第一種用火箭垂直發射的載人飛行器,巴赫姆Ba 349蝰蛇截擊機

2020-12-24 老槍與戰線

巴赫姆Ba 349蝰蛇是一種末日設計,一些德國人曾對它報以厚望,希望通過一次發射數百架這種簡易飛行器粉碎掉盟軍的轟炸機巨型編隊。與其他末日設計一樣,Ba 349也是最超前的思想和最簡陋的材料的怪誕組合,不過比其他設計幸運的是它還來得及試飛,倒真創下了航空史上的紀錄。

想像中齊射的Ba 349

垂直發射的火箭截擊機的概念最早是1937年由著名的馮·布勞恩提出來的,他設想的火箭截擊機可以在發射臺上垂直升空,攻擊轟炸機後以普通飛機的方式在機場著陸。兩年後他完善了設計,向德國航空部提交了方案,航空部向其報以誠摯的謝意。1941年時他再次向同樣的部門提交了同樣的建議,回答是「我們會打電話給你的」。

在德國航空部看來,這種火箭截擊機屬於既不可行又無必要的項目,相對而言他們對使用螺旋槳的垂直起降飛機設計更感興趣一些。只是馮·布勞恩在火箭研究方面的地位特殊,他們必須保持起碼的禮貌。

1944年以後德國防空形勢變得空前不妙起來,盟軍轟炸機大編隊在同樣規模的護航戰鬥機掩護下猛攻德國城市和工業設施,截擊戰中雙方損失都很慘重。但是盟軍一方擁有幾乎無限的物資和人力補充,而德國空軍很快就陷入了既缺飛機也缺熟練飛行員的境地。

於是德國空軍於1944年7月發布了一種點防禦的簡易戰鬥機的招標,這種飛機要使用最便宜的非戰略性材料製造,可由訓練不足的飛行員駕駛,部署在重要目標附近,以數量優勢對抗來襲的盟軍轟炸機。

8月份的時候容克斯、梅塞施密特和亨克爾公司提交了方案,而另一家小公司巴赫姆的老闆埃裡希·巴赫姆也親自跑來遞交了自己的設計。航空部技術司審查了這個不請自來的設計,發現它其實是用火箭發射的簡易木板箱子,於是一邊大肆嘲笑一邊請他出去。

說起來德國航空部就有點狗眼看人低的意思。巴赫姆的公司規模不大,技術含量也不高,靠生產飛行器和航空魚雷的木質部件掙錢,但埃裡希·巴赫姆本人其實是航空圈內的人士。1942年前他都在費斯勒公司任技術總監,著名的Fi 156鸛式聯絡機就是他和另一個設計師的合作成果,當時他公司生產的V-1飛彈木質部件也是從費斯勒公司轉包出來的。

1938年巴赫姆和漢娜·萊契在航空展會上
起降性能極佳的鸛式就是巴赫姆的作品

巴赫姆在費斯勒工作的時候接觸到了馮·布勞恩的火箭截擊機概念,曾經完成過兩個設計,並由費斯勒公司上報給德國航空部,但都無疾而終。這次他聽到招標的消息,以為是個報效的機會,結果倒吃了一頓羞辱。不過他倒也不氣餒,通過關係找到了阿道夫·加蘭德幫忙。誰料加蘭德當時因為嘴大正遭到戈林的打壓,不但沒能幫上忙反而令德國航空部對其惡感倍增,這真是燒香找錯了廟門。

你以為巴赫姆該走投無路了吧?誰也沒想到的是他找到了黨衛隊,巴赫姆生產V-1飛彈部件和他們有著點點業務關係。當時赫爾曼·戈林在高層已經失寵,黨衛隊開始向德國空軍伸手。在戰爭結束前的最後一段時間裡黨衛隊資助了大量古怪的腦洞項目,並且計劃用黨衛隊飛行員駕駛戰鬥機作戰。靠著這個機緣巴赫姆居然得到了一個在希姆萊本人面前陳述自己方案的機會。

