佳、滾轉率也不高的早期零式戰鬥機無法與之抗衡。
  • 早期零式戰鬥機的99式20mm機炮的炮口初速低 導致有效射程短、貫穿力不足,彈道彎曲又散射,連射性也差,實際上有效射程比美國的0.50英吋重機槍還短得多。

    加上彈藥基數少 (早期型的九九式一號炮每門只有60發),對經驗較少的飛行員來說只夠一到兩個長點射,還在摸索前置量時 彈藥已然耗盡,實戰效果極低。

    而一旦20mm炮耗盡,飛行員就只能依靠機首的7.7mm機槍,偏偏此槍口徑與威力太小,無法穿透許多戰機的裝甲板,甚至難以傷及結構,需要非常高密度與長時間的命中方能生效。 而7.7mm機槍與20mm機炮兩者的彈道與初速亦相差甚遠,除非抵近至百米以內距離開火,否則槍炮齊發時兩者只有其一能命中。

    這對新手飛行員而言很難捉摸射擊手感,即使是如坂井三郎之類射擊技術超群的老練飛行員,對九九式一號炮差勁的性能也仍是多所抱怨。

    中後期型零式戰鬥機改搭載提高初速 藉以改善貫穿力和彈道特性的長炮管型九九式二號炮,彈藥基數也經歷了兩次提升(60→100→125 ),飛行員們歡迎這項改變,但發現在零式戰鬥機上使用新款機炮射擊時 彈道發散的問題依舊嚴重。這是肇因於零式戰鬥機主翼結構太弱 導致抗撓性也差,在承受機炮等級的后座力時無法將炮身穩定,因此導致彈道發散問題。雖然零式戰鬥機在改進途中曾試圖強化主翼,但高初速的九九式二號炮也增加了后座力,兩相抵銷之後 此問題直至最後依然無解。


鋁合金引進的是德國杜拉鋁。

三菱在設計零戰時,受制于軍方技術要求和一系列陰差陽錯,決定將機體重量限制在2噸的水平,體積和發動機選型都受限。零戰所有的悲劇都和功率不足有關。

1 機體過小,無法安裝更大的發動機,飛機的防護性(防護鋼板和自封油箱),速度(發動機功率),火力(武器性能和機翼強度),全都上不去。

2 小發動機功率不足,飛機要達到高速就必須減重,機體結構非常脆弱,在飛機開始大規模裝備後爆出驚天事故,返廠浪費了很多時間。在鋁架上打孔減重和在表面減阻的做法增加了工時,導致產量始終上不去。

3 航程太長,本來是個優點,但是參謀因此經常無視飛行員感受,指定5小時以上的超長航程,導致飛行員精力跟不上,事故率飆升。各項性能最為平衡的32型縮短了航程,偏偏當時的作戰計劃要求超長航程,導致生產型號反而退化。

總的來說,這是一架一開始就達到最理想狀態的飛機,沒有改進的潛力,海軍拿著這架性能優異的飛機去和性能不斷飛躍的美國飛機對抗,錯過了發展換代的時機。而防護低造成的飛行員高傷亡則成為海軍戰敗的主要原因。


樓上一群機器人跟帖似的陳詞濫調。 零戰的鋁合金是住友金屬研製的,強度大重量輕,在當時是很出色的材料,想想看 毛子同期還一堆木頭飛機呢。 發動機確實不太行,但是零戰21型用950匹馬力的引擎做到最大平飛速度530km/h,而使用差不多1200匹引擎的F4F最大平飛速度只有510。

零站低空最大爬升率能達到4000英尺/分,這是相當高的水品了, 要知道這飛機1939年就問世了,和後期機比本來就不是設計對抗的對象,後期按計劃是A7M烈風,和N1K2-J 紫電改來扛大旗的,只是後期沒有什麼機會量產了,國力不濟,飛機本身沒什麼問題。

轉個英國試飛員 艾瑞克布朗 對二戰優秀戰鬥機的評價(人家可是飛了上百種飛機的空戰王牌,比鍵盤手門不知道高到哪裡去了):

下面就是一架優秀戰鬥機所需要的性能特點:

  1、 速度(全戰鬥推力狀態下在高空/低空和中空的速度)

  2、 爬升率(包括大角度爬升性能)

