战斗机的故事(上)
2000-06-07谭索
谭索
战斗机是军用飞机中发展最活跃的一个机种,曾被认为是一种防御性武器。在防空作战中,主要用于截击入侵的敌机;在空中进攻战役中,主要担负护航的任务。审视近一个世纪的航空历史与经验,可以发现,战斗机在战略行动中的重要作用正日益加强。
从侦察机到战斗机
最早使用空中侦察战术的人是2000多年前,我国西汉时期的韩信。据宋朝高承所著《事物纪原》一书中记载,韩信曾利用风筝测量未央宫至己方阵地的距离。
飞机于1903年发明之后不久,首先出现的军用飞机就是侦察机。1911年10月22日,意大利军队的皮亚扎上尉(CapitanoPiazza)驾驶一架布莱里奥XI型飞机从空中侦察土耳其阵地。当天,由莫伊佐上尉(CapitanoMoizo)驾驶的纽波尔(Nieuport)型飞机,在第二次侦察时,负伤返回。这是军用飞机首次经受生存性的考验。
1914年7月28日,第一次世界大战爆发时,英、德、意、奥、俄等主要国家共拥有飞机1000多架。这些飞机的发动机功率不足100马力(74.57千瓦),飞行时速约100公里。结构单薄,而且全无武装。它们只能附属于陆军,执行侦察和炮兵射击校正任务。
为了驱赶或消灭敌人的侦察机,地面火力的效果不尽理想。最有效的办法是用飞机在空中歼灭敌机,这就产生了战斗机(fighter)或称歼击机(interceptor)的概念。早期的战斗机被称为驱逐机(pursuit);而德国最早的战斗机部队命名为“狩猎联队”(Jagdgeschwader)。顾名思义,战斗机最初的用途是显而易见的。
战斗机首先要解决空中使用什么武器的问题。从飞机上投放手榴弹或锚链,直至用飞机的起落架撞击敌机的作法都有人试过;不断地有人把手抢、马枪和步枪带到空中。而把机枪带到空中的行为常得不到地面指挥官的支持,因为他们认为,把贵重的武器带到单薄的飞机上去,起不了多大作用。
1914年10月5日,法国飞行员约瑟夫·弗朗茨(JosephFrantz)中士和他的机械员兼观察员路易·凯诺(LouisQuenawt)驾驶一架瓦赞(Voisin)型飞机执行巡逻任务时,和一架德国的阿维亚蒂克(Aviatik)型飞机遭遇。当时,弗朗凯诺向敌机射击。凯诺的霍奇基斯(Hotchkiss)型机枪刚发射几发,就卡了壳。不料,这架德机竟陷入螺旋坠毁了。由于他们首开以飞机击落飞机的纪录,而获得了荣誉勋位和勋章。
遗憾的是,一直到1915年初,有这类战绩的例子甚少。在机动飞行的飞机上互相射击,很难瞄准,命中率自然很低。
在福克尔灾难中成长
在第一次世界大战中,法国著名特技飞行员罗朗·加罗斯(RolandGarros)认为:战斗机的机枪应固定地装于机头前方,沿飞机纵轴方向发射;让飞行员顺着自然视线瞄准,才能收到好的射击效果。这就是一直沿袭至今的战斗机跟踪射击的格斗战术概念。
采用上述射击方式,遇到的难题是:如何使机枪子弹的弹道避开螺旋桨的旋转盘面。法国的纽波尔“侦察兵”(NieuportScout)型双翼机把机枪高高地架在上翼的上面,越过螺旋桨盘面发射。这样,为了配置火力,飞行员要从驾驶舱里站起来,为机枪装弹或排除故障。飞行员在相对气流冲击下,很难工作。英国的维克斯F.B.5“炮车”(VickersF.B.5 GunBus)型飞机采用螺旋桨推进式布局,在机头设置射击舱,完全消除了螺旋桨盘面的障碍。但驾驶员和发动机的工作条件都因此而恶化,而且驾驶员与射击员之间也不便协同。
罗朗·加罗斯曾建议采用法国的飞机设计师雷蒙·索尼耶(RaymondSaulnier)在战前研究过的射击阻断系统。它的原理是:当螺旋桨经过枪口前方时,使机枪停止发射。但实验结果发现,由于火药有时延迟爆发,总有大约7%的子弹击中螺旋桨。最后,采用了一个简单有效的措施,即在螺旋桨桨叶经过机枪口前方的部位上装一块偏导钢板,把击中的子弹反弹出去。
