02.28 二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

前几天和大家聊了下德国战后民用航空工业的一些努力,今天咱们来聊聊德国战后军用战斗机的一些发展。二次世界大战后,因为先后发起两次世界大战,在英法多国的要求下,德国被禁止拥有军队,空军被解散。但进入五十年代,西德处于北约与苏联阵营交锋的最前沿,西德也需要军事力量来自保。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

战败后的德国


1955年,西德加入北约,同年中旬,华约成立,西方阵营需要武装起西德来对抗华约的军事威胁,这年美英解除对德国航空工业的部分限制。同年5月德联邦获得政治独立,西德领导人宣布建立自己的空军。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

战后西德

重获新生的德国空军,脱节潮流十年的压力

军备上因为美英限制与战后航空工业与研发力量的腰斩,完全自产飞机不大现实,考虑到北约成员的身份,重建空军时首先想到的是从美英法购买。次年1月9日,西德新德国空军成立,两个月后,东德国家人民军正式组建。

联邦国防军空军创立初期,大量二战期间的王牌飞行员再次进入空军,主力机型是美国F-84系列,海军那儿买了六十多架英国的海鹰战斗机,此外就是很多二战的旧飞机了,主要是德国自己以前的,在胜利国手上转了几手又回来了。

当时德国空军机队就是F-84和老飞机们混合在一起,老飞机倒是非常适合训练新飞行员。但是德国造的飞机仿佛都落后时代了,军方想要一些自产的更现代些的飞机。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

F-84

尽管渴望发展国内飞机工业,但是德国军方和工业很清楚自己的能力和处境,初步是通过广泛的国际合作,学习掌握最新的技术,弥补自己停滞十年的差距;作为一个战后的后来者,只有学习英美航空业经验才有可能实现在国际市场的盈利,乃至取得技术上的独立。

五十年代,德国许多航空专家、行业代表和政界人士认为现代航空工业只能通过设计制造战斗机等军用机才能建立,民用机无法像军用飞机一样促进整个工业的进步;造成一段时间里没有对解禁的民用航空抱有足够的重视,错失了借助客机研发振兴航空工业的机会。

为西德空军量身打造一款战斗机

战后被拆成两部分,西德面积约为24.8万平方公里,在这种地理环境下,西德空军想要的是非常短的反应时间与短距起降的高性能战斗机,但是当时放眼世界都没有一款合适的;德国尝试为自己量身定制一款战斗机。

在1956年,联邦国防部组建审核团,旨在确定西德国内航空工业的现状,看国内航空企业是否有能力拿出设计方案。

西德空军的首要目标是保护领空,没有大航程的需求,确定为高性能的轻型高速战斗机,场地适应性好,方便维护,和今天瑞典战斗机的需求差不多。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

飞行棺材F-104

因为F-100和F-104星际战斗机的起降距离长,西德空军以卡姆胡贝将军为主的空军军官不想要买F-104,而另外一部分空军高官对F-104极高的技术性能偏爱有加。德国买F-104的决定长期为二战留下来的王牌飞行员诟病,比如埃里希·哈特曼经常批评买F-104是纯粹的政治决定,因为飞行棺材的坠毁率太高,西德空军的916架F-104中,292坠毁,导致116名飞行员遇难。

西德政府通过让国内航空业和英国航空企业合作,获取洛克希德等公司的生产许可来提高西德航空业,从而减少外交政策上的影响,免得自产战斗机因为政治夭折。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

西德的F-104


西德空军负责人卡姆胡贝将军根据二战期间的战斗经验,下令取消喷气和火箭推进混合动力的英国桑德斯-罗伊SR.53战斗机的订单。根据与国内行业代表进行谈判时制定的政策,决定由西德国内符合资质的公司进行竞标自研。1956年11月15日,飞机制造商多尼尔、梅塞施密特和亨克尔获得竞标资格。

西德空军的要求

西德空军要求新战斗机最高速度能达到二马赫、升限达到25000米,作为高空高速截击机,到最大升限的爬升时间不超过三分钟。从启动滑跑到爬升到15米高度的距离不超过1000米,可以挂载两枚以上空对空导弹;雷达探测范围在30至50公里之间,导航设备使用美国的塔康战术空中导航系统,使用北约的敌我识别系统。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