  3、 俯衝加速能力(包括在不關閉引擎條件下的快速退出俯衝能力)

  4、 機動性(包括轉彎/滾轉和各部分協調控制能力)

  5、 火力(包括射速/炮口初速/口徑)

  6、 飛行員視野(在各個角度都不應該存在盲點)

  7、 航程(特別是執行進攻性任務/護航任務時的航程以及海軍戰鬥機的航程)

  8、 載彈量(應該有足夠多的彈藥應付多場戰鬥)

  9、 防護性(包括駕駛員防彈裝甲、自封閉油箱、引擎冷卻系統防護)

  10、結構強度(機體結構的抗彈性以及發動機的構型和布局)

  按照上面的特點,我進行了排列:

  1、噴火XIV(優秀的性能, 良好的操控感, 但是航程過短)

  2、Fw 190D-9(尤其出色的滾轉, 除了失速性能幾乎是完美無缺的)

  3、野馬IV(僅略次於Fw 190D, 但野馬擁有更遠的航程)

  4、紫電改 喬治12(相對於無所不在的零戰,這是一架性能全面的戰機)

  5、暴風V(相對於其巨大的尺寸這是一架靈活的飛機,尤其適合執行對地攻擊任務)

  6、F6F-3地獄貓(堅固,作為一架艦載戰鬥機在每一項應有性能上都很優秀)

  7、零戰53(難以置信的靈活,令人印象深刻的航程,但是抗損性很差)

零戰在遠東上空的戰鬥中發揮了巨大的影響,1939年首次投入中國戰場,1941年投入太平洋戰場,而等到地獄貓來到戰場已經是在1943年夏天,實際上這架小小的日本海軍戰鬥機整整統治了熱帶天空長達4年時間。零戰擁有傑出的聲譽,影響到了整個世界的戰鬥機設計。即使零戰的聲譽在地獄貓出現在戰場後已經黯然失色,這種飛機仍在不斷進行改進,構成了日本最主要的空中防衛力量,零戰的戰鬥生涯持續了6年之久,一共有10938架零戰被製造出來。

傳奇般的零戰,它統治自己頭頂天空的時間比任何其他飛機都長,這一點甚至超過了地獄貓,儘管零戰的缺陷很明顯——它太脆弱太容易受損了。即使已經被從霸主的位置上趕了下來,但直到戰爭結束,零戰都是一個小巧而致命的對手。這樣的成績已經讓它為自己在世界空戰史上贏得了一個永久的位置。

綜合考慮所有的因素,我給出的二戰中最優秀的單座艦載戰鬥機名次如下:

  1.格魯曼地獄貓

  2.三菱零戰

  3.格魯曼的野貓

  4.錢沃斯特海盜

  5.霍克海颶風

  6.超馬林海噴火

或許我在以上的這些選擇中忽視了二戰時艦載戰鬥機和岸基飛機之間的在性能上的差異,可是隨著噴氣式引擎、傾斜甲板、蒸汽彈射器、助降鏡的出現,艦載戰鬥機和岸基飛機之間的在性能不平衡已經在很大程度上得以消除,而現代化的麥克唐納F-4鬼怪式戰鬥機就是這樣一個成功的例子。

  我的第一次甲板降落是在野貓式戰鬥機上完成的,而最後一次甲板降落是在鬼怪式戰鬥機上完成。我認為自己非常幸運,有這樣一個相當圓滿的飛行生涯。當然,我也曾作為一個海軍戰鬥機飛行員在航母上服役,雖然在航母上服役很危險,但這並不壞,誰又能知道什麼是更好的呢?要知道在戰鬥中一切都是公平的,戰鬥中的失敗者永遠沒有機會去理解什麼是更好的。

  有人說是魅力已經離開了空戰,但是說老實話,在激烈的空戰中從來就沒有什麼魅力可言,空戰中充滿了恐懼、痛苦和幾乎無法忍受的肉體及精神壓力,這些可談不上是魅力,一些關於魅力的說法更多程度上是在美化戰爭。


技術細節方面 @Keaton 說的差不多了,補充一下這些技術弱點累加起來導致的結果——戰術失敗。

戰爭初期的水平面上盤旋咬尾戰術(TB)是零式最擅長的,所以佔了不少便宜。

戰爭中期流行打帶跑戰術(HR),零式已經很吃力了。

後期俯衝攻擊——拉起戰術成熟(BZ),零式的機體強度完全不允許它作出類似動作,徹底完蛋。

綜上所述,日本空軍從研發到訓練,思維還停留在一戰末期,它不死誰死?


