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“长鼻子多拉”——Fw 190D系列战斗机的故事上

时间:2014-11-07

关于战斗机的儿童故事

提示:本文共有 4152 个字,阅读大概需要 9 分钟。

前言

在Fw 190系列战斗机中,有一种外形与先前的Fw 190的外表截然不同的型号。显著加长的发动机整流罩、修长的机身,似乎都在强调着自己的“与众不同”。在第三帝国毁灭的前夕,它批量进入德军一线战斗机部队服役,成为了早已破败不堪的帝国苍穹的“守门人”之一。

这就是大战末期所登场的福克·沃尔夫Fw 190D系列战斗机,德军飞行员们按照D这个编号,称它为“多拉”(Dora),亦或是:

“长鼻子多拉”(Langnasen Dora)。

向高空进发

在福克·沃尔夫公司的著名战机设计师:库尔特·谭克博士的主导设计下,德国空军的著名战斗机型:Fw 190A于1940年诞生于世。装备着大马力空冷发动机的Fw 190A,是那个由装备着液冷发动机的战斗机统治欧洲上空的时代里的“异类”。

但是,拥有1500马力BMW 801空冷发动机的Fw 190A,以优秀的高速机动能力和中低空飞行性能,在1940年至1941年这长达一年的时间里帮助德国空军将西线的战场制空权几乎牢牢握在手中,给英国皇家空军带来了巨大的压力。

中低空性能优异的Fw 190A战斗机,在1940 41年的西线战场所向披靡

可是,在中低空表现抢眼的Fw 190A,在6000米以上的高空飞行时,BMW 801发动机的输出功率就会急速下降。虽然在1941年时的西线空战集中于5000米及以下的高度空域发生,掩盖了Fw 190A高空性能差的问题,但是谭克博士却一直深感忧虑:一旦装备了涡轮增压装置的美国B 17、B 24四发重型轰炸机以英国本土为基地,对德国本土进行高空战略轰炸,高空性能不足的Fw 190A将难以承担截击战斗机的任务。

为了对抗盟军的战略轰炸,谭克博士开始了高空战斗机项目的研制

为了开发能在高空作战的战斗机,谭克博士以Fw 190 A为基础,于1942年向德国空军提出了3种改良案:

1、在BMW 801发动机上追加GM 1动力推进装置;

2、改装戴姆勒·奔驰DB 603液冷发动机,增加废气涡轮增压装置

3、改装容克斯Jumo 213液冷发动机

这三种方案被分别以Fw 190 B、Fw 190 C和Fw 190 D的代号进行研制。根据德国空军的评估和测试,第一种方案改进带来的效果并不明显,而被早早放弃;第二种方案则是由于涡轮增压装置的故障频繁而于1943年秋天被中止开发。于是,三号方案:Fw 190D成为了唯一一个存活下来的方案。

Fw 190V 13(Fw 190B)测试机,安装BMW 801发动机及为发动机注入一氧化二氮(笑气)、增强发动机高空性能的GM 1动力推进装置,因为性能达不到理想目标而被放弃Fw 190V18/U1(Fw 190C)测试机,安装了DB 603发动机和TK 11涡轮增压器,为后来的Ta 152项目做了技术储备“多拉”的心脏——Jumo 213液冷发动机

Jumo 213液冷发动机是德国知名航空制造企业容克斯(Junkers)公司的产品,它采用了倒V型12气缸的设计,发动机功率1725马力。这种发动机原本是为Ju 88、Ju 188和He 111等轰炸机所准备的,但是随着战局的日益严峻,轰炸机的生产优先度被后移,Jumo213发动机被优先供应给了截击战斗机的生产线。

容克斯Jumo 213液冷发动机,尾部硕大的机械增压器引人瞩目

在战争爆发前,容克斯公司就致力于航空发动机的研制工作,容克斯飞机公司的下属企业:容克斯发动机公司在20世纪30年代推出的Jumo 210、Jumo 211等液冷发动机,成为了包括Ju 87“斯图卡”俯冲轰炸机等知名轰炸机型的主要发动机。

不过,在同一时期,容克斯的有力竞争对手:戴姆勒·奔驰公司所拿出的知名产品:DB 601型液冷发动机采用了先进的加压型水冷系统,不论是在中低空还是在6000米以上的高空,都能以较少的冷却水为发动机提供冷却。而且,DB 601发动机比同期的Jumo 211发动机体积更小、质量更轻,从而迅速获得了德国空军的青睐,成为了一代名机:梅塞施密特Bf 109战斗机装备的主要发动机。而容克斯的Jumo 211发动机则被供给了轰炸机、运输机及其他生产优先度相对较低的机型。

Jumo 211液冷发动机德军地勤人员正在维护Ju 87B“斯图卡”俯冲轰炸机的Jumo 211发动机

容克斯公司对此事一直耿耿于怀,在继续承担轰炸机发动机的生产工作的同时,容克斯也开始研制新型的液冷发动机,代号:Jumo 213。

Jumo 213发动机装上了容克斯自研的加压型水冷系统,能够保证发动机可以在更高的压力下顺利工作而不会过热;两级机械增压装置搭配自动增压切换装置,可以使飞行员在两个预定的高度上自动切换发动机输出功率;MW 50水/甲醇喷射加力装置的采用,可以让发动机的最大输出功率短时间内紧急从1700马力提升至2100马力(可维持10分钟左右)。不过,使用这种喷射加力装置,也要承担发动机被甲醇所腐蚀的代价。

