用膠水與木頭製造的轟炸機,為何卻能在二戰期間大放異彩?

2020-12-22 見史簡談

眾所周知,因為萊特兄弟於1903年12月17日試飛「飛行者一號」的成功,雖然對人類交通、經濟、日常生活以及生產等諸多方面都產生了深遠影響。

但也直接導致第一次世界大戰爆發後,誕生出了一個全新的兵種,也就是「空軍」。

不過由於在第一次世界大戰期間,飛機的發動機技術還不夠先進,就好比法國於1916年首飛成功的「紐波特17式戰鬥機」,雖然採用的是一款名為「樂羅納9JA」的九缸轉子發動機。

可其實際功率如果換算成「馬力」的話,也就只有110匹左右,這也就導致一戰期間的戰鬥機性能受到了很大的限制,

所以為了能夠有效提升戰鬥機的推重比,使其具備更高的性能,也就只能是想方設法的使戰鬥機更加「輕量化」,也就是從材料方面去入手。

但想必大家也應該都知道,現代航空業普遍應用的一系列航空鋁材其實都是出現於第二次世界大戰以後的,在第二次時間大戰期間所被航空業廣泛應用的其實只有一種。

就是於1930年被杜拉金屬公司推廣開來的「杜拉鋁」。

一戰時期就更不用說了,跟航空鋁材息息相關的鋁工業屬實談不上發達,這也就直接導致一戰期間的絕大多數戰鬥機機體結構其實都是木頭加帆布。

繼而到了第二次世界大戰之時,發動機技術已經取得了長足的進步,所以出於對戰鬥機靈活性、安全性、以及極限速度等方面的追求,原本的木質結構機體勢必就會因為強度不夠的原因而遭到淘汰。

這也是二戰期間絕大多數戰鬥機都採用「金屬蒙皮設計」的主要原因。也就是在使用鋼材或者杜拉鋁製作機體框架的同時,在木質機體的外面還加裝了一層杜拉鋁或者薄鐵皮啥的。從而有效降低氣流對木質機體的破壞。

但同樣在二戰期間,還誕生出了一種機體全部由木頭和膠水製作而成的轟炸機,也就是我們今天的主角「蚊式轟炸機」,就好似又回到了一戰時期那個動力不足的年代。

可事實卻是蚊式轟炸機的性能不但極為優越,以極低的戰損率以及極高的性價比獲得了很多士兵的青睞,而且後來還成了英國攔截德國v1飛彈轟炸的主力,在二戰期間大放異彩。

那麼是什麼原因,讓用木頭和膠水製作的蚊式轟炸機在二戰期間的表現如此出眾呢?

蚊式轟炸機的木質結構

畢竟不管怎麼說,木頭的抗扭性普遍是沒有金屬強的,雖然世界上也存在著類似於「鐵樺樹」這樣硬度堪比鋼鐵的木頭,但正如其目前所處的生存狀態一樣,屬於極危物種,想要大規模採集顯然不太可能。

更何況在堅硬的硬度之下,實則也代表其具備著更大的密度,重量也絕對輕不到哪裡去。

再加上蚊式轟炸機的發動機也早不是一戰時期那樣只有一百多匹的馬力,咱們就以蚊式轟炸機的原型機E0234為例,其搭載的乃是1460馬力的單級兩速增壓的"灰背隼21"發動機,而且還是兩臺。

又有什麼木頭能夠扛得住這麼大的動力,且適合批量化生產呢?顯然沒有。

這也就意味著再以一戰時期的戰鬥機製作工藝來製作的話,可能剛剛起飛不久,機體就會因為承受不了那龐大的升力而崩潰散架。

但以二戰時期的技術條件,想要把木頭做到「強度重量比」能達到杜拉鋁一樣的程度其實也不算難。

這個技術便是「模壓膠合成型木結構」,最早出現於1919年。

換言之,蚊式轟炸機所採用的木質結構其實並不像一戰期間那樣就單純的只是將一塊木頭切削成型,然後加以拼接,直到最後完成機體。

而是採用了一種「複合木材」的製作工藝,這點大家其實可以參考下我們平常能夠見到的由多層板壓制而成的「滑板」。

說白了也就是利用物理特性不同的木材,將其切削成薄片,然後交替疊放,利用強力膠水粘合壓制而成。從而在減輕木材重量的同時保證其能夠擁有足夠的抗扭性。

如此一來,也就意味著蚊式轟炸機雖然採用的是木質機身結構,但其堅固程度其實比當時的杜拉鋁差不了多少。

但即便這樣,也只能說是蚊式轟炸機的安全性足夠了,或者說能有效避免鋁材及鋼鐵缺乏的困境。而在二戰時期那個普遍對木質結構飛機不太信任的時代,蚊式轟炸機想要大放異彩顯然並不容易。