巴赫姆的方案是這樣的:除了保護飛行員的裝甲座艙外,他的飛機骨架和隔倉板全是木製的,蒙皮是薄膠合板的,用膠水和螺絲固定,只要會做家具的木匠都能製造。發動機是Me 163火箭戰鬥機用的相同型號,通過一個鐵架垂直發射,或者用一根20米長的松木也行。飛機起飛以後由地面無線電操縱飛行,飛行員只需要在最後幾秒鐘瞄準目標即可,因此很適合訓練無素的菜鳥。武器是機頭安裝的齊射火箭彈,打完之後還可以撞向另一架轟炸機,當然飛行員會在最後一刻跳出座艙用降落傘返回地面。關鍵是這種飛機不需要機場,可以幾十上百架同時發射,完全可以挽帝國的天傾。

機身骨架全為木製

希姆萊很喜歡這個方案,下了150架的訂單。這件事反過來逼著德國航空部不得不捏著鼻子接受這個被他們抵制了5年的概念,也下了50架的訂單以對抗黨衛隊的影響。於是巴赫姆的設計得到了Ba 349的編號和一個綽號「蝰蛇」,航空部對他的唯一要求是放棄發射火箭後撞擊轟炸機的想法,用降落傘回收帶火箭發動機的後半截機體,以便循環使用節約成本。

巴赫姆捏著200架蝰蛇的訂單回到他在瓦爾德塞的工廠。不久之後黨衛隊人員接踵而至,開始監視工廠裡的300名工人和技術人員,同時向附近居民「徵募」物資、食品、燃料和交通協助。

到1944年11月,蝰蛇的原型機已經準備好了進行實際發射試驗。項目進行如此之快除了工作人員積極性很高外,主要還是因為這飛機著實簡單。Ba 349的機翼就是長方形木板,沒有任何控制面。6米長的機身上除了塞在機頭的24管RZ 73火箭發射器外沒有什麼值得一提的東西。駕駛艙很狹窄,儀表設備很少,用於火箭瞄準的是最簡單的準星和瞄準環。唯一比較精巧複雜的結構是十字型尾翼,水平尾翼上的升降舵還要兼顧副翼的作用,依靠四個尾翼的控制面協同,控制飛機的俯仰、偏航和滾轉。製造一個完整機體需要250個工時。

機頭火箭發射器和簡單的準星瞄具

飛機的主動力是潛艇和魚雷發動機設計師海爾穆勒·瓦爾特設計的HWK 109-509液體燃料火箭發動機,推力為1700千克,可工作80秒。火箭使用兩種燃料混合燃燒,被稱為T物質的氧化劑由濃縮過氧化氫和羥基喹啉組成,被稱為C物質的還原劑則包含甲醇、水合肼、純水。其中T物質具有強腐蝕性,曾有Me 163飛行員因燃料箱破裂直接被溶解在座艙內。Ba 349的燃料箱就在飛行員座椅後面主翼位置的機身裡,不過好在垂直發射時飛行員在液箱上方,似乎稍微安全。建造一臺發動機需要400個工時。

單臺瓦爾特發動機不足以推動滿載的蝰蛇快速升空,因此在其機尾又安裝了4具施密丁SG 34固體燃料助推火箭以提供10秒初始推力。每具火箭的噴嘴外張一定角度以避免燒毀木質機體,燃燒完畢後用爆炸螺栓自動分離。助推火箭、武器系統和儀表等合計需要350個工時。

蝰蛇截擊轟炸機,助推火箭正在分離

1944年11月3日,一架無動力原型機由He 111轟炸機牽引到5000米高度。接下來在兩個月裡進行了多次牽引飛行和自由滑翔試飛,總體頗為順利,飛機的穩定性很好。主要的問題是下降速度太快,著陸速度為225千米/小時,技術不好真會死人。但該機的設計本來就不要求飛行員駕駛飛機著陸,所以這個問題也就不存在了。

