spitfire喷火战斗机

  (图文)"喷火"传奇
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(图文)"喷火"传奇华北水利水电学院学报
  英文原文:Supermarine Spitfire-History of a Legend
  作者:Brett R Palfrey、Christopher Whitehea
  翻译:自由落体
 ◆起源与发展
  为了应付现代化的德国空军日益严重的威胁,英国航空部(Air Ministry,1918-1964年间联合王国政府负责管理皇家空军事务的部门,1964年与舰队司令部及陆军部合并为国防部,译者注)需要一种新型的截击机。当时,皇家空军最快的截击机时速在350公里左右,而为了拦截德国正在研制的新型飞机,截击机的时速至少要达到480公里。"喷火"的诞生就源于此。
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图01 雷金纳德.J.米切尔
图02 超马林的Type224,其机翼为鸥型,座舱为开放式,起落架也不可收放
  超马林公司的总设计师雷金纳德.J.米切尔(Reginald J Mitchell)在高速飞机的设计方面颇有名气,(20世纪)20年代末30年代初,他曾设计了不少水上飞机,并在施耐德杯中大获成功。1933年,米切尔第一次尝试设计了以一台蒸汽冷却的罗尔斯.罗伊斯"苍鹰"引擎(Rolls Royce Goshawk engine)作为动力的224型战斗机。由于蒸汽冷却系统的可靠性太差,这种引擎未能发挥出它应有的潜力。224型动力不足,速度很慢,皇家空军从未认真地将其作为一种截击机考虑过。
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图03 地面上的"喷火"原型机,此时安装的还是双叶定距螺旋桨
图04 飞行中的"喷火"原型机,注意其不同于后期型号的扁平舱盖
  于是米切尔重新铺开图纸,采用革命性的机身结构技术,设计了一种更好的战斗机。同时,他也接洽了罗尔斯.罗伊斯公司的亨利.罗伊斯(Henry Royce),而此
人正私下盘算着冒险开发一种代号PV12、后来被称为"默林"(Merlin)的新型的12缸V型引擎。该引擎不但初始型号就有近1000马力的功率,而且和代表了当时最高技术水平的机身结合地严丝合缝,整个1935年的下半年,米切尔都在泡在设计中。这个阶段的原型机只被简单地称作F37/34,并于1936年3月5日在南安普敦的伊斯莱尔(Eastleigh)机场首次升空。维克斯/超马林的首席试飞员马特.萨默斯(Mutt Summers)驾机进行了首飞,据称,他降落后曾表示:"别碰任何东西。"尽管他当时大概只是不想有人去动飞机的设置,但大多数人还是愿意把这句话理解成"这是架完美的飞机"。回过来看,即使是在早期阶段,"喷火"的原型机也已经达到了一架战斗机的水准。米切尔通过计算得出的最高时速是563公里,而试飞中显示的最高时速是561公里,据说米切尔对这个结果非常满意。
  1936年剩下的时间里,研制工作仍在进行。这期间,身患癌症的米切尔常常忍受着病痛的折磨去观看试飞。1937年6月,米切尔死于癌症,享年仅42岁。接下来,约瑟芬.史密斯(Joseph Smith)成了超马林的首席设计师,在他的任期间,"喷火"完成了从原型机研制到大批量生产的跨越。""喷火""这个名字本来是维克斯公司的总设计师罗伯特.麦克里恩爵士(Sir Robert MacLean)为22
4型准备的。据说,米切尔生前曾表示过对这个名字的厌恶:"他们就会选这种愚蠢嗜杀的名字",并差点儿把它(指后来的"喷火")命名为"泼妇"(Shrew)。很幸运,造福千秋,这没变成现实。
长链二元酸  最初,新战斗机的武器是机翼上的4挺机,后来,为了保证在一次标准的3秒点射中造成致命的杀伤,机的数目增加到了8挺。"喷火"的新式结构,特别是那革命性的机翼结构,在批量生产时给超马林带来了无数麻烦。得益于简单的结构,竞争对手"飓风"的产量则要高得多。直到1938年年中,"喷火"才开始量产并交付皇家空军。
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图05 第19中队的"喷火",飞惯了老式飞机的飞行员一开始都喜欢开着舱盖飞行
图06 第72中队的"喷火",又一个开着舱盖飞行的家伙
图07 第611中队的"喷火"
◆投入皇家空军现役
