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纳粹末日科技:Me P.1101系列战机全揭秘(组图)


http://www.sina.com.cn 2005年10月02日08:48 国际在线

  

纳粹末日科技:MeP.1101系列战机全揭秘(组图)

  Me P.1092/2方案想像图

  60年前制图板上的空中杀手——梅塞施米特 Me P.1101项目终极搜秘

  国际在线报道: 二战欧洲战区的战事在1945年5月结束时,纳粹德国共制定了超过400个秘密飞行器计划,光是布洛姆·福斯(Blohm und Voss)公司就有超过200项发展计划。这些层出不穷的秘密发展计划技术之先进,概念之前卫,几乎超出人们想象力的极限。德国航空设计师们的才思泉涌成就人类航空史上狂飙突进的奇观。当然,这些奇思妙想绝无可能挽救纳粹德国失败的命运,但科技无国界,德国航空界在绘图板上创造出来的一系列“末日奇迹”在世界航空史上的地位不可抹杀。

  前言

  从20世纪30年代末,亨克尔公司开发出He-178喷气机开始,德国航空界站在世界航空的前沿领域,喷气发动机、火箭发动机彻底改变了军用飞机的动力和机动性;后掠翼、垂直起降、鸭式布局更在根本上颠覆了飞机的气动外形。德国在二战末期拿出的大量飞行器设计方案在很大程度上引领了战后数十年飞行器发展的潮流,战后半个世纪以来的军用飞机发展轨迹几乎在1945年就被确定了。德国航空界在二战末期的狂飙突进有其固有的时代背景。二战后期,德国空军难以抗衡东西两线在数量上占据绝对优势的盟军空中力量,就算全国所有航空企业开足马力生产也无法弥补数量上的劣势,更何况在盟军的战略轰炸下,德国的军工生产已受到严重影响。德国空军败中求胜的唯一希望便是研制并装备在技术上至少领先盟军飞机一代的新型飞行器,以绝对的技术优势抵消对方绝对的数量优势。在这种情况下诞生了德国第一代喷气战斗机——Me-262,它也是唯一一种发挥了一定作用的德国新式战斗机。在此之后,德国还相继开发了多种型号的喷气作战飞机,但由于当时德国败局已定,这些飞机要么数量太少,无法对战局产生影响,要么就干脆只停留在原型机甚至初步设计阶段。梅塞施米特Me P1101方案便是这样一个在制图板上光彩四射的典型。

  站在Me-262的肩上

  梅塞施米特公司从1939年开始开发划时代的喷气式战斗机Me-262,到1942年已经生产出第一批交付部队使用的量产型机型。由于希特勒外行指挥内行式的干预,Me-262经历了从战斗机改为战斗轰炸机,随后又被空军一线部队打了回票的挫折,它在德国空军服役并发挥其作用的时间被大大推迟了。尽管如此,在喷气机设计上获得了宝贵经验的梅塞施米特公司并未停止或延缓其研制更新型喷气战斗机的进程。

  1943年5月,梅塞施米特公司开始了Me P.1092项目(P意为项目——Project)的设计工作,该项目囊括了从单发轻型战斗机到双发重型战斗机在内的多达5种飞机设计方案。梅塞施米特公司雄心勃勃,希望Me P.1092项目能成为德国空军战斗机部队的标准装备。公司设计部门一共提交了5种基本设计草案(进行预研制的后续设计草案还包括远程战斗机、鱼雷轰炸机和俯冲轰炸机),分别是:

  Me P.1092A——单发(涡轮喷气发动机)战斗机;

  Me P.1092B——单发(火箭发动机)拦截机;

  Me P.1092C——双发(脉冲式喷气发动机)高速轰炸机;

  Me P.1092D——双发(涡轮喷气发动机)重型战斗机;

