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夭折的乌鸦:纳粹德国Ta-183喷气截击机(组图2)

http://jczs.sina.com.cn 2005年09月30日 08:28 《国际展望》杂志
夭折的乌鸦:纳粹德国Ta-183喷气截击机(组图2)

Ta-183猎杀P-51野马战斗机的想象图

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夭折的乌鸦:纳粹德国Ta-183喷气截击机(组图2)

上图为苏制战后第一代喷气战斗机米格-15。它的气动外形借鉴了德国同行的技术和经验是不争的事实。


印度空军HF-24风神战斗机。尽管德国设计师小组在风神研制过程中起到了重大作用,但印度仍将视为国产战斗机。


上图为IAe.27 箭-I侧视图。下图为IAe.33 箭-II侧视图。

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  ¤未完的故事和传说

  这是一个未经证实的传说——战后,攻克柏林的苏军在德国航空部办公室找到了一套
Ta-183的设计图纸。以此为蓝本,米高扬·格列维奇设计局于1946年3月开始试制6架原型机,发动机采用了英国罗尔斯·罗伊斯公司的尼恩离心式喷气发动机。翌年7月2日,第一架苏联版Ta-183冲向蓝天。但飞行测试中苏联人发现,Ta-183存在比较严整的翼尖失速问题。这主要是由于机翼后掠角较大,附面层向翼尖堆积导致翼尖失速和飞机自动上仰的问题就比较突出。但显然马尔特霍普小组并未意识到这一问题,因为传统的平直翼通常都是翼根首先失速的(视机翼设计的不同而有明显差别)。似乎Ta-183没有进行这方面的风洞试验,也没有机会试飞,因此Ta-183机翼上没有任何控制翼尖失速的装置。通常可通过采用自动缝翼或安装翼刀的方式来解决机翼失速问题,米高扬的设计人员选择了结构简单的4翼刀方案(两侧机翼上各2具翼刀),利用4副翼刀阻止附面层向翼尖流动——当然,翼刀的控制效果不是很好,在后来的朝鲜空战和我国国土防空作战中,米格-15及其后继者米格-17多次因失速进入螺旋坠毁。同时为了兼顾高、低速飞行的需要,Ta-183原设计的T型平尾布局被改造成十字型布局,水平安定面从顶部下移了大约1/3的距离。改进后的Ta-183于1947年7月12日试飞成功,1948年5月开始量产,苏联红军正式军用编号——米格-15。

  这个传说一直没有得到苏联官方的承认,但却流传甚广,以至于很多人都认为米格-15是Ta-183的苏联翻版,在谈及米格-15和Ta-183时竟有了褒贬的倾向。事实上,不仅是前苏联,

二战的主要战胜国几乎都从德国人手中获得了大量技术和资料,德国的科技人才更是各国大肆罗织的对象(德国导弹之父冯·布劳恩就去了美国,Ta-183的直接负责人马尔特霍普也在战后为美国马丁飞机公司效力多年)。从这个意义上讲,纳粹德国在战争期间为了自身目的进行的大量前沿科技的探索在其战败后惠及了许多国家,苏联得到了德国在喷气机发展方面的资料这一点是毫无疑问的,这些资料和大批德国航空工程技术人员对苏联航空工业水平的提升起到了促进作用,但米格-15绝非是简单的Ta-183的翻版,两者之间存在相当程度的差异,米格-15的赫赫战功及其深远影响也远非Ta-183可比,将米格-15的赫赫名声都归功于福克·武尔夫,那对于苏联航空工程师们未免有失公允。

  米格-15在气动布局与Ta-183比较相似。但尺寸上则大了一圈,重量也更大。在机体结构和一些设计思想上也有着明显差异。首先是由于战争期间德国战略物资紧张的状况在战后的苏联并不存在,因此,米格-15也就没有必要再采用Ta-183那种金属-木材混合结构的机翼,而采用了常规的全金属半硬壳结构,提高了机翼的承载能力;其次,或许是米高扬的设计人员没有意识到薄型机翼在高速飞行时的优势,或许是他们有别的考虑(譬如增大机翼燃料箱容积),总之,米格-15继承了传统的设计思想,仍旧采用二战时期流行的相对厚度较大的翼型。这种设计固然有结构重量轻,内部容积大的优点,但并不适合进行高速飞行。由于采用厚翼型机翼,有足够的内部空间,米格-15仍然采用将主起落架收入机翼的传统设计;再次,由于机身短,重心较靠前,Ta-183利用机翼上的升降副翼已经有足够的力矩进行俯仰操纵,而利用水平尾翼控制面进行配平。而米格-15则采用传统的平尾升降舵进行俯仰控制和配平。但这样一来就必须考虑到操纵力的折中——Ta183的平尾只需考虑最大速度时的配平,因此采用T形平尾,具有最长的力臂,但这样的操纵力矩在低速时明显偏大,这对于米格-15这种传统控制方式是不利的。这正是米格-15采用十字形尾翼的主要原因——平尾前移,缩短了尾力臂。高速时操纵杆力虽有所加大,但低速飞行时却不会感觉杆力太轻——减小整个速度范围内的杆力变化范围和幅度,对于机械-液压操纵系统时代的飞机来说是十分重要的。杆力太轻、太重或变化幅度太大的飞机都不怎么受飞行员欢迎。著名的Bf-109中速时杆力尚可,但高速时极为沉重,这是它被称作“空中石板”的主要原因,这也导致它在德国空军中受欢迎程度远不如Fw-190。

