二战德国多大胆?把两具引擎焊接在一起,推出4发双螺旋浆轰炸机
二战德国工程师有多大胆?
在第二次世界大战期间,德国一直想要研发一款重型高速远程轰炸机,用以进行远距离的轰炸任务,而当时轰炸机的动力系统大都是螺旋桨输出为主,而螺旋桨飞机在进行高速飞行的时候势必会带来更大的阻力,增加燃油消耗从而降低航程,面对这个高速和大航程的难题,德国工程师提出了一个将两具引擎合并为一具引擎的方案,并推出了亨克尔He 177鹰狮长程轰炸机。
接把两具焊接在一起,做成了双发的He-177轰炸机
He 177轰炸机的诞生,源自于德国空军提出的一个发展重型轰炸机的需求,这个需求要求研发一款新型的轰炸机,要求在载弹量不少于1000kg的状况下航程要达到6695公里,最高飞行速度必须达540公里/小时,机体的结构强度要足以执行角度为60度的俯冲攻击,因为德国的斯图卡俯冲轰炸机的表现很出色,所以新的轰炸机也要保持这个作战能力,当时的这个计划称为Bomber A的重型轰炸机规格计划书,这个计划中的性能需求对于当年的德国科技来说,简直是大大超前了。
当时的这个任务交给了德国亨克尔公司,当时的亨克尔公司为了能够获得政府的订单,在这个计划提出之后提交了一个方案,在这个方案中为了满足军方的严格要求应用了很多新的技术,这个方案代号为P.1041设计方案,当然大量采用新技术就意味着有相当多的问题,即使如此,当时的德国空军对其充满了信心,因此 在1938年 11 月正式向亨克尔订购 6 架 p.1041 的原型机,并正式命名为亨克尔 he 177轰炸机。
亨克尔 he 177轰炸机的首架原型机于1939年11月19日完成首飞,并在后续进行优化升级之后,于1941年11月开始进入德国空军服役,服役的亨克尔 he 177轰炸机长22米、翼展31.44米、高6.4米、空重16.8吨。
机身为了能够承载大迎角俯冲的荷载,采用了全金属承力蒙皮结构,在机身内部设计了Z 字形支柱作为主要承力部件,机身的结构大体分为驾驶舱、前机身、主机身和尾炮塔四个部分,机身为长筒形结构。
在其机身上的多数部位均设置了装甲加强飞机的生存能力,例如飞行员座椅椅背和下方分别装有9毫米和6毫米厚的装甲,而机头下方的吊舱前部也安装了 7 毫米和 6 毫米厚的装甲及防弹玻璃、挡风玻璃后方的驾驶舱四周也都被装甲包裹,而轰炸机最容易被攻击的机尾炮塔部位,则是整机装甲厚度最厚的地方,达到了18 毫米厚度,整体的结构配置在当时而言还是比较先进的。
主机翼为全金属悬臂式中单翼,采用单翼梁、承力蒙皮的结构,在主机翼的前缘还安装有加热除冰装置,这个装置将一个燃油加热器产生的热气引入机翼前缘加热机翼用来避免机翼在飞行中结冰。
当然在尾翼的前缘也一样安装有除冰装置,尾翼为悬臂单梁结构,表面采用金属蒙皮覆盖,整个结构设计基本上都避免了早期飞机所能遇到的问题,可以说是非常先进的一款飞机,但是最后却没有获得好的战绩和大量使用,这是为什么呢?最大的原因就在于引擎上。
失败的引擎设计
He 177的动力装置为两台戴姆勒-奔驰 DB610液冷发动机,DB-610发动机其实是由两台 DB605 型 12 缸倒 V 形液冷发动机并联而成的24汽缸引擎,通过一定角度倾斜内侧汽缸与地面垂直的方式安装,在两台发动机曲轴箱的前方是变速箱,通过这样的设计将两台发动机的动力一起输入变速箱再共同驱动一副直径为355.6毫米的 VDM 金属四叶螺旋桨。在外型上看亨克尔 he 177轰炸机虽然只有双螺旋桨构型,但实际由是4具引擎输出动力的,因而其机动能力比当时的很多四引擎的重型轰炸机都毫不逊色。
