元首的黑科技(二)——Ar-234
1943年發生了這麼幾件值得紀念的大事:
- 汪偽政府對美英宣戰
- 9月3日盟軍登陸義大利,9月8日義大利投降,10月13日義大利對德宣戰
- 毛澤東寫信給康生,要他在《防奸經驗》第六期上登載下列按語:「防奸工作有兩條路線。」
- 山本五十六逝世
- 皇馬在國王杯半決賽次回合踢了巴薩11:1
……
當然,這些我根本不關心……(第二條還不錯)
1943年對於擼主來說是有個大事情的,就是人類歷史上第一架噴氣式轟炸機AR-234誕生了。不出意外……還是元首弄的。
原先擼主很幼稚地以為毛子的圖-128算是飛機跨界領域的王中王了,直到見到AR-234後我才明白,讀書少這個事情真的很可怕。
時間要回到1941年,那年元首說要搞事情,要一架高速噴氣式偵察機。包括容克在內的很多飛機企業都知道這是個大坑,所以沒競標。這個坑大到什麼程度?讓我們來簡單理一下:元首要求這個飛機必須採用最新的渦噴發動機技術,而此時這款發動機,也就是日後的Jumo-004還沒有研製成功,所以包括發動機的性能、推力、重量甚至尺寸統統不知道。但是性能指標又要求很高,包括航程超過2200公里,時速超過800公里……就好像要參加江蘇高考,但是完全買不到《五年高考 三年模擬》。
但是有那麼一家公司競標了,那就是阿拉多公司。也不知道該不該用「競標」這麼高雅的辭彙,反正總有一種欽定的感覺。該公司提出了一種在6000m高空時速超過780公里,升限11000m,航程1995公里的方案,並迅速得到批准。
此時,Jumo-004的發動機還是沒譜,擼主也不知道這設計過程是怎麼完成的,反正有一種阿拉多比別人都高到不知道哪裡去的感覺……你用指甲蓋想一想,連發動機油耗都不知道,你的航程竟然精確到了個位數。據說在設計過程中,Junker公司也是深度參與,階段式地提供各種發動機數據,這或許是人類歷史上第一次也是唯一一次發動機供應商對飛機設計者提要求的事情了。
Jumo-004渦噴發動機
但是無論如何,Ar-234讓已經失去歐洲制空權的德國在此時看到了一線希望。該機的性能指標能夠擊敗所有的盟國戰鬥機,可以讓德國偵察機如入無人之境般肆意飛越英倫上空。要是還能再帶兩個炸彈轟炸一下,那更是極好的,於是AR-234項目被改為兼顧轟炸機與偵察機。
1943年2月,Jumo-004發動機終於研製成功了。同年的7月30日,Ar-234 V1原型機首飛了。Ar-234採用上單翼,雙發吊艙。翼展14.4m,高4.29m,空重5噸。由於需要實現高速巡航,該機的機身極其修長,還將駕駛艙直接與機身融為一體置於最前端,這樣的設計使得整個機身像魚類一般。
圖片並非V1,可能是V9,但是除了起落架其他外形類似
速度是達到了,但這樣的設計帶來了一個極大的問題,那就是起落架沒地方塞啊。這時,德國工程師就想,既然裝不下起落架,那我就不要了,直接用三輪小車載著Ar-234,那不就得了么!好的我們來看看當時珍貴的畫面:
起飛
降落
從畫面來看,似乎還可以,其實三輪小車對整個飛機的性能影響非常大。首先,當然是因為Jumo-004這個豬隊友的推力只有800公斤,沉重的滑車使得起飛變得極其困難。在巡航時,滑車又造成了極大的阻力,航程無法達到設計值。於是德國工程師又一次充分發揮了主觀能(nao)動(dong)性,設計出了下面這個起落方式:
在飛機起飛到離地後拋掉小車,而在降落的時候採用雪橇式的滑動降落。我們先來欣賞一下這種……擼主也是頭一次見的起落方式……(我書讀的不多,要是還有類似的飛機請告訴我)
先來看起飛
起飛(這段視頻的確是V1的)
再來看降落
看樣子好像德國人對這種特殊的起落方式玩的非常6,但實際情況則是……成功率非常低。試飛員對此也是心中默念MMP。
