為什麼零式戰鬥機被稱為“打火機”?

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顧名思義,打火機就是指零式戰機一旦被擊中就會燃起熊熊大火。機身脆弱、容易著火是零式戰機的標誌性弱點。

零戰在設計之初就是專門針對海軍航空兵開發的,因此主任設計師堀越二郎放出了那句名流千古的話:“用慣了小型戰機的海航不習慣使用大型戰機,選用大尺寸發動機的機型會影響海軍的採購興趣”

因此堀越二郎選用了尺寸較小的榮-21型發動機,這款發動機的實用拉力僅有960匹,而同時代的戰鬥機一般都能獲得1200匹甚至1500匹以上的馬力(戰爭末期出現了2000匹以上的發動機,但是由於尺寸太大不能裝進零式狹小的機身裡),為了讓小馬力戰機獲得更強的機動性能,堀越二郎拼命給零式戰機減重,以獲得儘可能大的推重比!

日本化學工業通過獲得德國技術研製成功了五十嵐金屬,這種金屬硬度極高但密度非常的低,因此很適合做戰機的材料,也有人說沒有這種金屬的研製成功就不會有零式的神話,這是非常正確的。

零式戰機依靠這種神奇的金屬和堀越二郎瘋子般的減重技巧,獲得了超乎尋常的速度、航程、格鬥性能和海戰性能。最後一項海戰性能估計很難有人理解!它指零式戰機小體積構造能讓日本航母攜帶更多的艦載機,通用性能讓海軍獲得更多的海戰優勢,這是很容易被忽視的一點。

但是零式戰機瘋狂減重也留下了安全隱患,這種龍骨和翼樑上鑽滿空的戰機結構強度非常低,盟軍一發子彈擊中零式都可能打碎它;為了減重不僅去掉了保護飛行員的防彈裝甲,連油箱裡的自封設備也取消了,這樣一來零式的油箱裡總是充滿揮發起來的油氣,一顆子彈穿透它都能燃起熊熊大火,空中打火機的名號由此而來。其實不僅僅是油箱,零式的蒙皮被美軍燃燒彈穿透以後也會著火,這是五十嵐金屬的不足之處。


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“零戰的機體為了極端減重,採用了‘易燃的’鎂合金製造,被美軍穿甲燃燒彈擊中後,就變成了一個個空中的‘火雞’。”

但這個其實是錯的。零戰根本沒用鎂合金,當時鎂合金確實應用在了航空領域,比如Fw-200的開裂式襟翼就是鎂合金造的。但是這個零戰沒關係。零戰用的是ESD。

30年代末,日本住友金屬工業的五十嵐勇搞出了一款新合金。也就是超級杜拉鋁(ESD)。

零戰就用這個。這個名字就炫酷狂霸掉渣天的超級材料是啥呢?按照今天的國際排號,ESD類似於7075鋁合金,和7075-T6最為相似,雖然一些材料佔比上有細微的區別,不過總體性質還是很相似的。

ESD有時效硬化現象,具體不展開,總之這是一種強度,硬度都很高的材料,因此也被稱為超硬鋁合金。這種鋁合金的用途非常廣泛,M16拿它做下機匣,iPhone為了解決之前容易被掰彎的問題,號稱是使用了航空級鋁合金,也就是7075-T6。但是ESD並非完美的材料,它也有其固有的缺點,他是鋁合金。鋁合金在高溫的力學性能很差。在酒精燈下加熱鋁箔,即使鋁箔被烤到熔化,你也無法點燃它。

因為鋁氧化生成的氧化鋁是很好的阻燃材料。

在空氣稀薄且高速的高空,零戰上的鋁合金竟然在燃燒?說實話我是不信的。更有可能的情況是零戰因為沒有采用自封閉油箱,起火後機翼溫度逐漸升高,鋁合金硬度強度下降,隨著時間的推移,“砰”的一聲,被負載壓垮。

但是在高溫性能上,各國的鋁合金都是這樣。

實際上鋁氧化生產氧化鋁阻燃,這點初中化學就講過。零戰被稱為打火機,主要是因為沒有自封閉油箱。


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“空中打火機”是美國人在1944年後給零式戰機起的外號,而此時距離零式戰機服役已經五年了。在這五年裡,零式戰機幾乎沒有進行過大的升級。而美國的裝備早已更新換了好幾代。