1915年4月1日,加罗斯驾驶一架装有偏导钢板的莫拉纳·索尼耶L(Morane SaulnierL)型单翼机(一说为N型),击落一架德国的“信天翁”(Albatross)型双座侦察机。随后,又接连击落了4架(一说3架)德机。这位音乐家出身的加罗斯成为第一次世界大战中的第一名王牌飞行员。18天之后,德国人缴获了加罗斯的飞机,并交给在德国开设工厂的荷兰发明家安东尼·福克尔(AnthonyFokker)参考研究。福克尔工厂的工程师们很快研制成功机枪与螺旋桨的协调装置。它的原理是由装在螺旋桨轴上的突起部分触动联动机构的凸轮,保证在桨叶经过枪口前方时,机枪停止发射。
装有协调装置的福克尔·艾因德克尔 E (Fokker Eindecker E)型飞机,从1915年夏季至1916年初,接连击落协约国的飞机。协约国的飞行员把这段经历称为“福克尔灾难”。
福克尔当时只有26岁,他过分地夸大了自己在这一发明中的作用而招来非议。这项发明主要是由福克尔公司的海因里希·吕伯(HeinrichLuebbe)完成的,但后人却很少知道他的名字(吕伯原是制造钟表的专家)。史学家们认为:瑞士的弗兰策·施耐德、法国的邵臬尔、俄国的波普拉夫科和斯米思洛夫都曾独立地制成过机枪协调装置。
1916年初,协约国的飞机开始装备比福克尔的设计更优越的液压操纵机枪协调器。设计者是罗马尼亚出生,而后定居在英国的康斯坦丁内斯库(Constantinescu)。它的原理是:螺旋桨不经过机枪口前方的瞬间发射。
在第一次世界大战中,产生了一大批优秀的战斗机。如英国的索普威思“骆驼”(Sopwith Camel)型飞机,结构紧凑、爬升和机动性能出色,是大战中的代表作品;英国的S.E.5型飞机因被许多王牌飞行员驾驶过而出名;法国的斯帕德SVⅡ(SPAD .SVⅡ)型飞机具有一流的性能,再加上适中的火力和灵活性,是受飞行员欢迎的一种战斗机;德国的“信天翁”D (Aibatross D)型飞机采用了层板受力蒙皮机身结构,异常坚固,没有一种协约国的飞机能与之相比;德国的福克尔Dr盜 ( FokkerDr盜 )型三翼飞机,因曾由大战中的首席王牌飞行员冯·里奇索芬( VonRichthofen)所驾驶而蒙上了传奇色彩。
第二次世界大战的序幕
1939年至1945年的第二次世界大战中,出现了迄今航空史上规模最大的空战。在战争期间,全世界生产的军用飞机多达一百万架。二次大战的序幕是在我国拉开的。1932年1月28日至3月3日的一个多月时间内,中国空军在苏州、杭州和上海等地与入侵的日军飞机曾发生过5次空战。1937年8月14日,在杭州笕桥上空,中国空军使用美国寇蒂斯(Curtiss)公司生产的霍克Ⅲ(HawkⅢ)型双翼战斗机,由高志航大队长率领,击落日军入侵的三菱九六式轰炸机3架,并重伤1架,而且自己无一战斗损失。这就是中外闻名的“八·一四”空战。此后,苏联援助我国的伊-15 ( И-15 )和伊-16 ( И-16) 等型战斗机和斯伯-2 (CБ-2)型轰炸机参加了保卫武汉的大空战。
1938年至1939年的西班牙内战中,苏联的伊-16型战斗机和德国的梅塞施米特( Messerschmitt ) Me109 (原称Bf109) 型战斗机展开了殊死的空中较量。伊-16是世界上第一种实用的张臂式(或称悬臂式,没有机翼支杆和张线)、下单翼、起落架可收放的单座战斗机。它的原型机于1933年12月31日首次试飞成功,在第二次世界大战中已显得技术陈旧和火力不足。而德国的Me109型飞机,根据西班牙内战的实战经验,做了重大改进——换装了更大功率发动机、增强了火力,使之成为大战中的主力战斗机。纳粹德国实际上是把西班牙战场作为武器实验场的。到第二次世界大战前夕,德国已拥有数量和质量都属世界一流的战斗机。
