文|老白
595 水上飛機發展背景
在上個世紀20年代，世界各國剛剛從一戰結束的硝煙中緩衝過來，在一戰中德國使用大量的潛艇橫行一時，讓當時的協約國非常被動，也蒙受不少損失，於是戰後美國海軍開始尋求新一代的遠程水上飛行器，用來執行巡邏反潛戰術，在此背景之下，一款曾經在二戰中發揮重要作用的水上飛機開始進入到人們的視野，它就是本期武器大講堂的主角-PBY卡特琳娜水上飛機。
▲講堂595期視頻
二戰大顯身手的PBY
PBY卡特琳娜水上飛機中的PBY是相關字母的縮寫，其中P代表的是Patrol，B代表的是Bomber,Y則表示其設計公司聯合公司（Consolidated AircraftCorporation）。
在進行軍事競標的時候，聯合公司已經在1928年2月完成原型機的設計，並在1929年1月10日完成功成第一架原型機XPY-1的首飛，不過當時在計劃正式與海軍合作的時候，當時的格倫·馬丁公司以更低的成本贏得了海軍的合同，所以當年的這架原型機就直接被改成商用飛機用於民間運營，民間的版本叫做海軍準將。
在民間獲得成功的海軍準將在進行改進之後，又再一次被美國海軍看上，並撥款改進出符合海軍使用的XP2Y原型，早期的XP2Y原型選擇三引擎的設計。
三引擎的版本弊端大家都知道，所以不久之後就換裝成兩臺大功率發動機並將布局改為半埋式，與機翼融為一體，這個版本被稱為 XP2Y-2 原型機。
當然這個版本在美國海軍已經進行服役，不過跟當時的P3M水上飛機一樣問題也不少，最終在1933年6月1日，開始全新的改版，這個版本叫做XP3Y，該版本在競標中獲得認可，並在1936年5月21日正式交付海軍開始軍方試飛，正式開始了服役生涯，美國海軍給其正式定型為PBY水上飛機。
服役的PBY系列水上飛機根據戰爭的發展，有許多改進的版本，大體的設計上基本上都差不多，以服役比較晚的型號PBY-5為例，整機長度為19.46 m、翼展31.70 m、高6.15 m、空重9.485噸。
機身結構設計上，PBY系列水上飛機擁有一個線條優美修長的船型機身，乾淨的空氣動力外形，機腹為有斷階的尖舭滑行艇型。
在機頭部分是駕駛艙，內部設有正副駕駛員，駕駛艙視野很好，配備有方向盤進行駕駛操作。
在駕駛艙的前部還有一個艙，裡面是投彈手/機鼻機槍手操作空間。
在翹起的機鼻下方是一個玻璃纖維製作的百葉窗，這個百葉窗的作用是為了保護機鼻的投彈瞄準窗口使用的，具有防水的功能。
上部分是一個透明半圓形的玻璃風擋，能提供不錯的前向視角，也可以在這個位置加裝圓形炮塔，並在炮塔內部並列配備兩挺7.62毫米口徑的M1919白朗寧機槍，作為前置的防衛武器使用，機鼻的炮塔由投彈手兼任機槍手操控。
機身內部被分割成5個水密艙結構，每個隔層之間都設計有水密門，機身往後中部是機翼安裝位置和腰部機槍手艙，機翼前下方駕駛艙的後部是一個艙室，裡面是領航員、無線電員的位置。
在早期的型號中腰部機槍手艙門是一個滑動的艙門，打開艙門之後就可以進行火力輸出，腰部的火力為兩挺12.7mm白朗寧M2重機槍。在PBY-5版本的設計上，將腰部的滑動式艙門改成新型氣泡式觀察窗，同樣也是可以打開進行火力輸出，氣泡式的防彈玻璃結構能帶來更好的觀察視野，同時也方便在水面上降落之後進出飛機內部，在二戰中PBY系列水上飛機執行了很多海面救援任務，當時被救的人員大都是從這個氣泡式觀察窗進入飛機的。
在機身的主要部位都安裝有裝甲防護，腰部機槍手的機槍前部和尾部炮手機槍前部會有一個10毫米左右的防彈護盾、機鼻的投彈手處沒有設計防護裝甲、駕駛艙後部設計有10毫米左右的裝甲防護、中部機翼下方機艙周邊覆蓋6毫米左右的防護裝甲，這基本上就是所有的裝甲防護。