  Me P.1092E——双座夜间/重型战斗机。

  Me P.1092A是一种单发轻型战斗机,它抛弃了Me-262翼下吊挂喷气发动机舱的方式,采用了德国第一型喷气战斗机(当然也是世界第一架喷气战斗机)He-178的机头进气方案,进气口位于机头下方稍靠后的位置,一台Jumo-004C涡轮喷气发动机安装在机身腹部。小后掠角设计(后掠角大约22度)的中单翼安装在机身中段(从Me P.1092A开始,梅塞施米特公司几乎就放弃了Me-262采用的下单翼设计,而改用中单翼结构),外机翼部分基本上直接借用了Me-262的机翼。尾翼采用V型设计(或称蝶形尾翼),两片呈V型展开的尾翼兼起水平尾翼和垂直尾翼的作用,提供侧向控制力矩。起落架采用了Me-262生产型的前三点式起落架,主起落架位于机翼中段,起飞后向内收起。但前起落架的设计可能存在问题,因为鼻轮正好位于进气口前方,在起飞和降落时可能会阻挡或扰乱气流,严重影响进气口工作。座舱位于机身中段,单座设计,视野良好。Me P.1092A方案准备采用的武器是2门MK-103 30毫米机炮,安装在机头两侧的位置。

  Me P.1092B是作为拦截机设计的,外观上与Me P.1092A非常相似,只是发动机完全不同。它采用了1台火箭发动机(可能是沃尔特HWK109-509A火箭发动机),安装在机身后部。6个巨大的燃料箱几乎占满了机身内部的空间,其中3个为600升容量,2个为350升,还有一个容量为230升的小油箱。尾翼和起落架也直接沿用了Me P.1092A的设计,但其火力更加强大,4门大威力的30毫米机炮——2门MK-103和2门MK-108——在机头两侧对称布置。

  根据梅塞施米特公司保存下来的资料,Me P.1092A/B机长9米,机高2.5米,翼展8.4米,翼面积12平方米,主轮间距3.28米。其中Me P.1092A的设计最大起飞重量约4000公斤(带1200升燃料)。Me P.1092A-E的五种设计方案全都停留在制图板上,没有进入原型机试制阶段,显然,梅塞施米特公司内部对其设计结果并不满意。短短2个月后的1943年夏季,一个新的系列方案代替了Me P.1092A-E,但在名称上仍然沿用了P.1092项目的名称。

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纳粹末日科技:MeP.1101系列战机全揭秘(组图)

  从上至下分别为:Me P.1092/2方案、Me P.1092/3方案、Me P.1092/4方案、Me P.1092/5方案

  新Me P.1092项目

  经过对初始方案的反思和总结,梅塞施米特公司决定暂时将重型战斗机的设计工作搁置下来,集中精力处理单发轻型战斗机。1943年夏季,梅塞施米特公司在Me P.1092A的基础上开始研制一个全新的小型、单座、单发战斗机系列,这个项目仍然归属在Me P.1092项目的总名称下进行。汉斯·霍农(Hans Hornung)领导设计小组主持方案设计,小组主要成员还包括Woldemar·Voigt和梅塞施米特公司总裁威利·梅塞施米特。

  新Me P.1092项目的第一种设计方案——Me P.1092/1在气动外形上与其前身Me P.1092A有较大差异。其发动机进气口前移,鼻轮挪到了进气口下方,显然,梅塞施米特公司承认了Me P.1092A在鼻轮/进气口布置方式上的失误。新方案放弃了难度较大的蝶形尾翼,回归了Me-262传统的低平尾加单垂尾的倒T形设计。Me P.1092/1项目在做出设计图纸后不久就被内部否决掉了,原因很简单,它采用的可变后掠翼技术已经不能用技术风险高来形容,而是在当时技术条件下几乎不可能完成。变后掠翼技术由于需要庞大而沉重的液压机构,直到今天,也只有在空重20吨以上的重型战斗/战斗轰炸机上有所运用,轻型战斗机没有一种“胆敢”使用变后掠翼。