  ¤潘帕斯草原上的乌鸦

  这个故事由库尔特·谭克——德国最杰出的航空工程师之一(单凭二战期间著名的福克·武尔夫Fw-190/Ta-152系列战斗机就足以使他名垂航空史册。)——揭开序幕。二战德国战败后,他和许多德国其他的工程师一样,希望在拉丁美洲以另一种方式重新开始新的人生。谭克来到南美后并没有放弃他在航空方面的天赋,他很快就重操旧业。谭克设法联络了许多流落在南美各地的前德国航空设计师,几乎重建了福克·武尔夫设计局。阿根廷政府邀请他前往科尔多瓦的军用飞机工厂(Fábrica Militar de Aviones)后改称航空技术协会(Instituto Aerotécnico)工作。于是库尔特·谭克和大批前福克·武尔夫公司工程师在1947年一道前往科尔多瓦。

  事实上,早在二战刚刚结束时,阿根廷政府就开始实施一个计划,大规模扩张其空军实力。在政府的支持下,军用飞机厂向国外寻求帮助以研制喷气战斗机。1946年,工厂委托著名的法国航空设计师埃米尔·德瓦蒂纳(émile Dewoitine,他创立了以他名字命名的法国德瓦蒂纳飞机工厂,在德国占领期间从法国逃到了南非)。德瓦蒂纳设计了拉丁美洲第一种喷气战斗机IAe-27 箭-I。发动机采用了英国罗-罗公司研制的德文特喷气发动机(Derwent engine),安装在机身后部。项目进展很快,1947年8月9日,埃德蒙多·奥斯瓦尔多·韦斯上尉(Edmundo Osvaldo Weiss,阿根廷军用飞机工厂的试飞员,曾驾驶格洛斯特流星喷气战斗机,有丰富飞行经验)驾驶原型机进行了首飞。但是在随后的广泛的飞行实验中发现,德瓦蒂纳设计并不十分适合喷气发动机这种革命性的动力系统以及随之带来的对飞机气动外形的要求。他的战斗机是一种全金属结构,三点式起落架的飞机,但采用了平直翼型。在飞行测试期间,飞机出现了严重的动力不足,这严重制约了飞机的机动性能。加上飞机操纵和维护都过于复杂,该方案遂被放弃,德瓦蒂纳也返回欧洲。阿根廷空军不得不继续寻找能为他们设计喷气战斗机的人。

  阿根廷政府迅速找到了谭克,并委托他为阿根廷空军设计比箭-I更好的战斗机。对于喷气式战斗机的设计,谭克可谓轻车熟路。从1944年底开始,他和福克·武尔夫设计局的同僚就开始为纳粹德国空军研制二代喷气机——Ta-183乌鸦。尽管Ta-183没能制造出原型机,但已经定案的数据都在谭克的脑子里,谭克所要做的只是和他的同僚一起把这些数据复原并照样造出原型机来就可以了。这几乎相当与他们在1945年被迫中断的Ta-183研制工作的继续。库尔特·谭克采用了英国罗·罗公司的尼恩-II离心式喷气发动机取代了HeS-011A,尼恩涡喷发动机的输出功率比HeS-011A更大,但采用了离心机而不是轴向压缩机,尺寸更大,更长,要求一个全新的机身来容纳它。这就决定了谭克的工作程序——围绕发动机设计机身,再以机身为核心设计整架飞机。其结果就是IAe.33 箭-II。

  箭-II的机身为圆柱形,长11.60米。发动机正好安装在这个圆柱形筒身的重心位置上。发动机上方即是飞行员座舱,有一个向后滑动的座舱盖。机身尾部,高达3.30米的垂直尾翼支撑着一个T型平尾。10.60米长的机翼后掠角和Ta-183完全相同(40度),翼根处翼型为NACA 001108-1.1-40型,翼梢处为NACA 000797-0.825-40型,采用了上单翼结构,以缩短起落架支柱的长度,因此远看起来,这架飞机几乎就是直接坐在地面上。箭-II是被作为一种战斗机来设计的,因此它的武备很强大,准备在机鼻处安装4门20毫米航炮,带有陀螺瞄准装置。