当时为什么不把这四具引擎分开安装,而非得要进行这种很不稳定的双联动耦合发动机呢。这是因为要满足当时的德国空军所提出的性能需求,至少需要一对能输出2000 P的发动机才能满足性能要求,而当年的德国航空发电厂的发动机都没有达到这个能力,也就当时的德国戴姆勒 - 奔驰的发动机通过四引擎版本提供动力才能达到要求,而要实现高速飞行的话,四引擎布局就会增加螺旋桨阻力,从而不利于俯冲轰炸的性能。
而如果能够实现减掉一对,采用两个反向旋转螺旋桨的话,就会大大的减少阻力,减少俯冲的不稳定性和大大提升机动性。所以德国工程师就开创性的将两具发动机合在一起驱动一副螺旋桨来实现这个性能,这也是不得已而为之。
通过这个设计的每台发动机起飞功率可以达到 2950 马力,能让亨克尔 he 177轰炸机实现488 km/h的最大飞行速度、有效载重为27.2吨、实用升限9400米、战斗半径1540公里、转场距离5600公里,虽然相对于德国空军提出的航程要达到6695公里,最高飞行速度必须达540公里/小时还有些差距,但是也基本上满足了当时德国空军提出的轰炸机A计划的要求。
而之所以航程没有达到需求,是因为为了让飞机进行俯冲轰炸的时候以承受俯冲轰炸带来的巨大过载,亨克尔大量的加强飞机的结构强度,从而导致飞机的重量大大的增加,因而影响到飞机的速度和航程,航程通过携带大量的燃油来解决,He 177 的全机总载油量达到了 2788 加仑,全存储在机身和机翼内的油箱中,油箱采用的是金属自封闭设计,除了机翼外端油箱是橡胶软油箱,通过这些燃油来提供足够的航程,并且在机翼油箱上还装有两根粗大的燃油抛弃管,用来特殊情况下使用。
同时为了消除发动机产生的巨大扭矩,机翼上的两副螺旋桨是向相反的方向旋转的,在飞行的时候,可以将一台发动机关闭起到节省燃油的效果,前面说过这款飞机的最大故障就是发动机,原因是什么?是因为He-177的发动机非常容易过热以及发动机经常因各种原因起火问题,也因为如此,He-177还被戏称为空中打火机。
He 177的24缸发动机在运作时会产生巨大的热量,早期的时候是打算采用独特的蒸发冷却系统,不过后来发现这个发动机所产生的巨大热量已超过了蒸发冷却系统的承受能力,因此后来使用的是传统环形散热器冷却系统,位置在螺旋桨后方。
在机翼前缘装有两个油冷器,冷却空气从其前端的方形冲压进气道引入,实现冷却换热效果。而采用双联动发动机会造成机舱空间非常紧凑,各种电气线路之间靠得太紧大大的增加了发动机空中起火的危险,而起落架的液压装置也硬挤在发动机舱里边,结果导致液压装置漏出的液压油很容易会触到灼热的排气管,这样的话就会直接燃烧起来造成起火。
再者如果发动机产生机油渗漏现象,那么产生大量热量的排气管就会点燃这些泄露的机油,而如果飞行中油门的变化速度过快,发动机的燃料喷射系统就会向汽缸内喷射过多的燃料,此时如果输油管线密封不佳,可能就会将燃料洒在发动机炙热的外壳上,引发火灾造成机毁人亡,因此He 177的发动机舱很容易着火,当着火之后,因为发动机舱距离机身非常近,机身和发动机之间也没有防火隔层,当发动机起火的时候,就很容易影响到机身和机翼,因此即便是很小的火势也会迅速蔓延到机翼油箱和机身内,造成油箱爆炸,这一点成为了这款飞机经常出现事故的原因,而螺旋桨的问题也一样严重,其用于空转联动装置经常产生转动力矩振差,从而导致曲轴失效,造成飞机产生难以控制的强烈摇摆从而坠毁。而这一切都是来自于不成熟的发动机设计。
超强大的火力配置