否則蚊式轟炸機原型機的研發進程也就不會在1940年6月被迫暫停了一段時間。

蚊式轟炸機用速度戰勝一切

真正讓蚊式轟炸機大放異彩的,其實還是其在當時那無與倫比的速度優勢。

雖然為了儘可能提升蚊式轟炸機的速度,蚊式轟炸機的設計師「傑佛裡·德·哈維蘭」放棄了其它同時期轟炸機所普遍具備的「自衛武器」。

也就是在駕駛艙後方,可以專門針對戰鬥機後方射擊的一個機槍艙位。藉以獲得最大化的輕量化成績以及儘可能的優化蚊式轟炸機的空氣動力效能。

從而跟當時英國空軍部所想要的能對後方敵人射擊、能轟炸、偵察、海上巡邏、運輸,除了掛炸彈外還能掛魚雷的轟炸機構想格格不入。

但也正是「傑佛裡·德·哈維蘭」的堅持,以及「蚊式轟炸機」那「輕型快速轟炸機」的定位,讓蚊式轟炸機的原型機在試飛之時一鳴驚人。

雖然載彈量只有450公斤,甚至還比英國於1934年研發出來的布倫海姆式全鋁機身轟炸機低4公斤。

但是換來的卻是能在7200米高度達到639公裡/時的驚人速度,要知道,布倫海姆式轟炸機的最高速度也只有428公裡/小時。

一舉成了當時世界上最快的輕型轟炸機。

甚至於在納粹德國利用V1巡航飛彈大規模對英國進行轟炸之時,由於當時的英國防空力量嚴重不足,所以在迫於無奈之下,乾脆直接利用蚊式轟炸機去攔截。

從而也就在飛彈自身質量問題、蚊式轟炸機攔截、以及英國地面防禦的多重因素影響下,納粹德國向英國發射的約一萬枚V1飛彈中,最後能進入目標區域的甚至都不到四分之一。

畢竟也只有蚊式轟炸機的速度才能追得上V1巡航飛彈那五百多公裡的巡航速度。

蚊式轟炸機的「隱形」功能

相信通過上文所說,其實大家就已經能明顯的看到蚊式轟炸機無疑是具備著極高的性價比的,而且在優越的性能下,戰損率定然也高不到哪裡去。

誰讓蚊式飛的快呢,想要擊落也得先追上才行。

可實際上,V1還有著一個「隱形」功能,而且這點可能就連蚊式轟炸機的設計師「傑佛裡·德·哈維蘭」自己都沒有想到。

相信應該有不少人都知道,雷達其實早在二戰期間就已經普遍應用到了軍事領域,英國也正是憑藉雷達的輔助,從而打破了納粹德國針對英國發動的「海獅計劃」,擊落了不少德國戰機。

這也就意味著在二戰期間,這些轟炸機如果想要深入敵後執行一些作戰任務的話,首先還必須得過雷達這一關。

一旦被發現就勢必會迎來敵對目標的快速反應部隊攔截。

所以,如何規避雷達探測其實也是飛行員以及戰鬥機研發人員必修的一課,從而也就有了「超低空飛行」技術以及利用特殊塗裝來規避雷達探測的「隱身技術」。

很明顯,二戰期間並不存在如現代這樣的「隱形塗裝材料」,那麼也就只能是以「超低空飛行」來規避雷達探測。

因為雷達普遍都存在著一個「低仰角盲區」,從而受地形以及地面雜波等諸多因素影響而導致直線傳播的電磁波被建築物遮擋或者被水面反射,使得電磁波反饋信號失真、或者乾脆就形成了很大的誤差。

也就是所謂的「多徑效應」。

可同樣的,受地形導致的空氣亂流,以及近地空氣密度變大等諸多因素影響,想要讓轟炸機實現離地100米以下的超低空飛行顯然也不容易。

這也就導致二戰期間的絕大多數轟炸機在執行任務之時,往往只能是憑藉夜色對機身的掩護而在夜間偷襲,打完就跑。

但蚊式轟炸機就不一樣了,先不說極為優越的速度增加了敵對目標攔截的難度,木質機身對於電磁波的吸收能力也間接讓其擁有了一層相對原始的「隱形塗裝」。

大家想啊, 電磁波反射的原理是在電磁波撞擊到目標物體上所攜帶的電子以後,隨著這些電子的運動而產生了一個磁場。

金屬是導體,也就說明其中的電子是極為自由的,也就是能夠隨著電磁波的入射方向而運動,從而在抵消大部分入射電磁波的同時釋放出向後輻射的電磁波。也就是一個電磁波反射的過程。

但木頭卻是絕緣體,雖然不是絕對,但也足以證明其電子並非多麼活躍,所以在電磁波入射以後,形成的磁場只能抵消掉一小部分的電磁波,從而釋放出一小部分向後輻射的電磁波。

其它的大部分電磁波則是直接穿透了過去,要麼就是被衍射到了其它方向。

那麼最後反饋到雷達上面,也就只能是一種極為微弱的電信號,甚至不注意的話都很難發現。

自然而然,蚊式轟炸機被發現的機率也就更低,戰損率就更是得到了有效的降低,

也正是在這諸多因素的綜合之下,蚊式轟炸機才創造了英國皇家空軍轟炸機作戰生存率的最佳記錄,累計出動過39795架次,投彈十多萬顆,卻僅有254架被擊落。

成了二戰期間當之無愧的一代名機。

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