歪首怪梟——二戰德國空軍布洛姆&福斯BV 141型偵察機簡史

在普遍的觀念中,飛機是最講究對稱之美的工業技術產物,自萊特兄弟發明飛機以來,左右對稱是絕大部分飛機都遵循的布局原則,但是飛機設計師們的想像力和創造力總能出人意表,在航空器的王國中也存在非對稱的另類作品。航空器非對稱設計的歷史遠比人們想像得更悠久,實際上在萊特兄弟的第一架飛機「飛行者一號」上,飛行員和引擎就分別布置在機體中軸線的兩側。迄今為止,非對稱布局飛機不是停留在圖紙上,就是僅限於試驗型,不過在二戰時期德國空軍的裝備序列中確實存在過一種非對稱布局的軍用飛機,這就是布洛姆&福斯BV 141型偵察機,它是歷史上最接近實用水準的非對稱布局飛機。

今日在博物館中展出的「飛行者一號」模型的細節照片,注意飛行員的操縱席與發動機並排設置,可見非對稱設計在飛機誕生之初就存在。

1937年,德國航空部向航空界發出招標,研發一型單發三座戰術偵察機,作為亨舍爾Hs 126型偵察機的後續機型,要求具備極佳的全向觀察視野和良好的防禦能力,除了執行戰術偵察任務之外,還能勝任對地攻擊、釋放煙霧等行動。當時參與競標的是阿拉多公司(Arado)和福克-沃爾夫公司(Focke-Wulf),前者提交的方案是Ar 198,而後者的作品是著名設計師庫爾特·譚克博士(Kurt Tank)的得意之作Fw 189。

德國空軍亨舍爾Hs 126偵察機,1936年首飛,1937年列裝,採用單發雙座傘形上單翼布局,1942年之後被Fw 189所取代。

Ar 198採用單發上單翼布局,固定式起落架,其最特別的地方是在機腹設置了一個隆起的帶有大面積透明風擋的觀察艙,以提供良好的觀察視野。起初,軍方最看好Ar 198,但是在原型機試飛時暴露出飛行性能低劣,因此迅速出局。福克公司的設計則無視了航空部關於單發機的招標規定,直接搞出一個雙發雙尾撐的奇特布局,一開始不被軍方所欣賞,只是由於Ar 198的失敗才得以繼續研發。

阿拉多Ar 198V1號原型機,注意其機腹隆起的觀察艙,這個玻璃肚子是該機的最大亮點,但是飛行性能低劣,僅製造了1架原型機。

福克-沃爾夫Fw 189型偵察機,該機由著名設計師庫爾特·譚克設計,是二戰時期性能最出色的戰術偵察機之一。

除了上述兩家公司外,布洛姆&福斯造船公司(Blohm & Voss)下屬的漢堡飛機製造公司(Hamburger Flugzeugbau)也向航空部提交了設計方案,該公司並不在官方招標行列中,純屬毛遂自薦,由其首席設計師里夏德·福格特博士(Richard Vogt)親自主持。

福格特出生於1894年,在青少年時代就是一位航空迷,在18歲時就自己製作了一架飛機,他在一戰時期曾在齊柏林飛艇工廠工作,受到著名飛機設計師克勞德·道尼爾(Claude Dornier)的影響而投身航空設計。一戰後,在道尼爾的支持下,福格特在1923年至1933年間遠赴日本,受聘於川崎航空株式會社,協助該公司引進生產道尼爾設計的機型,並主持設計了八八式偵察機、九二式戰鬥機等多種機型,同時向日本同行傳授技術,日後設計了三式戰鬥機「飛燕」的土井武夫就是他的學生之一。

漢堡飛機製造公司的首席設計師里夏德·福格爾,他因為設計了一系列非對稱飛機而聞名於世。

1933年,福格特回到德國,入職漢堡飛機製造公司,並成為首席設計師,先後設計了Ha 136教練機、Ha 137俯衝轟炸機、BV 138水上偵察機、Ha 139水上運輸機、Ha 140魚雷轟炸機等機型。福格特在設計上以標新立異、構思奇妙而出名,這從他最成功的作品BV 138的造型上就可見一斑,而在參與新型偵察機的競爭時,福格特的腦洞開得更大一些。

布洛姆&福斯BV 138型水上偵察機是福格爾最重要也是最成功的設計作品,採用船形機身、背負式發動機布局和雙尾撐結構,非常具有創意。

為了滿足軍方對觀察視野的高度要求,福格特大膽採用非常規的非對稱布局,全金屬機身,設計了一個容納三人機組(駕駛員、觀察員、機槍射手)的獨立短艙,布置在飛機右側,而容納發動機的纖細機身則位於飛機左側,兩者通過寬大的梯形機翼連接為一個整體,一台865馬力的BMW132N型空冷發動機安裝在機身前端,發動機艙向後方延伸至機尾,安裝了垂直尾翼和水平尾翼。兩具主起落架向外側收起,容納於主翼內,機身尾端的尾輪採用半收放設計,並在緊急迫降時起到制動作用。福格特還通過精心分配機翼重量以平衡消除非對稱布局帶來的偏轉翻滾傾向。