容克斯公司的设计师们将Jumo 213发动机的主要安装支撑点的位置做的与竞争对手:戴姆勒·奔驰DB 603发动机的一模一样,这意味着两种发动机可以非常方便地进行互换,也为Jumo 213发动机最终上位、成为Fw 190D系列战斗机的发动机打下了重要的基础。

戴姆勒·奔驰DB 603液冷发动机,也是谭克博士更为偏爱的发动机型号,性能与Jumo 213难分伯仲

1940年,Jumo 213首次进行了地面台架测试,取得了初步成功,但是由于生产能力受限和对发动机故障的修理及改进,直到1943年都还是处于小批量的生产阶段,到1944年,Jumo 213发动机的最大月产量也没有超过500台。但是,此时Jumo 213发动机的产量依然比DB 603要多得多,这也对Fw 190D最终使用Jumo 213而不是奔驰的DB 603发动机产生了重要的影响。

“长鼻子多拉”的诞生

为了安装更长的Jumo 213发动机,Fw 190D延长了机首和机尾,机身长度相比Fw 190A增加了1.52米,整体变得更加修长。加长的发动机整流罩,如同一个长鼻子,“长鼻子多拉”(Langnasen Dora)也因此成为了Fw 190D系列战斗机的昵称。

而在实战中,与D 9型交过手的盟军飞行员们也报告称,自己与一种“长鼻子的福克沃尔夫战机”(long nose Focke Wulf)交战。“长鼻子”也就成为了德军与盟军飞行员们对D 9型的共同认知了。

Fw 190D的木质模型,用于风洞测试

1942年10月,D型的原型机:Fw 190 D 0下线,而后,作为原型机进行试飞的D 1、D 2也被制造出来。比较有意思的是。D型的编号D 1、D 2直接跳到了D 9,中间的D 3至D 8被直接忽略,这主要是为了和同期的Fw 190 A 9平行发展、方便编号所导致的。

Fw 190V21(Fw 190D 1)测试机,安装一台Jumo 213A型发动机,1944年2月于德国雷希林机场进行测试,后续的D 2则是在D 1的基础上进一步加装了增压座舱

从1942年到1944年,D型由福克·沃尔夫公司的试飞员们进行了持续的飞行测试(甚至谭克博士本人也多次亲自上机驾驶测试)。在测试过程中遇到的最大阻碍,就是发动机高频率的故障,以及发动机与机体的共振问题。试飞员在试飞记录中写道:“发动机工况较差,而且发动机与机体产生了剧烈的共振现象,震动已经严重到飞机无法飞行,连使用反射式瞄准具进行瞄准都难以做到。”这一问题在福克·沃尔夫的技术人员通过改善发动机点火步骤才最终得到解决。

在飞行测试的摸爬滚打中,随着测试而不断改善的机体设计,以及可靠性逐步提高的Jumo 213发动机的改进,Fw 190D终于完成设计定型,开始步入量产阶段。

Fw 190V53测试机,是用一架Fw 190A 8的机身改造而来,换装Jumo 213C发动机,也被视为是D 9的“预生产型”。Fw 190D在立项之初就被视为是过渡型号,因而除了换装发动机、加长机身以外,几乎没有太大的改动,以便在节省改造费用的同时快速投产“多拉”的量产

1944年7月,由空军元帅赫尔曼·戈林所主持的军方与军备生产部门的会议上,德国空军提出了在未来数月希望实现的生产目标:战斗机的月产量达到3800架、战斗轰炸机月产量400架、夜间战斗机月产量500架。虽然数量显得十分夸张,但德军此时已经明显开始将战斗机的生产放在首位。1944年9月,各航空制造企业为德国空军制造的飞机中,有五分之四是Bf 109和Fw 190战斗机。Fw 190 D和Bf 109 K一起,成为了早已破败不堪的帝国苍穹的主力“守门人”。

得益于资源的倾斜,在1944年3月还在小批量生产的Fw 190 D也开始了大规模的增产。截至战争结束,D 9型一共生产了1200架以上,成为了整个D系列中生产数量最多的型号。

Fw 190D 9的武器配置:2门MG151型20毫米机炮(每门备弹250发)+2挺MG131型13毫米航空机枪(每挺备弹400发)

除了作为主力量产型号的D 9型以外,D系列的后续型号也进行了不同程度的改修和生产:

D 11型:换装新式的Jumo 213E液冷发动机、机翼中段加装2门30毫米Mk 108型机炮。

D 12型:在D 11型的基础上,增加一门中轴机炮(30毫米Mk 108型机炮),这也是Fw 190战斗机家族中第一种在发动机中间安装中轴机炮的型号。

D 13型:在D 11型的基础上,增加一门中轴机炮(20毫米Mk 151型机炮),加装自动驾驶仪、加热风挡,从而具备了全天候的作战能力。

但是,这些改进型号的生产数量都很少:D 11型生产了17架;D 12型未及投产,只生产了3架原型机;D 13型生产了11架。

Fw 190D步入量产之时,时间已经进入1944年,盟军对德战略轰炸进入新的高潮,无数军工制造企业都已经毁在了盟军轰炸产生的滚滚浓烟之中,甚至连正在进行Fw 190D飞行测试的机场也遭到了盟军的轰炸,两架原型机损失。P 51“野马”、P 47“雷电”等盟军新锐战斗机也开始成群出现在第一线战场,帝国的苍穹岌岌可危。

留给德国空军,以及第三帝国自身的时间,不多了。

(未完待续)

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