旭日下的流星,舊日本海軍彗星艦載俯衝轟炸機發展

2021-01-12 菌武視界

英國皇家空軍在一戰中率先開創了俯衝轟炸戰術,不過因為當時英軍裝備的戰鬥機結構過於脆弱,在俯衝時無法承受巨大衝擊力,該戰術的發展一直處於停滯狀態。三十年代,隨著戰鬥機研發技術的不斷進步,俯衝戰術引起了各國軍方的普遍重視,在第二次世界大戰中,俯衝式轟炸機終於迎來了屬於自己的春天,相比於同時期的水平轟炸機,這種戰機在執行攻擊任務時的投彈命中率較高,整體效率也高出不少。

在二戰發展的初期,日本法西斯擁有當時世界上最為先進的俯衝式轟炸機並廣泛用於實戰當中,「珍珠港事件」就是其實力的最好證明。然而隨著戰事的不斷發展和外部巨大壓力的影響,日本的戰鬥機研發技術陷入了長期的停滯階段,其在俯衝式轟炸機方面的優勢也逐漸被美國人縮小並反超,為了應對太平洋戰場中越來越迫切的反艦作戰需求,日軍開始了一種新型俯衝轟炸機的研發,這一項目的最終成果就是著名的D4Y「彗星」轟炸機。作為第一種採用內置炸彈艙設置的日軍艦載機,「彗星」的速度相比此前的「九七式」、「九九」式要更快,再加上較為優秀的載重能力與續航能力,該型轟炸機在剛誕生的那段時間內效果明顯,也因此成為了整個二戰期間俯衝轟炸機中的經典機型。

一、He-118基礎上的大膽創新

1936年,日軍為了加強備戰效率和強度宣布退出《倫敦海軍條約》,不過國內的軍事專家在對日本當時的艦艇設計水平和工業基礎進行評估之後認為想要通過艦艇質量在與其他國家的對抗中取得優勢簡直是天方夜譚,唯一的辦法就是在反艦攻擊機開發領域取得先機,而俯衝轟炸機無疑是在反艦方面作用最明顯的一種飛機。在日本海軍部的設想中,新型的俯衝轟炸機必須擁有較強主動性和創造先手進攻機會的能力、比同時期其他戰機更遠的航程以及可以和戰鬥機比擬的高速,這些對於當時的日本航天工業來說不可能實現。

為了解決這一問題,當局開始將目光投至海外——1936年秋天,日軍成功引入兩架來自德國的He-118俯衝轟炸機,然而本該起到「技術扶貧」作用的德國飛機卻在隨後的測試中出現了一系列問題,主要原因是該型飛機在設計上還存在很多無法突破的障礙,德國技術人員也沒辦法搞定。雖然計劃初步受挫,但日本的技術人員並沒有放棄對He-118先進技術的學習借鑑,1938年,日本海軍航空技術廠的山名正夫中校接到海軍部的通知開始正式研發一種新型俯衝轟炸機,並提出了較為嚴格的性能要求。設計團隊對He-118的一些主要缺陷(機翼過大、空重過高等)進行了改進,設計出了一款真正符合海軍要求的戰機並於1940年11月成功製造出了第一架試驗機,這架飛機在測試中拿出了550km/h的極限速度和超過3700km的續航力,得到了海軍高層的肯定。

對戰機需求十分迫切的日本海軍在所有測試完成之前就火急火燎地和航空技術廠籤訂了訂購40架新型俯衝轟炸機的合約。不過在稍後階段的飛行測試中該款戰機還是出現了一些令海軍十分揪心的故障——1942年8月,在日本海軍已經使用三架原型機執行了半年左右偵察任務之後,新型戰機項目的五號原型機在一次俯衝時出現了機翼強度不足導致的解體事故,這讓軍方感到一陣後怕,勒令廠方將首批原型機全部改為偵察機。在此事件之後設計人員對戰機的機翼進行了大幅度強化,正式版本的新型轟炸機終於在1943年夏天投入了量產並被命名為「彗星」,從這天起直到1945年8月15日正式宣布退役,這種轟炸機累計生產量達到2250架。

二、「彗星」戰機的設計特點

在G4M「一式」陸上攻擊機取得巨大成功之後,日本海軍對全電動結構戰機的追求越來越明顯,特別是在作業系統方面。然而軍方想要達到的目標對於當時日本國內的工業水平來說很難做到,配套設施也較為欠缺——比如電驅系統的馬達需要高度發達的工業力量,其配線則需要高水平的工藝與組裝品質。儘管設計人員最終通過各種手段使得該型戰機的起落架收放、炸彈艙開閉等方面能夠實現電力驅動,但是在隨後的維護過程中還是出現了很多問題,這在一定程度上導致了「彗星」戰機在實戰中的較大損失:該型飛機上的電驅系統要求維護人員具備較強的電學相關知識,這對當時的日本來說很難做到。維修人員的不當操作導致「彗星」故障頻發,而隨著戰局的白熱化很多剛有點經驗的技工又被抽調去了其他崗位,這讓「彗星」的維護工作陷入了惡性循環,為其在空戰中的表現埋下了隱患。