牽引和滑翔試驗機安裝了固定式起落架

12月18日,在瓦爾德塞以西40英裡的霍伊貝格建造的發射臺上進行了第一次無人垂直發射試驗。飛機被固定在79英尺高的鐵架上,翼尖和腹鰭沿導軌滑動。發射以後飛機上升到發射架一半高度就卡住不動了,然後變成了一個很壯觀的火炬,事後調查發現是因為釋放裝置的纜繩被火箭尾焰燒斷所致。

接下來三個月進行了更多的無人發射,但是大多失敗了,發射出去的飛機拖著濃煙在空中偏航、滾轉,然後觸地爆炸。直到1945年2月25日,一架編號M22的原型機載著假人成功發射並接受地面控制,完成了整個任務流程。

一次無人發射試驗

Ba 349實際上是在沒有進行風洞測試的情況下就開始發射試驗的,該機的縮比模型45年1月才送到柏林,1月30日開始吹風。好在風洞試驗結果認為該機在800千米/小時以下都具有良好的穩定性,超過這個速度後穩定性逐漸降低。但為該機設定的作戰流程僅要求能以700千米/小時左右的速度發起進攻,所以這也不成其為問題,只是按照建議縮短了下方垂尾。

最初蝰蛇的座艙蓋是向右打開,實際測試中發現很多墜地的機體上還連著艙蓋,所以後來改成向後開,可以藉助迎面向後的氣流吹掉。回收後部機體的設想也不成功,雖然每次降落傘都能正常打開,但機體撞地時殘留的混合燃料就會引發爆炸,在地面炸出一個大坑。所以最後只能放棄回收,改為尋找更便宜的火箭發動機。機體上的降落傘尺寸減小,僅用於減速,好憑藉慣性將飛行員甩出去。發射架的長度也是一改再改,最後真的弄了根16米長修直了的樹幹,安裝了木質導軌和框架,然後在橫向上像老式電線桿子一樣釘了很多梯步供飛行員攀爬。

載人發射就是用的這樣的樹幹
樹幹發射架場景復原

無人試驗發現的最大問題出在助推火箭上。由於製造和安裝公差、燃燒時間和推力差異,飛機起飛後一般都會滾轉偏航。助推火箭被拋棄後飛機重心出現急劇改變,也為地面控制帶來難度。這個問題一直沒有找到好的解決辦法,只能寄希望載人飛行時由飛行員進行輔助控制。

除了以上種種修改,德國設計師一貫的將產品精細化、複雜化的思路也出現在巴赫姆身上,包括加長加寬機身、延長主翼並增加副翼、改裝32管R4M火箭和兩門30毫米航炮、改用不同型號的火箭發動機和助推火箭、以及安裝渦輪噴氣發動機等等等等。所以蝰蛇的設計在不斷變化,幾乎每架飛機都有區別。

設想中一次典型的發射流程是這樣的:蝰蛇藉助主火箭和4具助推火箭從發射臺起飛——10秒後助推火箭脫落,自動駕駛儀開始接收地面無線電發送的轉向信號——30秒後飛機達到7000米以上高度,與轟炸機群遭遇——飛行員瞄準目標後,膠合板或者塑料做的輕質頭錐被拋掉,齊射全部火箭彈——80秒後燃料燒盡,蝰蛇轉入俯衝——1500米高度時,飛行員啟動爆炸螺栓,駕駛艙前的機頭部分被拋棄,同時減速傘打開,將飛行員甩出座艙——飛行員打開自己的降落傘著陸。

要按巴赫姆自己的計劃,應該是到第50號原型機才開始進行載人飛行,但是希姆萊等不及了,他打來電話要求儘快進行載人試飛。這倒不是說希姆萊完全不尊重科學規律,而是第三帝國馬上要涼了,真來不及了。