拋滑車時失敗
著陸時失敗
這種著陸方式的危險性不言而喻,但是試飛過程中Ar-234表現出的優異性能著實讓元首本人也非常滿意。在多次試飛中,Ar-234的時速都達到了設計值,甚至一度達到了895km/h,這在二戰期間簡直是逆天的存在,完全可以鄙視當時所有使用活塞式發動機的戰機了。
在首批V1-V5原型機被命名為Ar-234A之後,德國工程師當然還是不甘心,這麼奇葩的起落方式肯定不是長久之計啊。於是在原型機測試的同時,Ar-234B型即V7、V9-V11型(中間的V6與V8是安裝了BMW003渦噴發動機的試驗型)增大了機身使得能夠容納可收放式起落架,也就是一開始那張照片顯示的那樣。同時,為了增大起飛載彈量,該改進型還增加了火箭助推發動機,在飛機起飛到一定高度時拋掉助推器。
助推起飛
拋掉助推器
起飛的問題是解決了,那航程呢?在一開始的設計中,Ar-234的航程就沒有達到要求的2200公里,對這個德國工程師們也是有辦法的。首先當然是增加副油箱,在兩側發動機底下各加一個副油箱來提高航程。這裡擼主要插一句,由於Ar-234從娘胎裡帶出來的機身容量小的毛病,作為轟炸機來說他只能夠將炸彈攜帶在外掛點上,而如果外掛點加了副油箱,那炸彈的攜帶量就大大減少了,所以貌似副油箱也只在偵查版本上使用,轟炸版本不使用。
副油箱
那要為轟炸版本的Ar-234增程怎麼辦呢,德國人的腦洞一下子就和毛子靠攏了,想出了另一種奇葩的方式,那就是拖油瓶——在飛機後面拖個長得像飛機的油箱。擼主不知道這種方式到底之後有沒有被採用(大概是沒有),但是我的確找到了這麼一張珍貴的照片(收好不謝)。
拖油瓶
這個時候,試飛暴露出了一個嚴重的問題,那就是Jumo-004發動機的可靠性差得驚人,基本上10個小時的飛行後就需要大修,雖然這在今天看起來很可笑,但在當時的環境下,還是沒辦法突破的問題。
在這裡擼主插一個小知識,那就是Jumo-004發動機的啟動方法。如今的航空渦輪發動機啟動基本上都是起動機驅動附件,將功率和轉速傳遞給高壓轉子,等達到一定轉速後,起動機脫開,點火。而在當時渦輪發動機剛誕生,還沒有這樣的啟動方式。聰明絕頂的德國人給出了兩種方法,第一個就是用拉動的方式啟動內置小電機帶動轉子,如下圖:
另一種方式是外接轉動軸帶動轉子轉動,如下圖所示。
德國人為這款發動機同時提供了兩種啟動方式,主要是考慮到不同環境下的地面保障情況——要是實在沒有外接設備,通過人來手動拉線,也是能順利啟動的。這裡,擼主要誇一下德國人的智慧。
好,言歸正傳。二戰中,四發轟炸機對德國人來說一直是個弱項,在Ar-234A/B型都取得成功之後,德國人開始考慮如何將該機改成四發轟炸機了,也就是前面提到的V6和V8版本。這兩個版本主要的區別就是四台發動機的排列方式不同。V6採用了4個短艙設計,即4台發動機分別安裝在4個短艙中;而V8則是將4台發動機兩兩安裝在兩個短艙中,如下圖所示。
V6
V8
由於V6和V8是採用第一批次的原型機改的,所以還使用著奇葩的滑車起落方式。而之後的V9(量產偵察機原型)和V10(量產轟炸機原型)則採用了可收放的起落架。傳說中V9是Ar-234中最美的型號,也是之後量產型Ar-234B0的依據,大家來一睹風采。
作為一款轟炸機的Ar-234B-2版本,它既可以像俯衝式轟炸機那樣俯衝投彈,又可以像普通轟炸機那樣水平投彈,性能極其出色。在俯衝轟炸時,瞬間速度可以達到驚人的980km/h!和我國的轟-6基本在同一水平。