「彗星」轟炸機在設計上最為亮眼的部分應該是其機翼,被限制在11米的機翼可以很好地承擔俯衝控制任務,不過這也導致這種飛機在起飛時需要比其他同種轟炸機更長的跑道,與此同時,「彗星」戰機還十分依賴可以提供升力輔助的副翼。該戰機的主翼設計很好地平衡了以往的俯衝轟炸機設計中最容易陷入的矛盾情況,即高速可以提高生存能力,但大阻力可以提高任務的完成率,很多設計師都很難在兩者之間作出取捨。山名正夫和他的團隊為了解決這個問題巧妙地將主翼的設計工作分為兩部分,內側導入類似於「野馬」戰機的橫切面降低俯衝時的阻力,而外側則保持傳統的機翼設計;除此之外他們還為「彗星」安裝了能夠在飛機俯衝時由電力系統控制自動張開進行減速的佛拉式襟翼。這一系列獨具匠心的機翼設計為「彗星」帶來了十分強勢的俯衝性能。

為了滿足日本海軍十分頻繁的遠程反艦作戰計劃,設計人員在「彗星」上採用了整體式燃料箱,也就是將飛機的翅膀結構進行密封並作為一個燃料箱使用,這樣可以有效提高該型轟炸機的航程,但這種設計帶來的弱點也十分明顯,無法摺疊的機翼、未針對整體式燃料箱增設足夠強度的防彈設施等缺陷使得「彗星」在隨後的實戰中弱勢盡顯;而且為了不再像之前幾種艦載機一樣被外掛的武器影響飛行表現,「彗星」俯衝轟炸機還第一次採用了內置炸彈艙設計,飛行速度更快。

三、武器配置及實戰

作為日本法西斯宣布無條件投降之前日軍武器庫裡最先進的一款飛機,「彗星」的武器配置包括位於機頭的兩挺7.7mm口徑機槍、位於機尾的一挺7.7mm機槍和500kg航空炸彈。這種機槍也就是日本海軍將德國維克斯機槍國產化後的「九七式」機槍,在上世紀三十年代研發的多種戰機上被廣泛使用,這種機槍的槍口初速為745m/s,射速最高可達每分鐘950發,自首次裝備以來因為其較大的載彈量和緩慢的彈道下墜速度受到很多經驗豐富飛行員的青睞,根據前線飛行員的反饋,在配合螺旋槳同步阻斷器的情況下7.7mm機槍在實戰中的射速約為600—700發/分,效率很高。在機載炸彈方面,500kg的航彈在後期似乎有些不夠用,軍方本來計劃為「彗星」專門研發一種1000kg的航彈,但是因為戰爭後期的巨大壓力未能成行。

「彗星」俯衝轟炸機第一次執行攻擊任務是在1943年的所羅門海戰之中,並無建樹。在隨後的菲律賓海戰和雷伊泰灣海戰中,「彗星」戰機成功擊沉了美軍的「普林斯頓號」輕型航空母艦,不過因為二戰中後期日本海軍的制空權幾乎已經喪失殆盡,俯衝式轟炸機在執行任務時所受到的威脅大大增加了,這導致該型戰機的損失十分慘重。1944年之後,為了與美國的B-29轟炸機相抗衡,海軍航空技術廠的技術人員對大約100架「彗星」戰機進行了包括將7.7mm機槍更換為「九九式」機炮在內的多項改良,並使其獲得了夜間作戰功能,在1945年4月中旬開始的為期82天的衝繩島戰役中,這些改裝後的「彗星」俯衝轟炸機對駐紮在海島上的美軍進行了多次偷襲,一度讓美軍焦頭爛額。

客觀來講,「彗星」俯衝轟炸機是日本海軍在二戰中為數不多的幾款集高速度、大航程為一身的戰鬥機,其俯衝性能即使是縱觀整個二戰史也是數一數二的;唯一的問題就是像日軍的很多款戰機一樣(比如零式),設計人員為了滿足軍方的嚴苛要求用盡一切辦法追求高性能而忽略了本國的國情,薄弱的工業基礎導致戰機硬傷較多,較差的維護能力也遠不能滿足其維護需求。單從設計角度來說,「彗星」甚至有了後世轟炸機的影子,但這種高性能並沒有建立在牢固的下層基礎之上,直接導致了「彗星」在實戰中較為拙劣的表現。