於是下一架飛機,M23就成了第一次載人發射的原型機,自願擔任試飛員的是洛塔爾·西貝爾。

這個西貝爾是德勒斯登人,1922年出生。他在1936年當地的一次集會上有幸與赫爾曼·戈林見面,並且和大豬元帥握了手。然後你猜怎麼著?就和很多勵志故事一樣,西貝爾此後就只想著飛行,也真的成了一名試飛員,曾經在阿拉多Ar 232運輸機試飛中飛過一些高風險科目。1943年他在執勤時喝酒開小差,被從少尉降到下士,發往東線軍前效力。西貝爾在東線執行了很多危險秘密任務,其中一個是深入敵後從蘇軍包圍圈中接出了一批德國軍官,因此得了一枚鐵十字,但沒有還他軍銜。

本來這次試飛也輪不到他,只是原定的試飛員在訓練中跳傘傷了背部。黨衛隊給西貝爾打了個電話,只要他肯在下次試飛中坐進蝰蛇的座艙,直接升他中尉,西貝爾當即表示樂於從命。

1945年2月28日晚上,西貝爾和他的一些飛行員同事共進晚餐,席間他表示對第二天的飛行很有信心。接下來他寫了遺囑,把他的所有東西都留給未婚妻。

1945年3月1日,布雷德利的集團軍開始向萊茵河西岸的德軍發動進攻,而蘇軍已到達距柏林城外37英裡的時候,Ba 349蝰蛇的整個開發團隊齊聚霍伊貝格試驗場。在等待霧散的過程中,巴赫姆和開發主任威利·費德勒還在對西貝爾交待最後的注意事項。費德勒告訴西貝爾,發射後飛機很可能會倒轉過來,記得作半滾動作恢復,此時爬升角很陡峭,可借這個時機確定自己的方位。

巴赫姆對西貝爾作最後交待
博物館復原的該場景

後來霧散了,但云層很低。在接受大家祝福和握手後,西貝爾爬上發射架,躺進蝰蛇座艙,準備創造歷史。

西貝爾登機前對巴赫姆說「這次戰爭中我已經做過更冒險的事了,交給我好了。我把測試這臺設備看作是自願強加給自己的一項考驗,我堅信結果是成功。」是啊,這個年輕人充滿了對他信奉的事業和這次任務的信心,可是兩樣他都錯了。

西貝爾跨入座艙的最後留影

上午11時稍後一點,西貝爾聽到沃爾特火箭電動渦輪啟動的聲音,轉速上升到9000轉/分。在他背後,致命的T物質和C物質在沃爾特火箭燃燒室內混合併劇烈反應,渦輪轉速達到16000轉/分。就在此時,四具固體火箭同時點火,西貝爾被2.2倍重力壓在椅背上。現在膠合板箱子裡的洛塔爾·西貝爾正在被火箭垂直推動升空,16年後加加林和謝潑德將在高級得多的設備中以同樣的方式揚名於世。

西貝爾和M23號的最後影像
約50秒後一切將還原為零件狀態

地面保障組的卡爾·米倫豪森回憶道:「從包裹著整個機器的濃煙中,蝰蛇緩緩升起,垂直離開了發射臺。助推火箭按計劃分離,搖搖晃晃地墜落在地上。機器開始傾斜,以稍微顛倒的位置飛行。但這是什麼?一個黑色的物體從機體上脫落,滾落在地。」

M23號飛機一直飛到350英尺高度,據官方報告稱,它在這個位置作了一個急轉彎,然後就消失在低雲裡了。接下來發生了什麼事沒人能確定,四具助推火箭是全部脫落了還是只拋棄了三具?瓦爾特火箭是在繼續工作還是提前停止了?費德勒回憶說主火箭在飛行了大約15秒後停止,但在場的其他人比如米倫豪森,則說它一直在工作。

有一件事是肯定的,在飛行過程中,M23號的座艙蓋被拋掉了,就是後來脫落的黑色物體。一種說法認為西貝爾在起飛時由於高G力失去了意識,飛機滾轉時他猛烈撞上了座艙蓋,導致其脫落;另一種說法是,座艙蓋是被西貝爾主動拋掉的,原因是煙霧進入了駕駛艙,這種情況在Me 163火箭戰鬥機上也發生過。