  在"飓风"提供给诺斯霍特(Northolt)的第111中队之后九个月,作为皇家空军第二种装备了8挺机的现代化单翼战斗机,"喷火"在位于达克斯福特(Duxford)的第19中队投入了现役。1938年8月4日,编号K9789抵达第19中队,在中队长亨利.卡森(Henry Cozen)的指挥下,19中队开始用"喷火"MK.I换装原有的"长手套"(Gauntlet)双翼机。1938年慕尼黑危机时,第19中队是唯一的"喷火"中队。第二个接收"喷火"的第66中队同样驻在达克斯福特,他们于1938年10月31日接收了编号K9802的"喷火"。这样,1938年末,皇家空军已经拥有了两个齐装满员、储备充足的"喷火"中队。1939年9月3日战争爆发时,"喷火"已经配备给了九个中队,达克斯福特的第19、66和611中队,霍恩丘奇(Hornchurch)的第54、65和74中队,丘奇芬顿(Church Fenton)的第72中队,卡特瑞克(Catterick)的第41和609中队,以及阿伯特辛奇(Abbotsinch)的第602中队。除此之外,
第603中队正在藤舍(Turnhouse)更换原有的"角斗士"战斗机。而已经交付的总计306架MK.I中,已有36架因训练事故报销了。
  最初的77架MK.I安装的是瓦茨(Watts)双叶定距螺旋桨,后续的飞机安装了三叶、双桨距的德.哈维兰(de Havilland)和罗托尔(Rotol)螺旋桨。小迎角的桨距用于起飞,大迎角桨距用于巡航,先前的飞机也换上了该螺旋桨。这些措施可观地提高了飞机起飞和爬升的性能,再后来,当"喷火"配备了恒速桨后,飞行员便无需再确认螺旋桨桨距是否在起飞位置上了。
  "喷火"MK.I装一台998马力的罗尔斯.罗伊斯"默林"Ⅱ引擎,后来改为953马力的"默林"Ⅲ,在4572米上可以飞出563公里左右的时速。
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图08 "喷火"MK.IB,注意两翼上长身管的西斯潘诺机炮
  个子较高的飞行员发现"喷火"座舱的头部空间过于局促,于是,突出的舱盖代替了最初的扁平舱盖,并成了"喷火"所有后续型号的一个特征。其它改进还包括安装防弹风挡、
在引擎舱后隔板以及飞行员座椅后安装6毫米装甲板。机在高空被冻住的问题被发现后,加热装置也安上了飞机。战前,航空部的空军中校拉尔夫.索利(Ralph Sorley)通过计算发现,要在一次标准的3秒点射中造成致命的损伤,至少需要8挺机,"喷火"最初八挺7.62毫米勃朗宁机的武器方案便是依此制定。战争初期,交战双方的飞机普遍配备了装甲板,战斗机需要更猛烈的火力才能保证击落敌机。于是,1939年6月,两门20毫米西斯潘诺航炮被装上"喷火"MK.I L1007进行了测试,并以Mk.IB为批号进入现役。该型号制造的数目有限,为了吸收射击时的后座力,西斯潘诺最初被安装在引擎的上方,但事实证明,这种方案是不成功的,而把机炮装在机翼上又不够牢固,总是有卡壳的问题。尽管如此,实验还是继续了下去,尝试着提供一个令人满意的方案。
  很多飞行员发现新飞机难以适应-那些习惯了开放式座舱的飞行员觉得封闭式的座舱会引起幽闭症,于是他们总是大开着舱盖。此外,这些飞行员一开始还不熟悉可收放式的起落架,他们常常在降落时忘记放下机轮,引发了无数事故。其实,飞机上已经配备了警告喇叭,但由于这个喇叭在飞机震动比较剧烈的时候会自动鸣响,飞行员总是把它给关掉―这真是个让人汗颜的原因!在跑道上滑行时,为了越过长长的机鼻看到前方,飞行员要把机
尾摆来摆去走之字形路线。较小的轮距加上有点脆弱的起落架,使"喷火"在横风降落时有些危险。不过,总的来说,一个水平中等、接受过全面训练的战斗机飞行员就可以安全地驾驶它。新飞行员飞"喷火"前先要在"教师"(Magister)和"校长"(Master)教练机完成基础训练,并在作战训练分队进行短期的轮值,经验丰富的飞行员则直接在中队进行换装。
  直到此刻,"喷火"的传奇还面临着尚未起飞就半途夭折的危险。一开始"喷火"的生产是如此之慢,以至于航空部曾认真地考虑过取消这个型号,以便利用超马林的产能去制造诸如"波弗特战斗机"(Beaufighter)之类的其它飞机。
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图09 19中队的另一架"喷火"MK.I,看来敞开式座舱的魅力的确难以抵挡
安徽农业大学学报
图10 "喷火"的生产线,集中了当时很多最先进的技术
  问题出在"喷火"先进的设计上,特别是它椭圆形的机翼。这些部件都需要没有经验的承包商采用全新的生产技术。包括下一代的战斗机,比如"龙卷风"(Tornado)、"台风"(Typhoon)和"旋风"(Whirlwind),航空部一共需要12000架战斗机。结果,超马林总算说服了航空部,理由是"喷火"的产量将随着经验的积累而增加,以及有大规模生产汽车经验的勒菲勋爵(Lord Nuffield)转向航空工业将带来不错的产量。另外航空部还决定在西米德兰(West Midlands)的布朗维奇堡(Castle Bromwich)建起了"喷火"工厂。