BV 141的三視線圖,福格爾為了滿足軍方對觀察視野的要求,大膽採用非對稱布局,將乘員座艙獨立布置在飛機右側。

福格特的設計通過獨立座艙確保了最大的觀察範圍,在各方面都最符合招標要求。然而,過於怪異的非對稱布局要比Fw 189的違規行為更讓軍方難以接受,航空部拒絕為漢堡公司撥款研發。不過,福格特的大膽創新受到了主管空軍技術事務的恩斯特·烏德特將軍(Ernst Udet)的賞識,這位熱衷冒險和特技飛行的前王牌飛行員向來對新穎設計充滿興趣,對福克特表示支持,於是漢堡公司決定自籌資金進行研發,以Ha 141偵察機的名義立項,在1938年初完成了第一架原型機,在2月25日由漢堡公司首席試飛員赫爾穆特·瓦薩·羅迪希(Helmut Wasa Rodig)完成首飛,有傳聞說因為Ha 141異於常規,試飛員曾拒絕駕駛,但是首飛結果表明其飛行品質出人意料地良好,只需稍作改進以改善空中穩定性。

Ha 141的首飛成功改變了航空部的態度,後者允許漢堡公司再製造2架原型機,同時賦予正式的軍方型號BV 141(BV 是指漢堡公司的母公司布洛姆&福斯公司),讓人不解的是Ha 141的首架原型機在官方文件中的代號為BV 141V2,即二號原型機,而後續製造的2架原型機卻獲得了V1、V3的序號,航空部的官僚們似乎想用這種方式來掩飾之前對該項目的忽視。BV 141V1和V3於1938年9月相繼完成試飛。

BV 141V1/V3在首架原型機基礎上進行了改進,增大了機體尺寸,V1採用與Fw 189非常相似的乘員座艙,安裝了大面積的透明風擋,機組成員猶如置身於玻璃溫室一般,擁有開闊的視野,V3則加裝了武器,安裝2挺向前射擊的MG17型7.92毫米固定機槍和2挺向後射擊的MG 15型7.92毫米活動機槍。2挺MG 17型機槍並排安裝在乘員座艙前部駕駛員座席下方,2挺MG 15型機槍中1挺安裝在座艙後部上方,1挺位於座艙後部的尾錐內,擁有較大的射界。此外,V3還可以攜帶4枚50公斤炸彈或煙霧布撒器,在座艙內可以安裝照相偵察設備。

BV 141型乘員座艙的武器布置圖,2挺MG 17型機槍安裝在座艙前部駕駛員坐席下方,2挺MG 15型機槍安裝在座艙後部。

BV 141型乘員座艙駕駛員座席內景照片,可以看到側面的透明風擋一直延伸到座艙地板位置,這種類似落地窗的設計為機組成員提供了開闊的視野。

從座艙內部向後方拍攝的內景照片,注意座艙尾部的圓錐形風擋和自衛機槍。

1938年10月5日,BV 141V1由於液壓系統故障在降落時損毀,只能由BV 141V3完成後續的測試,試飛表明BV 141的性能足以滿足軍方的要求。基於原型機的良好表現,航空部又向漢堡公司追加了5架預生產型,以BV 141A型名義在1939年至1940年間相繼完成,同時它們也是BV 141系列的V4~V8號原型機。BV 141A型相比最初3架原型機最大的改進是更換了引擎,安裝了1000馬力的BWM-Bramo 323型空冷發動力,以提升動力,同時尺度進一步增大。

BV 141A-01(V4)於1939年初首飛,隨後被送往雷希林飛行測試中心進行測試,不久再次因為液壓系統故障導致降落事故損毀,由BV 141A-02(V5)接替繼續測試。當1940年1月測試完成時,雷希林中心給出了一份相當令人滿意的評估報告。儘管如此,德國空軍還是在1940年4月宣布福克-沃爾夫公司的Fw 189在新型偵察機的競標中勝出,而對於BV 141的落選,軍方給出的理由是動力不足,實際上還是看不慣它那非對稱的氣動布局!