火力上,He 177 机身内共设有两个炸弹仓,前部一个后部一个,前方的弹仓下方还可以加装一个挂架,用于挂载一枚 Hs 293 遥控滑翔炸弹。此外,He 177 的翼下也可挂载 Hs 293 滑翔炸弹及其他重型武器,弹仓内可以挂载6吨的各类炸弹。
机身上的自卫武器也不少,通常情况下,机鼻安装1挺7.92 mm MG 81机枪、前方机腹吊舱内安装1挺20 mm MG 151机炮、后方机腹吊舱安装1挺双连装的7.92 mm MG 81机枪、背部有1挺360度射界的双连装13 mm MG 131重机枪、尾部炮塔为1挺20 mm MG 151机炮,这些组成He-177轰炸机的防御武器系统,当然机载固定武器由于型号和执行的具体任务不同在数量和口径上会有较大区别。
因为加装了各种设备和装甲防护,亨克尔He 177轰炸机的重量一直在增加,因而其起落架系统采用了强度更好的可收放式后三点起落架,其主起落架为双轮,可以向内折叠收入机翼内,后起落架为单轮,能向后收入机身尾部,就跟前面说过的,其起落架采用很容易引起火灾的液压操作系统收放。
乘员一共六名,分别是前部驾驶舱内的飞行员、副驾驶、导航员和遥控炮塔机枪手,而在其他的部位还有两名机枪手,这两名机枪手的座位跟前部分驾驶舱是隔开的,分别布置在尾部炮塔和中部炮塔内,这六个人构成了整个轰炸机的机组成员。
当年亨克尔He 177轰炸机服役之后,就因为发动机过热着火问题和机翼过载过大容易折断问题被认为不适合参加战斗,在进行大量的修改之后,于1943年11月进行了对盟军船队的空袭,当时每架飞机携带两枚hs 293 无线电遥控滑翔炸弹,一共投下46枚,却只命中两发,还被英国的B-24轰炸机追击,却因为发动机过热起火逃过一劫,而其他的几架亨克尔He 177轰炸机也同样因为自身的各种原因坠毁,基本上在欧洲和德国东线都没有取得很好的战绩。
一直到1944年8月最后一架He-177交付,当时德国一共生产了1094架亨克尔He 177轰炸机,这款飞机在当时集高速、大航程及俯冲轰炸能力于一身,可以说是远远地超过了当时航空工业的技术水平,德国空军曾对 He 177 寄予厚望,但是居高不下的故障率也让它一直没有获得好的战绩,直到德国燃油短缺,无法维持继续作战,才最终被遗弃掉。
二战德国鼎盛时期唯一款重型轰炸机亨克尔He177
说到二战时期德国的轰炸机,人们印象深刻就是德国的俯冲轰炸机容克87型斯图卡,由于前期德军斯图卡轰炸机其高效又准确轰炸能力,让德军在1939年到1940年的一系列重大战役中都取得成功,在斯图卡轰炸机的辅助之下,德军装甲师部队简直是如虎添翼,但斯图卡轰炸机,只能算是一种轻型俯冲轰炸机,适合进行战术配合的攻击任务和对前线部队及时的火力支援而已,斯图卡轰炸机并不适合进行敌国城市进行的战略打击行动,因为斯图卡轰炸机航程太短了且载弹量太小了。
1940年德国攻下法国之后就试图入侵英国本土,但当时德国并没有充足的战列舰能与英国的帝国海军进行决战,因此狭小英吉利海峡成为德军难以跨越的障碍,于是德国准备对英国进行大规模的轰炸行动,用无差别轰炸来让英国屈服,让英国在投降书上签字,当时德国并无战略轰炸机,斯图卡轰炸机和德国HE-111双引擎轰炸机,这些轰炸机都并不符合重型轰炸机标准,都是一些轻型和中型俯冲轰炸机更重要一点就是速度比英国的飓风战斗机慢,一旦落单或者遭到英国战机机群拦截很容易损失惨重,而且投弹量较少,意味着德军如果要轰炸英国起到一定效果的话,其机群每次出动都得三百到五百架次左右,看似凶猛无比但轰炸效果却十分一般。