  战争爆发前,包括日本在内的许多其它国家都对购买或按许可证生产"喷火"表现了相当的兴趣。结果,战前除了一架样机受命飞往法国外,所有的出货都被皇家空军独享。1939年9月前的订货情况为超马林总计生产1160架,而勒菲的汽车工厂将生产另外1,000架。
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图片: 分子蒸馏
图11 第610中队的"喷火"编队,图上可以看出此时RAF用的还是华而不实的V型编队
图12 战斗机部队总指挥空军中将休.道丁爵士
◆1940年,为生存而战
 1940年最初的几个月中,"静坐战争"在西线持续着,直到4月9日德国入侵挪威和丹麦。一个月后,德国又攻入了低地国家和法国。
  从5月10日开始,"喷火"中队被批准参加海峡上空的战斗巡逻。5月23日,"喷火"第一次遇上了Bf-109和Bf-110:两种型号的梅塞施米特各损失了两架,而第92中队损失了3架"喷火"。战斗机部队的总指挥,空军中将休.道丁爵士(Sir Hugh Dowding)成功地顶住了最高层的压力,没有把"喷火"中队派往法国支援那里的战斗机部队,为在即将迫在眉睫的残酷的不列颠保卫战保存了力量。在法兰西战役及敦克尔刻撤退中,一共损失了67架"喷火"。这些战斗使皇家空军中队指挥官们获得了大量宝贵的经验教训,他们不但认识到德国人的"四指"战术编队要优于皇家空军
传统的V型三机编队,还发现把火力交汇点设在230米的效果要好于设在365米。另外,他们还发现,用100号辛烷值的燃油替换了87号辛烷值的燃油后,默林的输出功率增加了不少,得益于此,"喷火"在海平面和在3048米的时速分别增加了40公里和55公里。
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图13 照相侦察型"喷火"PR.IA
  法国沦陷后,照相侦察任务转由海岸司令部指挥,侦察任务使用了包括"喷火"、威灵顿和哈德逊在内和各种机型。执行高空任务时,浅蓝的伪装被更深些的蓝取代,而在低空任务中则让位于浅粉灰的涂装。
  不列颠之战始于1940年7月10日,终于10月31日。战役开始时,战斗机司令部共下辖27个中队的"飓风"和19个中队的"喷火"。战斗由"飓风"首先打响。在七月初与十月末之间,共损失了565架"飓风"和352架"喷火"。
  战役期间,19个中队共有六个装备了使用机炮的"喷火"MK.IB,而其它的则使用
装着8挺机的MK.IA。西斯潘诺的威力有目共睹,但仍存在卡壳的问题,最糟糕的是,改进工作始终没什么进展。尽管如此,后期安装了航炮的"喷火"还是配备给了92中队,并且使"一架飞机上最好的武器组合是2门航炮和4挺机"的结论得到了最终的确认。
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图14 德国空军的Bf-109E
  "喷火"MK.I和梅塞施米特Bf-109E的性能非常相近。前者在所有的高度上都具有更出的转弯半径,并且在4572米以下飞得稍快,但梅塞施米特的爬升占优,并在6096米以上有轻微的速度优势。梅塞施米特的戴姆勒-奔驰DB601A引擎拥有先进的燃油喷射系统,可以使飞机在扎猛子时(在机动动作的顶点或爬升时推负G)不失去动力。而"喷火"的默林引擎则因为使用的是浮子化油器,不得不先费时间横滚倒翻后再进入俯冲以维持正G,这样才能防止引擎因断油而熄火。
  1940年8月间,为了取得实际的作战经验,超马林的首席试飞员杰弗里.奎尔(Je
ffrey Quill)被派到第65中队。他于8月5日到任,19天后就被召回超马林参与"喷火"Mk.Ⅲ的测试工作。尽管这样,在这短短的时间里他还是看到了大量的战斗。他的这些经验导致了"喷火"的两项重要改动。高速时,副翼上的杆力非常之重,最后,人们发现这要归咎于副翼的帆布蒙皮:蒙皮膨胀后会使后缘变厚。使用硬质的金属蒙皮副翼后,蒙皮膨胀的问题得到了解决,并成为"喷火"的一项重要改进。但是,高速时杆力过重的问题则没能得到改善,并困扰了"喷火"一生。奎尔还启动了座舱侧面玻璃效果的改进工作。他特别关注后方视野的问题,并最终改进了座舱盖和后机身。但是,增加弹药计数器的建议并没能被采纳,于是,"喷火"的飞行员们还是没法知道自己还剩多少弹药。
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