飛行中的BV 141A型,注意其對稱的水平尾翼和尺寸較大的垂直尾翼。

雖然在競標中被淘汰,但BV 141在某些性能上優於Fw 189,因此仍有一線希望能夠被德國空軍所接受,所以在1940年至1941年間漢堡公司繼續對BV 141進行改進。實際上,早在1939年1月BV 141A型開始生產的同時,福格特就著手進行更大的改進,由此產生了BV 141B型,其翼展和機身長度相比A型均增加了2米,引擎更換為動力更強勁的BMW 801A型空冷發動機,輸出功率高達1560馬力,此外取消了右側的水平尾翼,以改善後部自衛機槍的射界,但是這項改進使BV 141B型的操縱性能有所下降。首批BV 141B型製造了10架,用於各種測試,因此也被賦予V9~V18的序列號,官方編號為BV 141B-0型。BV 141B-01(V9)於1941年1月9日首飛,在試飛中暴露出嚴重的結構強度問題,經過改進後的BV 141B-02(V10)於同年6月1日完成試飛。

BV 141B型的彩色三視圖,BV 141B型更換了更大功率的發動機,增加了機體尺寸,取消了右側水平尾翼,垂直尾翼的外形也做了修改。

從右前方拍攝的BV 141B型,可以清晰地觀察到乘員座艙的外觀特徵,可見整個座艙周邊及頂部都被透明風擋所覆蓋,視野極佳。

在某機場準備接受測試的BV 141B型,從這個角度可以很好地觀察整架飛機的氣動布局。

從後方拍攝的BV 141B型的乘員座艙的近景特寫照片,注意開啟的座艙蓋。

BV 141爭取列裝的最後機會出現在1941年春季,雷希林中心對BV 141B型進行了一次非正式的測試,在優秀試飛員埃里希·克勒克納(Erich Kl?ckner)的駕馭下,BV 141B甚至完成了高難度的特技動作,展示出優良的機動能力,但是引擎缺陷和液壓系統的痼疾受到了批評,一次糟糕的降落幾乎斷送了BV 141服役的希望,在隨後的武器測試中又暴露出自衛機槍設計不合理,火藥廢氣侵入座艙的問題。雖然漢堡公司竭盡全力對BV 141B型進行改進,但始終沒有獲得德國空軍的認可,除了本身的技術問題之外,BV 141B型採用的BMW 801型引擎與Fw 190戰鬥機同款,而Fw 190是德軍的主力戰鬥機,在發動機供應上享有優先權,這也是BV 141未獲青睞的重要原因。與此同時,已經投入量產的Fw 189以優異的性能穩坐德軍主力偵察機的寶座。

一架正在進行飛行測試的BV 141型,從主起落架的狀態可以判斷應該攝于飛機起飛或降落過程中。

飛行中的BV 141B型,儘管採用了看起來非常不平衡的非對稱布局,但該機的飛行性能還是相當不錯。

這幅畫作表現了BV 141B型進行爬升翻滾動作的場面,BV 141B的機動能力優良,可以完成高難度的機動動作。

1941年秋季,少數BV 141B型被交給第1偵察飛行學校進行測試,已經完成的BV 141還被派往東線戰場,組成一個特別中隊接受實戰測試,同時漢堡公司還以BV 141B-1型的名義進行了小批量生產,有資料表明量產型BV 141B-1型總共製造了10架,其中最後2架是以早期試飛時損毀的BV 141V1和BV 141A-01(V4)的機身翻新而成。最終,BV 141B型的生產於1942年春季被取消,後續發展計劃也在1943年被終止。連同原型機在內,BV 141型的製造數量僅有28架,而其實戰經歷則鮮有記錄。大多數BV 141僅用於測試,有記錄表明到1945年戰爭結束時,德國空軍至少還有3架BV 141可以飛行。1945年5月,英軍在漢堡飛機製造公司的工廠內繳獲了2架受損的BV 141,並將其運回英國進行測試,但最終下落不明,沒有一架BV 141被保留下來。

1942年停放在某機場機庫內的多架BV 141B型,大部分BV 141B型都用于飛行測試,連同原型機在內BV 141型的產量僅為28架。

兩名機組乘員站在BV 141的座艙下方,這幅照片顯示了BV 141B型的正面特徵。

一架BV 141B型啟動引擎,準備起飛,從地面的積雪判斷很可能拍攝於東線的機場,少量BV 141B曾被派往東線接受實戰測試。

這幅畫作描繪了在夕陽下飛行的BV 141B型,雖然性能不差,但由於設計過於奇特,這種飛機最終未能被德國空軍所接受。

在BV 141項目流產之後,漢堡公司在1942年又參與了Ju 87俯衝轟炸機後續機型的競標,福格特以BV 141為基礎又設計了一款非對稱的俯衝轟炸機,項目代號為P 177,其氣動布局與BV 141相似,安裝一台1700馬力的BMW 801D型空冷引擎,最高時速可達579公里/小時,最大航程2000公里,配備3門30毫米機炮和2挺13毫米機槍,可以掛載2000公斤炸彈,後來獲得了BV 237的裝備代號,但最後毫無意外地沒有投產。在戰爭後期,福格特又設計了P 178、P 194等非對稱機型,也都停留在圖紙階段。雖然由福格特主持設計的以BV 141為代表的一系列非對稱飛機未能在戰爭舞台上獲得表演機會,但在人類航空技術發展史上留下了獨特的印記。

BV 237型俯衝轟炸機進行對地攻擊的想像圖,該機是福格特以BV 141為基礎研發的俯衝轟炸機,意在取代Ju 87,不過該機的設計最終沒有成為現實。


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