  接替Me P.1092/1方案的是Me P.1092/2方案,它的出现在梅塞施米特公司内部是具有重大意义,它不仅决定了整个P.1092项目的主要气动外形,更在很大程度上影响了后来Me P.1101的设计。Me P.1092/2方案机身短粗,状若一头蹲伏于地面上的猛兽。座舱移至机身后段,几乎与尾梁相接。机翼安装在机身中段,稍有上反,后掠角为21.5度(汉斯·霍农的设计小组为Me P.1092/2方案准备了两套机翼——普通型和延长型,普通型翼展7.75米,翼面积12.7平方米,展弦比4.73:1:延长型翼展10米,翼面积14.45平方米,展弦比6.92:1。后者的外翼段直接借用Me-262的机翼)。通过对机身内部结构的调整使Me P.1092/2的燃料携带量增加到1250升(274加仑)。尾翼采用传统设计,在机身中段下方是1台Jumo-004C涡轮喷气发动机(单台最大推力1015公斤)。起落架仍为前三点式,主轮向内收进,鼻轮向后收入机身内。其武器装备对于1架轻型战斗机而言是绰绰有余了——2门MK-103 30毫米机炮(由于MK-103机炮的炮管很长,因此从机头处向前伸出)和2门MG-151/15 15毫米机炮。所有机炮都安装在机头进气口两侧。

  Me P.1092/2研制完成后与Lippisch Me P.20(设计师Lippisch为梅塞施米特公司设计的最后一款飞机)进行了性能对比。Me P.1092/2被认为各方面性能都超越了后者。根据梅塞施米特公司保存的资料,Me P.1092/2机翼延长型的爬升率为18.3米/秒,最大升限12100米,最大滞空时间1.59小时(10000米高度),最大速度914公里(6000米高度),最大航程970公里。按照这些数据,Me P.1092/2在速度和航程上都超越了Me-262。但由于Me P.1092/2也没有进入原型机制造阶段,所以这些数据应当是根据图纸和风洞测试计算出来的理论数据,与实际情况肯定存在误差。

  在Me P.1092/2方案后,梅塞施米特公司又在它的基础上小修小改,先后完成了Me P.1092/3/4/5三个设计草案。基本的气动外形没有大的改变,动的最多的是座舱位置。Me P.1092/3把座舱位置挪到了尾梁上,几乎和尾翼紧紧靠在一起。设计小组随后发现这样的布置方式会严重限制飞行员的前向视野,难以满足空战和拦截的需要,于是又在Me P.1092/4方案上把座舱前移到机头处,最大限度的保证飞行员获得最佳前向视野。而到了Me P.1092/5,座舱又回到了最初的Me P.1092/1的设计上来,座舱还是布置在了机翼上方的机身中段。这样来来回回的改动说明梅塞施米特公司内部还在摸索喷气战斗机的最佳布置模式。

  Me P.1092/3是在Me P.1092/2的草案基础上略做修改而成的。采用了双进气口,位于机鼻下方两侧,发动机仍是一台Jumo-004C涡轮喷气发动机。起落架或多或少保留了P.1092/2的设计,由于前段机身完全空出来,因此可以安装更重型的武器。因此,Me P.1092/3在机头集中安装了4门MK-108 30毫米机炮,火力强大。Me P.1092/4借用了Me P.1092/3的机身,进气口和动力系统也与后者完全相同。机翼后掠角为18度。Me P.1092/4方案的整个翼段、尾翼和控制系统直接借用了Me-262的设计。尽管座舱前移占据了机头的大量空间,但在对机身内部结构进行有效调整后仍可容纳4门30毫米机炮,只不过这4门MK-108机炮被挪到了两侧靠近翼根处。Me P.1092/4的方案在设计过程中经历了很大的变更。早期方案和后期方案有很大区别。早期方案中机翼采用了翼根下反的倒海鸥型翼,起落架主轮向外侧收起。机腹前部还装有炸弹挂架,可挂载2枚小型炸弹。Me P.1092/5是Me P.1092项目的最终型号。座舱和外形又回到了最初的Me P.1092/1的设计上来,除了采用双进气口,其他几乎没有差别。武器仍为4门MK-108 30毫米机炮,安装在机身两侧靠近翼根处。

  Me P.1092系列共十种设计方案都停留在制图板上,连原型机未曾制造过一架。但这些设计方案在气动外形上都比Me-262先进,其动力系统成功的与机身融为一体,而不是凑和式的吊挂在翼下,极大的改善了飞机的机动性能。这些方案完整的体现了梅塞施米特公司在喷气战斗机研制领域的前进脚步,为梅塞施米特公司积累了宝贵的经验,这些经验后来直接体现在了Me P.1101设计方案上。