不列颠空战中德国累计投入作战飞机4523架飞机,英国累计投入作战飞机 4139架飞机 ,从数据上德英双方总体战机数量是差不多,德国最终不列颠空战中被英国击败这是可以预料到的事情,但令希特勒大为恼怒的是德国空军的空袭效果,高损失的情况下其空袭效果并不明显,德国累计损失了1977架多架战机,3000名飞行员战死或者被俘,英国累计损失了1744架,损失1500名飞行员,等于双方最终演变成了一场大规模空战对决,而希特勒真正目的是用战略轰炸来让英国人屈服,而不是跟英国人打消耗战。
于是德国就打算研发一款重型轰炸机来解决投弹量不足和航程不足的问题,其实德国重型轰炸机研发早在1936年就有设计图纸了,该计划叫作“轰炸机A”的需求报告,对该机的性能要求是最大飞行速度达到540公里/小时,在携带2000公斤炸弹时航程达到6700公里,并把这项工作交由亨克尔公司来做,但最终计划被无限期搁置了,原因是时任纳粹德国航空技术局局长的恩斯特·乌德特认为没有俯冲轰炸能力的轰炸机根本就不值得生产。
最终到了1942年亨克尔公司终于设计出一款世界上第一种能够进行俯冲轰炸的重型轰炸机,亨克尔He 177代号鹰狮式轰炸机,为了满足德国高层要求,亨克尔He 177重型轰炸机,从研制出来那一天起,就问题不断亨克尔He 177可以说是世界上最先进的轰炸机,也可以说是世界上最不稳定重型轰炸机,因为如果要实现俯冲轰炸的性能,就只能采用双螺旋桨设计,而亨克尔He 177重型轰炸机其全重达到了16.8吨,满载弹量时达到了31吨左右,当时世界上还没有两个引擎就带动如此重量级轰炸机起飞,于是亨克尔就采用四个引擎带动两个螺旋桨的设计,这样就有充足动力满足He 177重型轰炸机进行起飞爬升和俯冲轰炸的性能要求。
但性能要求是满足了,但引擎技术上过于复杂导致了引擎容易过热而产生自燃现象,这是很可怕的缺点,因为整架如此重的飞机只有两个引擎,一旦其中一个引擎因为起火而失去工作的话,飞机失去平衡就会一瞬间造机毁人亡的事故发生,但如果引擎幸运的没有发生自燃事故,He 177重型轰炸机的最高时速可以达到488公里每小时,最大飞行高度达到8600米,但为了能够实现高速,灵活机动,和俯冲能力He 177重型轰炸机的载弹量仅仅6000公斤,与同期的美国和英国重型轰炸机根本不是一个档次的。英国的兰开斯特重型轰炸机载弹量为9000千克,美国B29轰炸机也是同水准9000千克甚至在执行特殊任务载弹量还有上升的空间。
从德国设计重型轰炸机的理念来看是基本错误的,纳粹德国航空技术局局长的恩斯特·乌德特包括戈林和希特勒从来就没有把重型轰炸机定型为战略武器投入实战中,德国更多的思想是想把空军战机,当成一个战术军种来使用就是只考虑眼前效率,不考虑战略可行性和可持续性,二战德国王牌飞行员数不胜数,但为什么如此高效的作战效率还是最终无法在制空权上取得胜利呢?这其中原因就是德国缺少把空军这一兵种当成战略兵种的指导思想。
而英国和美国对重型轰炸机的定位就很清晰,就是要轰炸持续轰炸把德国变成废墟,从经济上,士气上,从战略上打击德国有生力量,直到把德国彻底拖垮,所以美国和英国不需要可以进行俯冲轰炸的重型轰炸机,德国尽管设计出了当时世界上最先进,最复杂重型轰炸机,但技术的瓶颈也导致了亨克尔He177重型轰炸机在二战地位变得可有可无,高发的故障率,定义上错误也导致了德军重型轰炸机在二战几乎没有完成过一次高质量的攻击和轰炸任务,亨克尔He 177重型轰炸机从1942年研发成功到1945年累计产量不超过1100架。亨克尔He 177重型轰炸机就跟后期德国生产的虎王坦克一样,虽然是高技术的产物却对二战的影响微乎其微,德国军工总是把简单东西复杂化了产量跟不上,性能上也非常不稳定,这也跟德国战争物资匮乏有关。
相关问答
德国二战时期的战斗机的中文译名?
