【简介:】二战德国末日科技的最高杰作--Silverbird-“银鸟”象它的名字一样,在60年前,它的外型是那样的前卫脱俗,几乎不像是那个时代的产物,其身上完全看不到当时其它二战飞机那种陈旧的身
二战德国末日科技的最高杰作--Silverbird-“银鸟”象它的名字一样,在60年前,它的外型是那样的前卫脱俗,几乎不像是那个时代的产物,其身上完全看不到当时其它二战飞机那种陈旧的身影,其实不仅仅是外型,当你们了解了它的作战设想和技术特点后,就会了解这是一件真正超时代的伟大作品,它就是二战德国末日科技的最高杰作——Sänger Silverbird空天轰炸机。
也许有人对空天飞机这个概念不甚了解,其实,它就是一种可以水平起降,单级高速入轨的高性能飞行器(SSTO),也就是人类目前正在使用的航天飞机的下一代进化版本。空天飞机可以像普通飞机一样水平起降,借着自身的动力自行进入太空轨道,其高效率和低成本都是现有的笨重运载火箭和航天飞机所难以比肩的。
当代 二战飞机
二战时是航空发展的一段黄金时期,各种机型曾出不穷。二战中的飞机大多为亚音速飞机,涉及到的空气动力为低速空气动力学(基本不考虑空气的压缩性)。现在的飞机大多为具备超音速飞行能力的飞机,它所涉及的空气动力除低速空气动力学外,还包括激波,压缩性空气动力学
二战中日本仿制过那几种德国战斗机?
二战期间的日本“秋水”火箭式飞机源于德国的Mel63火箭飞机
对于“秋水”火箭式飞机一开始的遭遇,日本人称为“苦难的开始”。
惊人的决定
经空路返回日本的岩谷中佐一抵达羽田机场后,立即携带Mel63和Me262飞机的机密资料直奔航空本部,向相关人员进行了详细汇报。
岩谷根据他在德国长时间考察的结果,发表了意见:Me262喷气式飞机的技术已经成熟,实用性高,仿制工作相对容易,建议优先研制Me262。令人意想不到的是,当岩谷汇报到Mel63火箭式飞机时,航空本部的伊东裕满大佐对这种“从未听说过的飞机”表现出极大兴趣。这为后来航空本部的决策埋下了伏笔。
1944年7月20日和21日两天,岩谷出席了航空本部和海军航空技术厂召开的研制决策会议。会上,将1939年试飞成功的意大利“卡普罗尼·堪匹尼”喷气式飞机和Me262、Mel63进行了性能对比。由于日本海军已经先期对这种喷气式飞机进行了深入研究,并开始试制喷气式发动机,有了相当的技术储备,因此对仿Me262的研制工作很快达成了共识。日本军方人士扬言,“这是日本迈向喷气机时代的一次重要会议”。
然而,对仿Mel63的研制工作,会上却意见纷纭,争论不休。争论的焦点集中在火箭发动机上。一是日本在这方面没有技术储备,二是火箭发动机的燃料制造问题成堆。装火箭发动机的飞机即使只飞10分钟,也需要一吨多的高纯度浓缩过氧化氢。而过氧化氢的制造不仅需要大量的能量和化工原料,还要有相当数量的白金作触媒剂。这两条都不好解决。不过,火箭飞机的高机动性太诱人了,再加上当时美军B-29轰炸机的大轰炸令日本人十分头痛,急需研制一种能高速升空的战斗机来对付B-29,在这种背景下,主建派的意见占了上风。空技厂的和田厂长总结说:“(火箭飞机)这件事就这样定了。机体研制由海军负责,火箭发动机的研制由陆军负责,举全日本之力合作开发,飞机的名字暂定为‘十九试局地战斗机’”。“十九试”为试验机的编号,“局地”为短程、仅在局部地区使用的意思。事实上,“秋水”火箭式飞机的续航时间仅为10分钟,靠高机动性升空格斗,来个“一锤子买卖”。
奇特的结构
与Mel63一样,“秋水”火箭飞机的技术核心在火箭发动机上。它那独特的外形,圆圆的机腹,长长的机翼,短粗胖,无尾翼,算得上是飞机中的“另类”。
“秋水”机正式编号为J8M1,自重1445千克,全重3870千克,全长5.95米,全高2.7米,翼展9.5米,主翼面积为17.73米2。
“秋水”机体最大的特点是无尾翼。这一点和原型机Mel63相同,但由于装上了无线电台,全长比Mel63长约100毫米。
飞机主翼为木质单翼式,外板为胶合板上敷以飞机翼布制成。机翼前缘的后掠角为27°,已经有点喷气式飞机的模样了。机翼内左右各有一个乙液箱,装536升(480千克)乙液。机身为铝合金单壳结构。在驾驶员后的机身中央装有容量为1159升的甲液箱,再往后是“特吕”二号火箭发动机。垂直尾翼的方向稳定板也是木制的,但方向舵为薄钢板制成。
“秋水”机的起落架也算一绝。据说飞机起飞后,要将起落架的车轮抛下。其目的是防止飞机高速着陆时,因强烈的冲击使飞机来个“前滚翻”,造成甲液爆炸,酿成机毁人亡的惨剧。这样,飞机着陆时,要靠钢制的滑橇和尾轮来制动。
“秋水”机上的主要武器为两门30毫米机炮,各携弹50发。在机首部装有三式空二号无线电台。操纵装置为拉杆式,但有复杂的连动关系。
“秋水”机的最大速度为900千米/小时,续航时间仅为10分钟,乘员1人。
危险的动力