但是零式服役之初可以說是中國人和美國海軍的惡夢。在1943年之前幾乎沒有人敢和零式低空狗鬥,美國人也是在戰鬥中總結出的豐富的經驗。說的簡單一點,就是不要和零式在低空狗鬥,如果你被零式戰機咬住那就把油門轟到最大,立馬爬升,然後到高空之後又立馬俯衝。然後在這段時間內尋找機會。能做到這一切的,除了美國強勁的發動機動力外,還有依靠無比厚重的戰機裝甲結構。因為美國人研究一架俘獲的零式戰機,才知道零式的弱點。知道零式是不敢做這樣的動作的。




零式戰機本體材料不算優秀,但是它的設計理念也可以說是渣,但是就是這樣外界認為不可能的事就讓日本人“負負得正”整出了逆天的零式。要知道零式戰機空重才1.5多噸,飛機發動機最高才1000馬力,而美國F4F空重就達5點幾噸,飛機發動機最高能轟到2000馬力,而多出的那幾噸裝甲就是用來保護油箱、發動機和飛行員的。

所以零式那可憐的噸位你還奢求還有裝甲來保護油箱發動機和飛行員?所以“空中打火機”只不過是美國的國力對日本國力的嘲諷。


在十字路口等等你


筆者認為零式戰機之所以成為“空中打火機”,不單單只是個別設計細節上的問題,而是整個飛機總體設計思路遺留缺陷,由於一直沒有糾正而釀成的大錯。

(太平洋戰爭初期不可一世的零式戰機)

首先談談零式戰機的總體設計思路是什麼,一個字,“輕”。日本軍方在當時世界各國飛機發動機水平相差不多的情況之下,要想使得飛機具有更好的機動性,就必須減輕零式戰鬥機的重量。而在日本設計師們的努力下,這一預想終於實現了。

在發動機輸出功率相同的前提下,零式戰機比美國的同級戰機輕了百分之三十到百分之四十五,而這直接為零式戰機在近距離狗鬥中增添了顯著的速度與機動性優勢,造就了太平洋戰爭早期零式戰機的輝煌。

(零式的失敗,一定程度上也是日本戰敗的寫照)

但正所謂“禍兮福所倚,福兮禍所福”,零式戰機所引以為傲的機動性,到了戰爭後期成為了其失敗的主因。

(二戰後期,在相同乃至更好機動性條件下,美軍F4U戰機往往防護更好,火力更猛)

隨著美國航空技術的提升,美軍飛機的航空引擎動力顯著提高,實現了在大功率推動下,即使披掛更多的防護裝甲,掛載更兇猛的火力,比零式更重,也能達到後者的機動性能乃至超過。

(被改裝為神風特攻機的零式戰機)

反觀零式戰機,由於當初設計時過於追求輕量化,大量常規飛機設計被拋棄,其中危害最大的是沒有密封油箱,“飛行打火機”這一外號多為其所賜。另外,放到整體上看,零式這種“竭澤而漁”的設計,使得其改裝升級空間很小,日本軍方只能重新設計戰機,或者放任飛行員繼續做無謂的犧牲。而事實上,軍國主義分子的確選擇了後者,將大量老式零式改裝為特攻機,可謂喪心病狂。

其實,說到底,還是本子工業實力太差,造不出更好的發動機。

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零式戰鬥機被稱為“打火機”的主要原因是該機為了減重而沒有在關鍵部位採用裝甲,機身沒有自密封油箱,在被美國戰鬥機普遍裝備的12.7毫米穿甲燃燒彈擊中後,會因油箱漏油而起火燃燒,最終爆炸成一團火球。

所以零式戰鬥機成為“打火機”離不開三個因素:缺乏裝甲、缺乏自密封油箱、穿甲燃燒彈。

日本海軍在零式戰鬥機的研製上提出了非常苛刻的性能要求,如速度不低於600公里/小時,在3.5分鐘內要能爬升至3000米高度,正常功率續航時間2小時,經濟巡航速度下能達到6到8小時。而當時日本的航空發動機工業根本就拿不出能滿足該機性能需求的發動機,可用的三菱瑞星或中島榮星形活塞發動機的功率僅有700-900千瓦。