重型战斗机2、Focke-WulfFw189Eule--福克-沃尔夫Fw189奥伊勒式夜间战斗机3、Focke-Wulf...2、Focke-WulfFw189Eule...
斯图卡俯冲轰炸机有多优秀?对于德军的帮助有多大?
尖叫恶魔:斯图卡俯冲轰炸机斯图卡俯冲轰炸机,游戏《战争雷霆》截图。1940年5月11日,德军的1800辆坦克出人意料绕过坚固不可摧的马其诺防线,从阿登山区一举突...
轰炸格尔尼卡的是哪种轰炸机?
提到格尔尼卡,我们首先想到的是毕加索名作,这个位于西班牙毕尔巴鄂的小镇也因此闻名于世。格尔尼卡轰炸指的是1937年4月26日,纳粹德国空军秃鹰军团与意大利空...
谁能给我介绍一下二战德国的空降部队哟?
DFS-230最后一种型号,在机身上方还安有一座机枪塔,由坐在最前面的士兵负责射击。通常拖带DSF230的是JU-52型运输机,有时也会使用亨克尔公司的HE-111型轰炸机...
美国探月之父冯.布劳恩二战中为德国设计的火箭战斗机性能怎样?
性能就是放在八十多年之后的今天也是超群的————想一想,在二十世纪40年代,一款垂直起飞+涡喷和火箭复合动力+强大火力+超音速的战斗机简直可以横扫天空的一...
二战中有些胎死腹中或者因故未能服役的逆天武器?
谢邀。今天就来讲讲纳粹德国在战争末期试图上马的“先进单发高性能喷气战斗机”方案,所开发的是取代现有Me262的主力机型,着眼于1946-1947年的技术发展与战争形...
二战时期有哪些著名的双翼机?
首先,最有名的显然就是英国的费尔雷剑鱼,这个飞行网兜在大战初期是英国航母的主力舰载鱼雷机,虽然性能不咋样但是却战功赫赫,俾斯麦号和塔兰托的意大利战列舰...
为什么在二战东线战场少有空战?苏德双方主力战机各是哪种型号?其主要作用是什么?
英美由于在发动机增压技术上有优势,因此无论是轰炸机部队还是负责护航的战斗机部队,普遍都选择从高空以高速突入的方式进攻。而且因为战略轰炸的目标多为德国的...
中华民国时期北洋军阀政府与南京国民政府外购的军用飞机源自哪里?有哪些型号?
容克斯(Junkers)W33K-47中德军事合作时代中国从德国购买的战斗机,主要为W-33、K-47型。亨克尔(Heinkel)HE-111主要为德国亨克尔的HE111A型轰炸机,.....
He-162是一种什么飞机?
此外,He162机身大部分采用木材打造,机翼是强化后的胶合板,起落架来自Ju88轰炸机和Bf109战斗机,毕竟匆忙之间造出来的飞机,东拼西凑之下还能达到这样的水准...H...