“秋水”机的发动机为“特口”二号火箭发动机。“口”为日文假名,有时也称为“特吕”二号发动机。其原型机为Mel63上的“瓦尔塔”HWK-109-509A火箭发动机。仿制的“特吕”二号发动机和原型机大同小异。
“特吕”二号发动机的推进剂分为甲液和乙液。甲液为过氧化氢(H202)的90%水溶液,乙液为水合肼(N2H4·H2O)和无水甲醇的混合液。甲液和乙液在燃烧室汇合后,发生激烈的化学反应,产生高温高压燃气从喷管高速喷出,形成强大的推力,推动飞机高速飞行。
火箭发动机中有一个很重要的部件叫喷射阀,共12个。它虽然是个小部件,却起着调节流量,进而调节火箭推力的重要
作用。甲液经菌形阀高速喷出后,靠引射作用将乙液引出,二液在燃烧室混合后,发生激烈的化学反应,成为推动火箭前进的动力。菌形阀的开度可以调节,再加上12个喷射阀可以2个、6个、12个工作,从而实现三种调节方式。菌形阀和阀座的最大间隙只有1毫米,而乙液狭缝的间隙只有0.3毫米,可见喷射阀是一个相当精细的部件。菌形阀和阀座都需研磨加工。
关于推进剂这里还要做些补充说明。过氧化氢是强氧化剂,滴落到织物上甚至可以着火,滴落到皮肤上可以引起烧伤。因此甲液箱若被子弹击中,能将飞机炸成碎片。对于“恐怖”的甲液,教官反复向“秋水”队员强调两点:一是万一在飞机的起落架车轮未能抛下时,着陆一定要万分小心,防止因着陆冲击引发甲液爆炸;二是着陆时一定要将残余的甲液全部放掉。乙液为30%的水合肼、60%的无水甲醇、10%的水加少量反应促进剂制成。和甲液相比,乙液要“安全”得多,没有着火和爆炸的危险,但乙液对人体有毒,同样要小心伺候。
试飞到梦碎
1943年8月,早在Mel63的资料未运到东京前,日本军方就在横须贺海军航空队成立了“第一飞行队”。它就是后来的“秋水”飞行队。
“秋水”飞行队共16名飞行员,军衔都在少尉以上,队长为28岁的小野二郎大尉。建队后的头三天,队员们首先经过了严格的医学检查。从第四天开始,队员们开始了低压舱的训练。开始阶段,模拟在20分钟内升空到10000米,以后逐步加大难度,直到3分钟内升空到12000米的低气压适应训练。尽管队员们带着氧气罩,但耳膜胀痛的感觉令人十分难受。
经过一个多月的艰苦训练,到了10月初,开始了正式的练习机飞行,“秋水”飞行队的名字也正式叫响。其实,“秋水”不单是“秋天的水”的意思,还是日本一种利剑的名字——三尺秋水。以“秋水”来命名一种新式飞机,寓意深刻。
起初,“秋水”队仅有5架93式中间练习机。当然,并不是一般地驾驶这种双翼飞机,而是要在这种飞机上尽可能地模仿“秋水”机的起飞、加速、降落等状态。后来,“秋水”队员又驾上了“零”式战斗机21型和52型,升限也达到了10000米的高空。所不同的是,“零”式战斗机升高到10000米的时间是“秋水”机的10多倍,模拟不出高加速度的效果,只不过是体验一下“超”高空的感受而已。
1944年12月,主要尺寸和“秋水”机相同的“轻滑空机”试制成功。研制“轻滑空机”,一方面是为了正式研制“秋水”机积累数据和资料,另一方面是试验雪橇式机腹着陆的可行性。12月26日,犬冢大尉驾驶“轻滑空机”成功地实现了滑橇着陆,为正式研制“秋水”机积累了宝贵的经验。为了区别,后来对这种“轻滑空机”称为“秋草”机。
按原定计划,“秋水”机的一号机应该在1944年12月完成,到1945年3月应该完成150架“秋水”机,到1945年9月应该完成1300架“秋水”机。但是,由于美机对日本本土的猛烈轰炸,加上研制过程中技术问题成堆,到1945年4月22日,“特吕”二号火箭发动机才研制成功。6月12日,装“特吕”二号发动机的“秋水”一号机3分钟满负荷运转试车成功。它标志着“秋水”火箭飞机正式诞生。
1945年7月7日,“秋水”机正式试飞,飞行员还是犬冢大尉。16时55分,试飞正式开始。只见“秋水”机的尾部喷出一股蓝烟后,迅速拔地而起,一瞬间便飞到500米高空。地面上的“秋水”队员一阵欢呼雀跃。突然,听不到发动机的声音了,地面人员一阵紧张。紧接着,他们看见“秋水”机抛弃甲液,飞机像断了线的风筝转了个大圈迅速下滑,在机场附近怦然撞地,飞机解体。人们慌乱地抬上犬冢直奔医院,犬冢终因伤势过重不治身亡。几日后,秋水队为晋衔后的犬冢少佐举行了海军葬礼。“大日本帝国”的“秋水”梦终于破灭。
1945年8月15日,日本投降。已经造出来的几架“秋水”火箭式飞机成了美军的战利品,进而成为美国航空博物馆中的珍贵馆藏。
[画外音]“秋水”机也好,Mel63也好,无非是侵略者的一种战争工具。然而,在60年前就制造出火箭式飞机,不能不说是一种大胆的尝试。它在“技术上的超前性”和“洋冒进”,必然带来可靠性极差、风险极大的弊端。
Mel63虽然曾用于实战,但故障频仍,战果甚微,以至于二战后的几十年里,火箭飞机再未得到发展。1981年问世的航天飞机,算是对火箭飞机“否定之否定”。时至今日,能制造航天飞机的国家,也只有美国和苏联。