零的問題說白了就是日本的工業能力問題,不能提供大馬力發動機,就只能在機體設計時榨乾一切潛力,做到極致的輕,滿足bt的需求。

後果就是太小,沒有改進潛力。對比bf109,從初期的600多馬力的db601,到後期的2000馬力的db605;噴火的動力也是從800增加到2000多。零21的榮發動機,從800多也就到52型的1200多,再大就裝不下。


總結一下就是,皮薄餡大,高速操縱困難,機體強度不行,容易著火,缺少改裝空間


要說缺點的話,從整體而言零戰系列本身就不算是成功的作品。

最大的問題如同樓上回答所說的一樣,從12試艦戰時代開始便引擎功率不足,可謂是先天殘疾。為了適應相對低性能的引擎,只能削弱機體結構以求輕巧。翼載偏低、機體輕巧在提升盤旋格鬥性能的同時,也決定了這是不是一架能量型戰鬥機。而日後的系列戰鬥證明,能量型戰鬥機在垂直方向上所發揮出來的性能優勢更加難以顛覆(參考美國志願援華航空隊P-40和IJA一式戰的較量)。

武備火力是一個問題,但並非決定性因素。早期的99式一型20mm尿尿炮確實以拙劣的彈道特性和僅60發的備彈為人詬病,但到零戰22甲換裝99式二型後這一問題也得到了相對改良。然而同樣歸功於零戰機體輕巧,20mm機炮開火時會造成明顯擾動,精度始終不高。因而事實上在格鬥中,不少IJN飛行員都會選擇用7.7小水管。

出了名的皮薄如紙打火機,也正是歸功於發動機的低功率。

那麼,儘管幾乎渾身都是缺點,為什麼大戰前期和初期零戰仍然創造過神話呢?我們可以看一個戰例。

1940年9月13日,重慶璧山,日本海軍航空兵的13(一說11)架零戰11型與民國空軍的27架I-15、I-16戰機發生空戰。一陣纏鬥後,13架中國空軍戰機隕落,而IJN僅一架零戰在迫降時起落架折斷報廢、數架受彈傷。

那時駕駛零戰的日本海軍航空兵飛行員有相當一部分從中國戰場的九六艦戰飛行員(其中包括坂井三郎和橫山保等知名王牌)改裝,技戰經驗豐富,作戰素養水平極高,不愧世界前列。而他們對陣的,是戰力羸弱、王牌盡損的中國空軍,和那些已經殘舊的戰機——甚至其中還有雙翼機。很大程度上,零戰神話的鑄就,要歸功於當時對手太弱和IJN二戰前期、早期飛行員的高素養。

即使在二戰開始之後一段時間內,沒能掌握打法的盟軍F2A、F4F-3、P-39們也曾遭到完虐。這種現象一直持續到薩奇剪戰術推廣。而真正逆轉了零戰神話的,我想還是日本IJN自身缺乏戰術改革、機型革新,以及的飛行員培養制度跟不上戰爭消耗——這也就是零戰所代表的舊日本海航的最大缺點。

順便說句,個人認為日本帝國航空工業的最佳傑作是九六艦戰。


問題幾乎都是因為發動機不行上,馬力不夠

所以,只能減重……

導致結構上要打洞減重,導致結構脆弱

……

沒有裝甲,導致人、機構和油箱等等都沒有保護


說什麼結構限制,發動機不足什麼太抽象。

這樣吧,假如有一台電腦,針對512MB內存條做了大量優化,但是受結構所限,不能使用更大的內存條。 那麼在512時代,可能這電腦還好用。但是內存條的規格上去之後,只能砸電腦了,更慘的是這個電腦的用戶 日本,最後沒有換電腦就去次時代神機比拼了。。。


歸根結底還是在於二戰時期日本科技實力全方位落後,導致飛機最核心的部件-發動機的技術,無論是初始技術還是戰時研發改進能力都大幅落後於美英德甚至蘇聯,使得零戰在發動機性能不足的情況下,只能通過犧牲結構強度,防護力和高空高速性能而確保艦載能力和格鬥能力。