米倫豪森回憶道:「過了一會兒,我們看到蝰蛇從遠處幾公裡外穿過雲層並垂直俯衝,發動機還在工作,然後撞到了地上。」巴赫姆和他的團隊繼續等待,希望能看到西貝爾的降落傘從天而降。一個小時後,他們出發前往墜機地點。在努斯普林根附近的一處農田裡,他們發現了一個5米深的大坑和滿地碎片,包括一部分西貝爾——半截左臂和半個左腿,一點點身體和14釐米長的頭部。

1998年到1999年間,挖掘人員在當年的墜機現場發現了一具施密丁固體火箭的殘骸,證明當時確實只有3具助推火箭成功分離。對飛行軌跡的現代重建認為飛行歷時55秒,飛行了14千米,水平飛行距離7千米,平均速度約800千米/小時。

最初一切都很順利,但是四個助推器中的一個沒能釋放,由於推力不平衡,蝰蛇失去了控制。西貝爾可能打算跳傘,因此扔掉了座艙蓋。但無線電命令他繼續抖動機體試圖甩掉助推器,此時飛機進入雲中,他失去了方向感。蝰蛇的姿態可能是機腹朝上水平飛行而不是爬升,因此速度不斷增加,這使西貝爾誤以為飛機正在大角度俯衝,他向後猛烈拉杆試圖改出,結果使飛機轉入了真正的垂直俯衝。而由於助推器還卡在機身上,減速傘也無法放出。

當蝰蛇穿出雲層時,西貝爾可能在那一瞬間判明了自己的處境,並且試圖跳出飛機。但是由於速度很快,在猛烈撞擊前,只有部分頭顱、身體、左臂和左腿來得及逃離座艙。

但我們都知道,一個人是不能分期分批逃跑的……

M23是唯一一架載人發射的蝰蛇,此後只進行了一些無人發射測試。在戰爭的最後階段,甚至是水泥不足這樣的小事都會讓試飛中止,這些水泥塊被用來填充在機頭充當替代火箭彈的配重。

其實當時並不缺乏充滿熱情的志願試飛員,關鍵原因是黨衛隊放棄了這個項目。他們本來希望得到一種能由訓練不足的飛行員操作的廉價截擊機,而現實卻是一名經驗豐富的試飛員慘死在他們面前。當時的官方報告將事故歸結為發射前座艙蓋沒能正確鎖緊,但很明顯黨衛隊根本不信。

200架Ba 349的訂單最終只完成了36架。無人發射用掉了18架,1架在滑翔試驗中墜毀,1架隨著西貝爾零件化了,還有6架在被俘前被巴赫姆的工作人員自行搗毀。二戰結束時有4架完整飛機和備件、輔助設備在奧地利被美軍俘獲,其他飛機不知所蹤,可能落到了蘇軍手裡。目前已知有一架原品在美國國家航空航天博物館收藏,但不對外展出,在美國和德國博物館內還有若干架複製品。

被美軍俘獲的Ba 349蝰蛇
德國展出的一個複製品

按德國歷史學家安德烈亞斯·海普費爾的評價:「在戰爭的最後幾個月裡,德國工程師和精英們不負責任地隨意製造武器,這些武器似乎更為優越,但在很多方面都是原始的,並且是建立在半生不熟的思想基礎上的。」而Ba 349蝰蛇,正是其中的典型代表。

1945年3月3日,洛塔爾·西貝爾在努斯普林根的一處公墓下葬,他的父親和未婚妻參加了葬禮。他最終獲得了心心念念的中尉軍銜,其實還要多一些。除了出處和事跡均不可考證的那位元代「萬戶」之外,洛塔爾·西貝爾是第一個被火箭垂直發射升空的飛行員,當然知道這個的人很少。

勇敢的試飛員長眠於此

兩個月零五天後,德國投降了。

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