在有限的發動機功率下,為了實現日本海軍提出的性能要求,零式戰鬥機就只能採用非常極端的設計了,其核心就是減重。首先該機率先採用住友金屬工業公司於1936年研製的一種新型絕密鋁合金製造,這種 "五十嵐式杜拉鋁"比其他合金材料更輕更硬,且更具延展性,但這種材料不耐腐蝕而且鎂合金含量很高,在遭遇高溫時容易發生結構性損壞。

為了瘋狂減重,零式戰鬥機沒有為飛行員、發動機和機身的其他關鍵部位設置裝甲,也沒有采用自密封油箱。這種油箱在二戰時普遍裝備在軍用飛機上,在被彈丸擊穿後油箱內外的生橡膠密封層在接觸燃油後自動膨脹,使彈孔閉合,能有效油箱防止燃油洩漏引發的火災。但由於零式沒有裝甲和自密封油箱的保護,在遭到射擊後油箱容易被打穿導致漏油。

說零式戰鬥機本身在在先天設計上就容易起火,這種情況在太平洋戰區的美軍戰鬥機普遍裝備穿甲燃燒彈之後進一步惡化,最終使該機成為了名副其實的“打火機”。這種新型彈藥在保留穿甲彈穿甲能力的同時又具有引火功能,在擊穿零式毫無防護的油箱後就能順便引燃。此外穿甲燃燒彈產生的高溫也能破壞零式高鎂含量的杜拉鋁結構,引發機身解體。因此三種因素結合之下,零式不想成為“打火機”也很難啊。


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在第二次世界大戰中,日本的零式戰鬥機是一種著名的戰鬥機。在網上曾經流傳著一種說法:零式戰鬥機的機身是鋁鎂合金製造的,因此被擊中後會起火燃燒,迅速解體,因此有著“打火機”的稱號。但事實果真如此嗎?

事實上,零式戰鬥機的機體材料根本不是鋁鎂合金,只是一般的鋁合金而已——其翼梁結構使用的是日本自行研製的ESD鋁合金,類似於現代的7075鋁合金。這種材料在高空高速的狀態下是不可能燃燒起來的。雖然零式戰鬥機由於沒有自封油箱,油箱被擊中後容易起火燃燒,導致飛機解體,但這並不是“打火機”這一名稱的來源。實際上,“打火機”原本屬於另一種日本軍用飛機:一式陸上攻擊機。作為一種中型轟炸機,一式陸攻不僅具有巨大的油箱,還嚴重缺少裝甲防護,因此中彈後極易起火燃燒。再加上一式陸攻以魚雷攻擊為主要攻擊方式,在空中像個靶子一樣,所以取得了“打火機”的名號。

事實上,在美日雙方著名的馬里亞納海空大戰中,由於飛機性能與飛行員水平的差距,零式戰鬥機被美軍的F6F“地獄貓”戰鬥機打出了極為懸殊的交換比。以至於美軍飛行員將此戰戲稱為“馬里亞納獵火雞大賽”——而零式戰鬥機自然就是“大賽”中的“火雞”了。而將零式戰鬥機張冠李戴成“打火機”,極有可能就是由這一說法誤傳得來的。


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打火機這個叫法是個形象稱呼,指日本飛機像打火機一樣,一點就燃。根本原因在於日本是個資源匱乏的國家,為了得到強大的艦載機,日本對飛機的防禦做出了犧牲。

當時歐洲戰機為了增加飛行員生產率,對戰機增加防禦護板,使得飛機在被擊中以後,不會馬上爆炸,飛行員不會一槍就死,但是這樣導致飛機很重,機動性減弱,而零式飛機異常靈敏,在實驗數據和空中搏鬥中有十分優秀的表現,美軍一直很好奇,這飛機怎麼可以這樣飛,同時日本對飛機管控嚴格,就是爆炸也會注意回收殘骸。

這種情況一直到美方獲得一架故障迫降的,基本完好的零式才解開謎題,美國軍方修復並且研究找出了零式的缺點,還特地研製了穿甲燃燒彈,這種子彈非常容易穿透零式的鋁合金蒙皮,並引燃整架飛機。