  按照谭克的习惯,他制作了一个1:1的木制模型(无动力滑翔机),以验证飞机的气动外形。令他的阿根廷同僚们惊讶的是,谭克亲自驾驶这架滑翔机上天,由1架双发飞机在2000米高度拖曳飞行。滑翔机释放后,谭克驾机做了长距离滑翔,以验证飞机的三轴稳定性、副翼的功效和飞行控制系统的反应情况。经过一系列飞行测试,谭克得出结论,飞机在总体设计上没有难以克服的缺陷。

  箭-II 2号原型机的首次试飞在1950年6月16日,28分钟试飞后,韦斯上尉宣称:“箭-II是一种高性能的飞机,快、灵活、爬升性能好,且易于操纵。” 1950年6月19日进行了第2次试飞,由谭克设计队伍里带来的原德国空军飞行员伯赫林斯(Behrens)驾驶。飞行时间24分钟,伯赫林斯做了小角度俯冲,但在着陆滑跑过程中,飞机起落架减震器出现故障,导致机腹与地面接触,造成了一些损伤。

  在接下来的数周里,谭克完成了大量试飞。新飞机性能不错,赢得了广泛赞誉,但和它的堂兄弟米格-15一样,它也有其固有的弱点——在飞行包线的边缘出现操纵困难。作战半径短也是一个问题,直到第5架原型机时才得到一定程度的解决。和前面4架原型机的红白相间的涂装不同,第5架原型机整个机身全部涂成银白色,一根红色箭头纵贯机身。红色还延展到翼梢、垂尾顶部和整个水平尾翼上。第5架原型机的机翼也进行了改进。

  在2号原型机进行试飞的同时,3号和4号原型机也被制造出来,在1952年进行综合测试。但是就在阿根廷总统胡安·多明戈·庇隆(Juan Domingo Peron)参观位于科尔多瓦的飞机工厂时,发生了一起严重事故,伯赫林斯驾驶3号原型机进行展示飞行时,飞机坠毁,他当场死亡。

  5号机是最后一架原型机,它的机身和机翼结构都进行了改进,扩展了作战半径,因此被单独命名为箭-IIe。它最大的特点是加强了的机翼,包含有两具油箱。就在飞机进入最后的设计定型阶段时,战后第一次经济危机打击了阿根廷,迫使其大大放慢了武器装备的更新过程。许多项目都被紧急叫停,耗资巨大的箭-II项目也在暂停之列。1955年庇隆政府倒台,这也意味着箭-II项目再也不会被恢复了。

  在20世纪50年代初,阿根廷曾经有机会站在世界航空领域的最前沿。Pulqui(在当地的Mapuche语中是箭的意思)系列喷气战斗机是阿根廷向喷气机领域做出的一次冲击,它几乎有机会将阿根廷工业带入一个全新的时代。当然,这没能成为现实。今天,在阿根廷首都布宜诺斯艾利斯的阿根廷空军博物馆内还可看到箭-I和箭-II 5号机。

  ¤印度风神——谭克的最后足迹

  谭克率领的设计团队在阿根廷的发展失败后纷纷做鸟兽散,大部分去了美国谋生。而谭克将精力转向了另一件事情上——他想返回德国——但最后却移居印度。50年代初的印度凭借与英国的“特殊关系”,先后引进了“吸血鬼”、“猎人”和“蚊蚋”等第一代喷气战斗机,又向法国购买了“暴风雨”式和“神秘IV”式战斗机,一步跨入喷气时代。但是同时拥有来自两个完全不同的航空制造体系的5种战斗机也让印度空军后勤部门吃足了苦头。到50年代中期,为了减轻后勤供应的压力,同时也给刚刚起步的本国航空业一个发展的机会,印度空军提出发展国产多用途战机,计划代号:HF-24“风神”。

  根据印度空军参谋部提出的性能要求:它必须是一种既能高空截击又能低空攻击的多用途战斗机;最大航速必须达到两倍音速;最大升限18290米;作战半径805公里。在当时,这样的指标连美国都做不到(同时期美国研制的多种战斗机最大时速都在马赫1.2左右,作战半径均不超过800公里。达到两倍音速的只有F-104和F-105,但前者为了超音速牺牲了机动性和飞行安全,而后者是纯截击机。印度对风神的要求可是多用途战斗机!)。这还不算,空军参谋部还要求设计要符合高级教练机的要求,并且稍加改进就可上舰。现在回过头去看当初这份计划书,不能不让让人佩服印度空军参谋部的想象力,要知道,1955年的印度仅有两家航空公司——印度飞机有限公司和斯坦有限公司,他们仅设计过一种螺旋桨教练机(HT-2)和特许组装过英国吸血鬼战斗机。全印度航空界只有3名本国高级工程师;没有厂房;没有工程机械;没有结构测试平台和风洞。这项“光荣而艰巨”的任务被交给了总部设在班加罗尔的印度飞机有限公司。由于必须攻克的技术难关太多,而公司整个设计部门只有54人,工程制造部门甚至只有13人。无奈之下,印度飞机有限公司从喷气机的故乡——德国请来了曾在福克·武尔夫飞机公司任职的库尔特·谭克和他的助手米特·霍伯尔,两人于1956年8月到达班加罗尔担任设计组领导。除此之外,印度飞机公司还雇佣了另外18名德国设计师。