其防護能力並不是很強，曾經美國一位富豪從軍方購買兩架，並駕駛到當時的蒂朗海峽降落度假，最後被當地的武裝分子襲擊，機體被擊毀，燃油洩漏，然後被遺棄在當地直到現在。
主機翼為平直懸臂式上單翼，與機背通過一個大尺寸的支柱進行連接，並在左右兩側有兩條細支柱與機身連接，這種設計可以避免主翼佔據機內空間，並大大的提高機翼的高度，為引擎的安裝提供遠離水面的空間。
在主翼和機身連接的大型支撐內部，是隨機機械師的位置，機械師位置很高，支柱兩側都開有觀察窗，搭配相關儀表能有很好的視野觀察飛機運行的情況，在機械師這個倉位的下方，是一個起居艙，機艙內設有床位、廚房和食物儲存設施，為長時間作戰航行提供後勤保障。
主翼的兩側有各有一個浮筒，這個浮筒可以在降落水面的時候提供浮力保持機身平衡，在起飛之後，可以向外側翻折，並貼合在翼尖部位與機翼融為一體成為翼尖的一部分，這樣能很好的降低空氣阻力。
尾翼為懸臂式平尾配合大型的方向舵結構，在主翼和尾翼等重要的部位，都設計了除冰裝置，這個裝置主要通過導入發動機廢氣來起到除冰的效果，當時蘇聯曾經購買一批PBY系列水上飛機，在北冰洋嚴寒的地帶使用非常有效。
引擎為兩具半埋入主機翼的普惠R-1830-92 Twin Wasp活塞發動機，單臺能輸出1200 hp的馬力，驅動漢密爾頓標準公司（HamiltonStandard）的變距3葉恆速螺旋槳進行動力輸出。
燃油則是通過兩個發動機艙間中央翼段內的6624升自封閉油箱提供燃油，可以實現314 km/h的最高速度、一般巡航速度為201 km/h、爬升率為5.1 m/s、實用升限4000 m、續航裡程4030 km。
通過船型機體結構，可以在水面上實現起降，在後續為了能在地面實現起降，額外安裝了一套可收放的前三點式起落架，機身中段的起落架可向上折起收藏在機身左右兩側，前方的起落架可向上收起，機動能力基本上屬於比較中規中矩的水平，飛行速度並不是很快，但是具備良好的水上滑行和起降能力，在當時海面巡邏反潛、戰爭救護等任務中是無可替代的。
在武器配置上，除了前面介紹的機鼻兩具7.62mm白朗寧M1919機槍和機腹兩具12.7mm白朗寧M2重機槍之外，在機尾腹部還有一具7.62mm白朗寧M1919機槍，其中機鼻機槍備彈2100發、機腹機槍備彈956發、機尾機槍備彈500發，在機翼下方還可以加裝武器掛架，武器掛架可以攜帶1.8噸的炸彈、深水炸彈、魚雷和反潛火箭彈。
PBY水上飛機服役之後，在二戰之初成為盟軍非常重要的作戰飛機，大量服役於美國、英國、蘇聯和加拿大等國家，英國皇家空軍在使用這款飛機之後，對它的性能非常滿意，於是在1939年9月採購了一批PBY-5版本，並將它命名為卡特琳娜，後來美國也把這個名字當做默認的代號。在1941年5月的一場海戰中，德國俾斯麥號戰列艦被擊傷逃跑之後，英國就是通過PBY卡特琳娜水上飛機搜索發現德國俾斯麥號戰列艦，並最終讓英國海軍成功鎖定俾斯麥號戰艦的方位，促成了對德國俾斯麥號戰列艦的毀滅打擊。
而在太平洋戰爭的中途島戰役當中，PBY卡特琳娜水上飛機及時搜索發現來犯的日本聯合艦隊，並讓美軍及時預警，同時參與海上救人的活動，可以說是一款非常用途非常廣泛的水上飛機，自研發出來之後一共量產了超過3000架，是有史以來裝備量最大、應用最廣泛的水上飛機，在二戰和戰後大量影響世界水上飛機的發展，堪稱是二戰作戰性能最豐富的水上飛機。
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