Me109型战斗机的成功反映了德国的飞机设计传统,那就是结构坚固、发动机功率大和火力配备强。它的另一条成功经验是地面维护简单,例如更换飞机的发动机只须40分钟。而当时,美国的战斗机进行同样的工作,要花费一整天的时间。这项设计指标对于现代战斗机来说,更有特殊的意义——因为只有缩短飞机的地面维护时间,才有可能做到快速反应和增加再次出动的次数。
在二战期间,德国还生产了装有1800马力(134226千瓦)星形气冷式发动机,并配备有两门30毫米口径航炮的Fw.190型战斗机。这种飞机首次采用可抛放式座舱盖。1941年夏末的一天,一架粗短精悍的德国战斗机冲入了英国皇家空军的轰炸机群。它机动灵活的性能使与之交手的英国“喷火”型飞机相形见绌。这就是Fw.190型飞机首次亮相时的情景。
第二年的6月,一架Fw.190A-3型飞机因迷航而误在英军的机场上降落。经过对它的研究,盟军的专家们对这种飞机的坚固结构、强大火力和快速性能震惊不已。它还有一项值得重视的优点是在设计中强调易于生产。
活塞式战斗机发展的顶峰
第二次世界大战初期,美国使用的P-40“战鹰”(WarHawk)和P-39 “空中眼镜蛇” (Aircobra)等型战斗机的性能并不比日本使用的“零”(三菱A6M )、“隼”(中岛Ki-43)和“飞燕”(川崎Ki-61)等型战斗机优越。日本战斗机的设计思想是,既有单翼机的速度快,又要有双翼机的灵活性。所以,他们设计的战斗机机动性较好。但是,美国志愿援华的 “飞虎队” ( FlyingTiger) 的飞行员们充分利用P-40飞机俯冲加速快的优点来对付日本飞机。在1941年12月20日至1942年7月4日期间内,曾创造击毁日机283架,自己在空战中只损失12架的良好成绩。
1943年4月18日,美国在布干维尔岛附近的空中,伏击由6架“零”式战斗机护航的日军联合舰队司令山本五十六的座机。这个曾策划偷袭珍珠港事件的罪魁当场毙命。当时美国使用的飞机是16架造型独特的P-38“闪电”(Lightning) 型战斗机。
在1940年的不列颠战役中,英国的“飓风”(Hurricane)型和“喷火”(Spitfire)型战斗机联手粉碎了德国企图在英国本土登陆的“海狮计划”,首次证明了歼击机防空作战的战略价值。
在太平洋战区,美国的F4U “海盗”(Corsair)、 F4F-4“野猫” (Wildcat)和F6 F-5N “恶妇”(Hellcat)等型舰载战斗机,装有大功率(2000马力)的气冷式发动机,给日本的海军以沉重的打击。
苏联生产的米格-3(MиГ-3)、雅克-9(Яk-9)、 拉格-3(ЛаГ-3)和拉-5(Лa-5)、 拉-7(Лa-7)等战斗机在保卫莫斯科、库班空战和攻克拍林的战役中建立了功勋。三次获得“苏联英雄”称号的阔日杜布(Кожедуб)驾驶拉式飞机共击落敌机62架,其中包括一架德国的Me262型喷气式战斗机。
交战各国的战斗机水平在战争中都有了大幅度的改进。大多装有自封油箱和飞行员防护装甲,提高了飞机的生存性;有的飞机安装有20毫米以上口径的航炮,加强了作战火力;后期美国生产的P-51“野马”(Mustang)型战斗机采用层流翼型,使飞行速度超过了700公里/小时,并装有大容量副油箱,可以执行远程轰炸机的护航任务。苏联于1944年设计的拉-9 ( Лa-9)型战斗机采用全金属结构,装有重量轻、使用性能好的气冷式发动机,和“野马”型飞机同属于活塞式战斗机的顶峰之作,但它投产较晚,没能在第二次世界大战中一显身手。
战争期间,英国、德国和美国的一些战斗机上已开始装备雷达。美国生产的装有机载雷达的P-61 “黑寡妇”(BlackWidow)型夜间战斗机目前在世界上仅存留4架,其中1架收藏于北京航空馆,属于航空文物珍品。(未完待续)■