相關焦點

  • 呼嘯而下的東瀛海東青,讓美國膽寒的愛知D3A1俯衝轟炸機
    對於日本海軍航空母艦而言,99艦爆是她最得心應手的艦載俯衝轟炸機。九九艦爆之後有能夠當偵察機用的彗星式艦載俯衝轟炸機,但是彗星著陸速度太快,菜鳥飛行員根本無法適應彗星的降落速度,99艦爆之前也有94艦爆,96艦爆,但是之前的艦載俯衝轟炸機全部是雙翼機,性能不堪入目。
  • 力挫日本航空母艦,無愧於無畏之名的轟炸機,無畏式俯衝轟炸機
    如果看過《決戰中途島》的朋友,應該都對片中美國海軍艦載航空兵突襲日軍航母的部分記憶猶新,片中在美國海軍的TBD魚雷機攻擊失敗,全部成為了日本零式艦載戰鬥機的活靶子之後,美國海軍的俯衝轟炸機機隊終於趕到,並且一舉扭轉了不利的戰局。片中出現的轟炸機,也是美國海軍在戰爭時期的主力俯衝轟炸機——SBD'無畏式'俯衝轟炸機。
  • 二戰兵器全集-美國道格拉斯SBD「無畏」艦載偵察/俯衝轟炸機
    道格拉斯SBD無畏(Douglas SBD Dauntless)的原型機源自諾斯洛普BT-1(諾斯洛普公司被道格拉斯收購成為其子公司),這是一架雙座艦載俯衝轟炸機,其設計方案自BT-1修改而成。
  • 最無畏的勇士才最浪漫——中途島之戰中的SBD「無畏」俯衝轟炸機
    而這段俯衝而下的飛行距離,即便是面對密集如雨的炮火,都是不能進行任何改變航向的閃躲,所以這段短暫而漫長的航程就被譽為——「死亡航程」,是極其危險的,完全靠著飛機的速度優勢,還有運氣,才能完成俯衝、投彈、脫離這一攻擊的整個過程。俯衝轟炸戰術,最早起源於第一次世界大戰,到了第二次世界大戰逐漸發展到頂峰。因為當時受到投彈瞄準炸彈制導等方面的技術限制,投彈命中精度很低。
  • 為何中途島海戰一錘定音的是俯衝轟炸機?
    作者:瀚海狼山二戰中航母發揮主導作用,其實是從英國海軍的光輝號突襲義大利海軍的塔蘭託港開始的。這個時間比聯合艦隊偷襲珍珠港還早。光輝號出其不意,以代號「判決」的行動,起飛攜帶魚雷的轟炸機群,對停泊在塔蘭託港中的義大利海軍主力艦進行了近距離的魚雷攻擊,一個波次就消滅了義大利海軍三分之二以上的主力艦。這個行動,日方的聯合艦隊非常重視,深入研究並且實際模擬操練後,認為可以直接照搬對付珍珠港內的美國海軍主力艦。
  • 俯衝的櫻花——九九式艦上急降下爆擊機
    九九式艦上急降下爆擊機(以下簡稱九九艦爆)是太平洋戰爭前期與「九七艦攻」「零戰二一型」並稱為「航母三大法寶」,在舊日本海軍航空兵的歷史裡,九九艦爆留下了濃墨重彩的一筆,在珍珠港行動中,俯衝的九九艦爆成為了偷襲珍珠港的經典之一,在瓜達爾卡納爾島戰役中,也是承受損失最大,但戰果不小的飛機,在太平洋戰爭後期,一架架撞向航母的特攻機也少不了它的身影
  • 80年前 寇蒂斯XSB2B-1首飛成功 二戰中性能最出色的俯衝轟炸機
    這是SB2C「地獄俯衝者(Helldiver)」艦載俯衝轟炸機的第一架原型機,SB2C也許是第二次世界大戰中,性能最好的單發俯衝轟炸機。「地獄俯衝者」是二戰前美國此類轟炸機的傳統名稱,在SB2C之前,已經有兩種飛機以此命名。「地獄俯衝者」其實是一種美國水鳥,能夠從高處垂直跳入水中捕捉小魚,於是美軍的俯衝轟炸機就以這種水鳥的名稱命名。
  • 宏亮瞻局|航母海軍:艦載預警機的中國式選擇(下)
    宏亮瞻局|航母海軍:艦載預警機的中國式選擇(下) 澎湃新聞特約撰稿 王宏亮 2020-10-03 06:43 來源:澎湃新聞
  • 二戰德國空軍的戰術轟炸,斯圖卡俯衝轟炸機,德國閃擊戰的殺手鐧