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纳粹末日科技:MeP.1101系列战机全揭秘(组图)

  梅塞施米特Me P.1093/1101谱系统表

  

纳粹末日科技:MeP.1101系列战机全揭秘(组图)

  上图为Me P.1101/92重型战斗截击机项目。下图为Me P.1101/99终极攻击/驱逐机项目。

  纳粹德国二代喷气机选型

  尽管Me-262在1943年才交付空军部队使用,但面对在德国上空呼啸而来又呼啸而去的盟军战略轰炸机群,德国空军坐不住了,他们寄希望于航空制造企业研制出性能较Me-262更加出色,技术优势更大的新型喷气式战斗机来抵消盟军庞大的数量优势。1944年7月15日,德国空军把226/II号提议送达德国各大型飞机制造厂。该提议被称为“紧急战斗机竞标计划”,计划中详细列出了德国空军对“第三帝国二代喷机战斗机”的基本性能要求:以单台亨克尔-赫斯HeS-011涡轮喷气发动机为动力;7000米高度最大速度达到1000公里/小时;燃料携带量不少于1000公升,以达到1-2小时的海平面留空时间;最大升限14000米;至少装备四门MK-108 30毫米航炮;飞行员座舱能抵御从正前方射来的12.7毫米机枪弹;为了保障高空飞行的安全,飞机必须装备增压密封舱。如此之短的时间间隔要发展两代战斗机,盟军轰炸机群给德国空军带来的压力实在太大了,而“紧急战斗机计划”的一系列性能要求清晰的反映出以轰炸机为主要作战对象的基本理念:大升限、高速度,增压座舱都是为攻击高空轰炸机群准备的,而4门30毫米航炮用来伺候活塞战斗机显然是太夸张和奢侈了,唯一合理的解释是为了对轰炸机巨大的机体造成致命的损害。

  “紧急战斗机竞标计划”公布后,德国各大飞机制造企业都做出了反应,布洛姆·福斯公司拿出了P.212方案;福克·武尔夫以著名的Ta-183乌鸦战斗机参选;容克和亨克尔也分别拿出了自己的方案——EF-128和P.1078C。梅塞施米特公司参选阵容最为强大,一共拿出三个方案,领头的就是Me P.1101方案。

  Me P.1101三大方案

  梅塞施米特公司委派汉斯·霍农牵头进行Me P.1101单发单座喷气战斗机的设计工作。汉斯·霍农在此之前已经主持完成了Me P.1092项目十个方案的设计工作,在单座轻型喷气战斗机的研制方面积累了丰富经验。因此,在接到文件仅仅9天之后的1944年7月24日,汉斯·霍农拿出了Me P.1101的第一份设计草案。Me P.1101第一次方案的机身短而宽,座舱采用陷入式布置,从侧面看,其座舱顶盖轮廓与机身曲线完全融合在一起。座舱侧面有两个圆形进气口,向安装在后段机身下方的HeS-011涡轮喷气发动机充足空气。机翼形状古怪,有两个不同的后掠角,翼根处后掠角达到40度,外翼段后掠角较小,只有26度。采用了全段式后缘襟翼,以改善低速条件下飞机的操纵品质,其中机翼后缘内侧为着陆襟翼。蝶形尾翼(夹角为110度)安装在发动机尾喷口上方的机身延长段上,它也是未来Me P.1101方案的共同特征。机尾下方安装了钢板,以保护无线电设备免受喷口废气的高温。前三点式起落架鼻轮收回机腹,两个主轮收向前翼根。飞机的燃料携带量共1050升,其中710升的主燃料箱安置在涡喷发动机上方的机身中段,两侧机翼内部油箱各可携带170升燃料。可携带1枚SC-500炸弹,半埋式安装在机腹。主要武器包括两门MK-108 30毫米航炮,安装在前机身两侧下方。

  来源:《国际展望》杂志


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