從此打火機的說法大家就很認可了,在盟軍使用俯衝攻擊零式時,只要被這種特製穿甲燃燒彈擊中目標,日機就會像打火機一樣燃燒起來,這個稱呼基本總結了這種飛機的弱點,合金外殼包裹的Zippo,當然由於開始時日本飛行員技術高,機動強的日機容易強佔制高點,盟軍俯衝攻擊戰術很難實行,導致前期戰果不大,後期日軍有經驗飛行員減少,零式正式成為可以飛行的打火機,淪為敢死隊角色。

特別說明零式在沒有被美軍研究透前,在中國戰場上遭遇過3:0,中國軍隊無損的戰例,中華民國國民政府為紀念這首次空戰的勝利,也為了進一步激勵前線的士兵們英勇抗擊日寇,鼓舞全國人民的抗戰熱情,故將8月14日這一天定為“空軍節”。


夕陽落葉漫天


零式戰鬥機是第二次世界大戰期間日本自主研發生產的性能最好、產量最大的戰鬥機,以轉彎半徑小、速度快、航程遠等優點在太平洋戰爭初期大敗盟軍飛機,打出1:6、甚至於1:10的高交換比,創造“零式神話”。但是零式戰鬥機的弱點也很明顯,容易被針對,特別是裝甲薄弱難以保護飛行員,一被擊中就會著火,因此被稱為“打火機”。

零式戰鬥機由日本著名航空工程師堀越二郎主持設計,日本三菱重工公司生產,於1940年正式服役,是二戰中的日本主力戰鬥機。1937年零式戰鬥機開始研發立項的時候,日本軍方提出了很多苛刻的要求,比如飛行高度要在4000米到5000米,最大空速270節,滯空時間要達到6至8小時,飛行距離要達到1300海里以上等等。當年零式戰鬥機的設計師堀越二郎第一次知道軍方的要求的時候,曾經吐槽過“想要世界上最好的戰鬥機啊,做夢去吧!”但是在當時軍國主義盛行的日本,軍隊主導一切,沒條件製造條件也要上,堀越二郎經歷無數失敗,終於設計出了符合軍方要求的戰機,但是也為零式戰鬥機的悲劇落幕埋下伏筆。

實際上限制飛機性能的最大難題就是發動機,發動機性能越好,設計師越有發揮空間。但是日本並不是一個工業強國,發動機性能別說和英國、德國、美國比,就連意大利都比日本強,比如零式戰鬥機最早使用的瑞星13型發動機最大功率875馬力,後來的榮12星型發動機最大功率也才950馬力,而同期的歐美各國發動機最大功率1000馬力起步。因此堀越二郎為了滿足日本軍方的要求,瘋狂降低飛機自身重量,取消了飛行員的防護鋼板、沒有安裝自密封油箱和任何自動滅火裝置,使得機體表面中彈就可能著火,飛行員難以逃生。

在二戰初期,因為歐美各國不相信亞洲國家的技術能力,因此一直不重視關於零式戰鬥機的情報,以至於太平洋戰爭初期日軍利用零式戰鬥機機動性和續航力的優勢大敗F2A水牛、F4F野貓、CW-21B、霍克75A、P-40戰鷹等戰機。但是隨著美軍慢慢發現了零式戰鬥機高速時機動性惡化、俯衝速度不行、裝甲薄等弱點,開發出了“薩奇剪刀”等專門針對零式的有效戰術後,零式戰鬥機的輝煌慢慢過去;特別是1942年開始,美國依靠強大的工業能力接連服役了P-51野馬、F4U海盜、F6F地獄貓等高性能戰鬥機,零式戰鬥機就只能被碾壓了。1944年6月的馬里亞納海戰,美軍和日軍展開了歷史上最大的航空母艦決戰,日軍飛機被美軍飛機輕易擊落,損失達300架,日本海軍航空兵被打斷脊樑無力再戰,被美國人戲稱為“馬里亞納射火雞大賽”。


當狗容易做人難


日本人科技水準不夠,

資源貧瘠。(裝甲溥弱,這叫節約資源)

裝甲過厚的話,機動,航程都會大大降低

駕使艙,油箱裝甲溥弱,挨不了幾發子彈

就完球了!


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