當然,Ar-234轟炸機也有缺點。由於機身狹小只能容納一名飛行員,他既要完成飛機的操控還要完成投彈,甚至在敵方戰鬥機攻擊的情況下還要完成自衛,這些繁雜的操作使得飛行員的投彈準確性極其差。說到自衛(認真點,都九月了,blue september),作為Ar-234的飛行員那一定有很多話要說。由於完全沒有向後的視野,德國工程師又一次腦洞大開,想出了安裝潛望鏡的方法讓飛行員能看到後方……
第二個重大缺點那當然是發動機的可靠性實在太差了,無法適應二戰這樣的大規模消耗戰。
第三個缺點就是載彈量實在太少,雖說是四發重型轟炸機,卻只能攜帶區區1.5噸炸彈,實在是名不副實。
之後由於Ar-234出色的速度和操控的靈活性,德國軍方要求將其改為戰鬥轟炸機,即Ar-234C-3型。該機是在4發Ar-234的基礎上增加了航炮用于格斗作戰。於是,歐洲上空就出現了噴氣式轟炸機和活塞式戰鬥機格鬥的畫面。不知道對面的盟軍飛行員是什麼感受。
關於Ar-234的作戰記載,擼主找到了一些,如阿登作戰中用於對地支援轟炸,以及1945年對魯登道夫大橋的轟炸等。這些作戰記錄其實多多少少都指向了一個事實,那就是Ar-234還完全不是一款成熟的飛機,在執行作戰任務時無法勝任各種各樣的情況,比如轟炸魯登道夫大橋時,由於命中率太低,竟然炸了10天才把橋炸斷……
但是擼主在這裡還是要說一下,從1941年研發到1944年投入使用,這短短的3年中,德國人竟然搞出了個噴氣式轟炸機!且不論納粹的種種惡跡,這樣的成就足以將德國工程師載入史冊。
在最後,擼主再給點福利。貼兩個少見的型號。
在戰鬥轟炸機基礎上,Ar-234還發展出了夜間戰鬥型號——Ar-234C-3/N,其在C-3的基礎上增加了FUG220雷達,如下圖。
還有一個型號,擼主一開始是很懷疑它的存在性的,直到看到圖片後,我才真的相信了,那就是搭載Ar E381火箭寄生截擊機的Ar-234。
E381這種類似自殺式的截擊機以後會花篇幅來具體講,在這裡擼主只簡單說說。E381採用火箭發動機,由母機攜帶起飛,到達指定空域後釋放完成截擊任務。之後再由和Ar-234原型機類似的雪橇結構來實現著陸。當然,如果飛行員對自己著陸技術沒有把握的話也可以用E381自帶的降落傘著陸。這個組合看上去貌似天衣無縫,但是存在巨大的安全隱患,那就是E381的飛行員在E381被釋放之前是沒法出來的……所以,如果遇到什麼險情,那隻能自求多福了……
E381結構示意圖(飛行員竟然是趴著的)
Ar-234攜帶E381的珍貴畫面
最後一個……我也不知到底有沒有的型號,那就是Ar-234扛著V-1導彈,哪位客官要是知道,一定給擼主留言
盟軍對於Ar-234的存在其實一直後知後覺,知道1944年的11月21號才第一次觀察到了Ar-234的存在。講真,盟軍的情報人員身體素質那真是沒法和香港記者比……(雖然最近香港記者的身體素質也有下降……)
而當盟軍知道了Ar-234的存在之後,獵殺它的任務也被提上了日程。在整個二戰的末期,共有140架Ar-234進入德國空軍服役,但由於後勤保障、燃油供給以及制空權喪失等諸多原因,Ar-234幾乎沒有真正參與到作戰中。並且在有限的作戰記錄中,也有數架被盟軍的活塞式戰鬥機擊落。擼主在此還真是有些惋惜,英雄遲暮啊……即使本身的技術如此先進,但能夠單槍匹馬挑戰對面一個完整的空中作戰體系在二戰期間已經是完全不可能的事情了,怪就只能怪生不逢時,倘若早出來2-3年,或許歐洲上空是一番不同的景象。當然,歷史沒有如果……
戰後Ar-234被盟軍當做寶貝一樣給瓜分掉了,作為一個航空史上的先驅者,Ar-234在戰後發揮了自己最後的一點光芒,為後來井噴式出現的噴氣式轟炸機提供了大量寶貴的實驗數據。
塗有美軍標誌的Ar-234
好了,本期的元首黑科技就講到這裡,我們下期再見。
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