  正式的设计工作开始于1957年6月,1959年初,第一架全尺寸木制样机完成,这离1958年4月10日印度飞机有限公司和国防部的最后一次协商会还不到一年时间,德国设计师的作用不可低估。样机测试于1959年4月1日开始,这架双座机由C-47运输机拖带并在3660-4570米高度释放,到测试结束时一共飞行78次(这是在没有风洞的情况下想出来的检验气动外形的土办法)。第1架原型机(HF-001)于1960年4月开始组装,11个月后开始动力滑行实验。经过3个月全面的地面实验,HF-001在1961年6月17日实现首飞。第一次正式飞行是在7天后,当时的国防部长V·K·克里什纳·门农观看了试飞。从那天起,HF-001有了印度空军的标志并被赋予系列号BR-462。1961年11月,用于结构测试的机体完成并在班加罗尔的测试平台进行了广泛的结构和功能测试。1962年10月4日第2架原型机BR-463加入试飞。BR-830是第3架原型机,于1964年进行了测试。

  1967年,谭克与印度方面的聘用合同到期,他随即回到德国,1983年,一代航空天才库尔特·谭克在故乡逝世。 (完)   □ 本刊特约撰述 戴 岭

  Ta-183乌鸦性能数据

                  II型                       III型

  类 型           单座喷气式                 战斗机

  乘 员           1人

  设计武器方案一  4门30毫米MK-108机炮        可携500公斤级炸弹

  设计武器方案二  4门20毫米或2门30毫米机炮   可携500公斤级炸弹

  发 动 机        1台HeS-011                 涡喷发动机

  静 推 力        1300公斤

  航 程           990公里

  机 长           9.40米                      8.74米

  翼 展           10米                        9.5米

  空 重           2830公斤                    2650公斤

  全 重           5080公斤                    4100公斤

  爬 升 率        1225米/分                   1390米/分

  最大速度        950公里/小时                960公里/小时

  升 限           14000米                     13500米

  福克·武尔夫Fw-250双发喷气战斗机方案

  福克·武尔夫的这个方案也是由库尔特·谭克最终完成并在1944年底提交的。外形上看很像是Ta-183的双发放大型。其目标是成为德国空军的战斗机/战斗轰炸机或者远程战斗机。德国空军部赋予这个方案正式代号为250。

  Fw-250采用全金属结构,机身很宽,机头进气,机身后部装两台亨克尔HeS-011喷气发动机。机翼后掠角为40度,主轮向内收进机翼内部。尾翼的安装位置很高,以避开两台发动机的强大尾喷气流。该机为单座机,加压座舱位于靠近机鼻处。武备包括4门MK-108 30毫米航炮或4门MG-213 20毫米航炮。此外,在远程战斗机型号上还可携带重达1000公斤的副油箱。

  这个项目毫无疑问还需要更多的测试和验证,例如长进气道会造成发动机推力的损失,但这可以通过将发动机进气道移至机翼前缘或者翼根处解决。尽管Fw-250项目在爬升率和转弯性能上要优于同类型的梅塞施米特Me-262HG III,但它的速度更慢,从设计到原型机制造所用的研制周期也更长。随后,由于Ta-183项目成为福克·武尔夫公司最重要的拳头项目,Fw-250项目被迫终止。关于它的项目的数据被用在了福克·武尔夫后来的Fw J.P.011-45(夜间战斗机)和Fw J.P.011-47(全天候战斗机)上。

  Fw-250性能数据

                战斗型             战斗轰炸型        远程战斗机型

  翼 展         12.5米

  机 长         12.75米

  机 高         4.06米

  翼 面 积      39平方米

  展 弦 比      4:1

  起飞重量      7400公斤           9000公斤              8850公斤

  最大翼载荷    190公斤/平方米     231公斤/平方米        227公斤/平方米

  最大速度(8000米)1078公里/小时    1074公里/小时         1068公里/小时

  爬 升 率      25.4米/秒          20.6米/秒             20.2米/秒

  最大航程(11000米)1370公里        1640公里              2440公里

  最大滞空时间(11000米)2.17小时    2.48小时              3.78小时

  最大升限      15000米            14500米               14000米

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