當然,在這樣的背景下,零戰不失為一種成功的戰鬥機,尤其在戰爭初期對美軍的飛機還是有一定的優勢的。

與零式形成鮮明對比的,是米國的P47雷電戰鬥機,變態的發動機功率使得暴力的速度,殘暴的火力,強勁的防護能力都成為了可能,同時掩蓋了靈活性不足等等問題,可謂與零戰走向兩個極端~


機體小升級空間有限,速度慢俯衝差,裝甲薄弱,火力不足。一開始靠著低翼載轉彎半徑小打打殖民地兵大爺的水牛P-26啥的沒問題,後期就是要跑跑不掉想追追不上,絲毫沒有戰場主動權。

這事兒說起來還是小日本死腦筋一味抓狗斗。二戰時期空戰已經演變為編隊空戰為主,真正合適的戰機是高速、厚甲、火力猛的戰鬥機。當然零的問題和日本發動機太爛也有關係。


為了航程與機動犧牲了一切


速度是最大的問題。零戰52也不過540的速度,而盟軍在43年就能飛650。被BZ就是遛狗,後期盟軍各種700速度的飛機,平飛BZ愛怎麼玩怎麼玩,只要不腦殘到飛低空繞圈,盟軍飛機就是無敵的。而且零戰脆啊,沒有自封沒滅火,給曳光燃燒彈打崩。這就給盟軍用12.7的機會,12.7火力持續性和可靠性都好,威力只要能點燃就是死。


皮薄餡大打火機


就機動性而言,零戰的翼荷載小,滾轉比較慢,右滾轉由於發動機螺旋槳扭矩的原因,比左滾轉更慢一點(這其實是單發螺旋槳飛機的常態(YAK則相反));所以零戰跟高翼荷載的美機拼剪式機動時會比較吃虧。但是,在同時期的單翼機中,零戰的中低速盤旋性能非常優異,美機要是跟它拼盤旋那是找死。


缺點的根源在於發動機不給力。

由於出力小,所以飛機要設計的輕,於是就要在結構上偷輕、降低防護性,最終在更強的美國海軍機面前會暴露出所有因為發動機不給力而導致的種種不足。

但是作為一個靜態模型愛好者,一個軍事遊戲玩家,還是樂於製作田伯伯的零戰模型,開著21型在war thunder裡面和小夥伴們一起擼飛機玩的.......


以下引用米海軍空中情報中心《關於零戰五二與美國陸航戰鬥機性能對比的報告》中的內容:

零式艦上戰鬥機五二型是有良好的轉彎性能,一般可操作性率高,和良好的飛行特性是其最可取的作戰功能。性能差,武器弱,高速時控制困難,以及過度的脆弱性使它成為一個不受歡迎的作戰飛機。這架飛機有按照美國標準的輕型結構,但並沒有防護裝甲和自封油箱。這些特性使得它成為一種非常脆弱的戰鬥機。

飛機沒有防護裝甲板,而對於燃料箱也缺乏防護(每個油箱攜帶155加侖)

當速度提高的時候,控制力下降,在250IAS(指示空速)以上的速度時候,控制變得僵硬。

原文:http://weibo.com/p/1001603842173882769564


上面的說錯了。零戰11型開始使用榮12型星型發動機(940匹),32型-62型都是使用榮21型(1130匹)日本並不是提供不了大馬力發動機,而是零戰由於機體空間問題沒法搭載當時的譽,火星等大馬力大體積的發動機,但又開發不出小體積大馬力發動機(之間有過搭載的甲醇-水噴射助力系統榮31引擎的零戰53型,但由於可靠性太低而沒量產)。


正架飛機都是山寨的作品,從機型,發動機,無線電台,武器…早起99機炮初速太低,彈道過於彎曲難以命中,而7.7面對美機殺傷嚴重不足。機翼油箱簡直是自殺裝備,雖然有長航程,但是過低巡航速度讓駕駛員的飛行變成噩夢?而且,杜拉鋁的機身過於脆弱,缺乏防護,尤其是駕駛員的防護。零式在高速段操作性相當差,零戰32為止,超過500的速度就會讓飛機如一葉扁舟。哪怕改到零戰52得到大幅改進,實際上是犧牲了一部分狗斗性能的高不成低不就的失敗品。


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