    而進行俯衝轟炸時,炸彈的彈道只受到了重力和空氣摩擦的阻力兩個力的影響,而這兩個力對轟炸的精度並不會受到太大的影響,而炸彈從飛機高空拋下時的慣力形成的拋物線彈道被俯衝轟炸機改成了一條接近斜向下的直線
  • 用生命在俯衝:為什麼俯衝轟炸在歷史上只是曇花一現?
    所以,發展一款能適應戰術需要的「轟炸機」成為了重中之重。 美國陸軍航空兵在1939年時獲得了168架SBD-3型俯衝轟炸機,只是在隨後的菲律賓戰役以及爪哇島戰役裡,SBD-3戰鬥機表現不佳,缺乏靠譜的裝甲和速度太慢使得這些飛機很容易成為日本人的靶子。
  • 日軍航母不塗迷彩,甲板還刷旭日旗!美軍飛行員興奮,這就是靶子
    看過電影《中途島》的朋友一定會對日本航母飛行甲板上刷巨大的「膏藥旗」疑惑不解!日本人腦殘嗎?這麼大的一個靶子不就是給美軍俯衝轟炸機瞄準用的嗎?另外,為什麼看到二戰中很多國家的軍艦和航母都有迷彩塗裝,但日本航母好像卻沒有這方面的迷彩塗裝,這是為什麼?
  • 二戰中德國著名轟炸機,呼嘯而至的死亡,斯圖卡俯衝轟炸機
    此時飛機由45°角向地面俯衝,近距離投彈攻擊目標後拉起飛機。這種投彈方式遠遠要比過去飛行員以水平飛行的方式向地面投彈來的精準,而且無需配備精確的瞄具。當然了,高速狀態下進行俯衝本身是個危險的事情,不僅飛行員有可能在高速俯衝下出現缺氧問題,就連飛機自身也可能會因為高速俯衝而出現失速的問題,甚至於可能會因自身結構強度不夠而在空中解體。但不管怎麼說,俯衝轟炸是一種非常有效的轟炸方式。
  • 呼嘯的惡魔,二戰納粹空軍的俯衝轟炸機,Ju-87「斯圖卡」轟炸機
    以及Ju-87俯衝轟炸機等。德國痴迷於俯衝轟炸機說起俯衝轟炸機的概念,早在第一次世界大戰期間,曾號稱「日不落帝國」的英國就已經開始研製俯衝轟炸機了,當時英國研製出來了世界上的第一架俯衝轟炸機,該轟炸機就是SE-5aE戰鬥機。英國人在戰鬥機的機腹下方安裝上掛彈架,然後讓飛機以45度角高速向水上目標以及地面目標俯衝,在距目標很近的距離上拉起飛機同時投彈。俯衝轟炸機與水平轟炸機相比投彈精準度是非常的高。
  • 第三帝國的「鷹獅」,具備俯衝能力的重型轟炸機,He-177轟炸機
    據悉,新的轟炸機指標為,航程需要達到6700千米,能夠攜帶2噸左右的彈藥,最大飛行速度每小時要達到540千米,除此之外,還需要具備俯衝轟炸的能力。 在該項目發展過程當中,極力推動該項目的空軍參謀長沃爾瑟·韋弗空軍中將在1936年去世,該項目失去強有力的推動者之後,在加上遇到技術的原因,以及政治因素影響,該項目卻一再推遲。到了1937年中期,德國空軍知道必須要把新的重型轟炸機給研製出來,就命令享克爾公司繼續發展P1041項目。
  • 二戰時,飛機轟炸為什麼要俯衝,有過哪些出名轟炸機?
    在第二次世界大戰,美國,德國,英國,蘇聯等國家都擁有自己研發生產的轟炸機。其中美國的轟炸機在二戰中的表現最好。B-17重型轟炸機是二戰時期美國最主要的戰略轟炸機。當時美軍空軍裝備12731架這種轟炸機。美軍在太平洋上表現最好的是B-25輕型轟炸機。
  • 格魯曼AF「守護者」艦載反潛機,雖然始終籍籍無名,但地位無可否認
    但作為美國海軍第一種專門研製的艦載反潛機,「守護者」的歷史地位卻是無可否認的。 因此1942年2月,美國海軍航空局開始考慮為即將服役的埃塞克斯級和中途島級航空母艦研製一種新的艦載雙發魚雷轟炸機,並且看中了格魯曼提交的G-55方案。1943年8月6日,海軍授予格魯曼訂購兩架原型機的意向合同,把它們正式命名為XTB2F-1(根據1922年版美國海軍飛機命名規範,X代表原型機,TB代表魚雷轟炸機,F代表製造商格魯曼,-1是子型號)。