1957年7月的He 031项目赢得竞标

因为战后喷气式发动机研制的停滞,新战斗机与HFB-314客机的处境一样,发动机需要寻求外购,为了尽量缩短起降距离,并使用液体火箭发动机进行助推,火箭助推缩短起飞距离在当时航空业界非常流行,各国都在开展。

多尼尔放弃竞标新战机的设计,梅塞施密特提出P 1211双发设计案。亨克尔认为设计性能还能提高;凭借He 011、He 012、He 021等战斗机的设计经验,1957年1月,亨克尔提出了基于技术实力提出了风险最小的He 031设计案。亨克尔也是获得洛克希德F-104战斗机生产许可的德国航空企业。

这也不是亨克尔第一次和卡姆胡贝打交道,在二战期间合作过He-219项目,亨克尔有兴趣在许可之下设计一款战后战斗机。

战后喷气战机的设计

He 031战斗机项目代号"金属薄片",使用组合动力装置,采用机头进气,外形与米格21高度相似,雷达安装在机头可调进气锥内。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

结构上机身由三部分组成,前段为驾驶舱与放置前起落架和雷达的机鼻;中段为主起落架和四个容量900升的密封铆接油箱,后部为两个过氧化氢的纯铝储罐,机腹一个二百升的火箭用煤油储罐,作为机腹火箭发动机的燃料,达到火箭助推短距起飞的目的,后段安装德哈维兰Gyron Junior涡喷发动机与液体火箭发动机。

机翼前缘后掠角45°,为了方便运输,机翼、副翼和襟翼方便可拆,机翼油箱达到550升,拥有翼尖挂点。水平尾翼前缘后掠50°,通过液压动作,垂尾前缘后掠45°,垂尾根部安装减速伞,缩短降落距离。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

因为亨克尔的设计师不知道机身增厚是否会导致空气阻力的增大,为了减小制造难度和减小空气阻力,机身中后段几乎是个圆筒,机身直径根据发动机最大直径确定。

有趣的设计,可分离的驾驶舱

为了保护飞行员的安全,西德空军要求新战斗机要使用可拆卸抛离的驾驶舱,但是亨克尔经过一段时间探索认为可抛离的驾驶舱技术困难太多,最大的问题就是驾驶舱分离之后的稳定性,而且驾驶舱与飞机分离的速度太慢;复杂的机械结构在飞机被击伤后的分离成果率也很感人。

事实证明,弹射座椅和特殊加压飞行服足以拯救飞行员,西德空军也再未坚持不咋靠谱的可分离驾驶舱。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

可分离的驾驶舱

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

双座教练型


除了高空截击型,亨克尔还提出了一个前线战斗轰炸机改型,装备四个火箭发射器洗地,两个以上装有无制导火箭的转轮装置依次位于同一轴上。每个转轮六发火箭弹,最前端转轮满弹,后端转轮空余一个火箭位置,空位转到发射通道位置,前端转轮中火箭发射时,转到发射通道上,尾焰通过后端空仓接至最后排焰管道排出;转轮从前到后依此发射。如下图三转轮串联,16发火箭弹配置。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

有趣的火箭弹发射器设计


前线轰炸机配备四个火箭弹发射装置总重量不超过1000千克,而且可拆卸,安装在腹下及翼根部,一次携带共64发火箭弹。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

火箭弹发射器的安装位


腹下安装液体火箭发动机的目的一方面是缩短起飞距离,另一方面是提高飞机在超过两万米时的飞行性能,在进行空战时,火箭发动机没有太大用处,不过火箭发动机使用的煤油与涡喷发动机的航空煤油通用,必要时可以使用火箭富裕燃料提高航程。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

在侧视图中, He 031整体细长,腹下火箭发动机瞩目

He 031计划生产四个原型机用作测试,第一架原型机准备在1960年下线首飞。在试飞与完善后,最晚在1963年交付西德空军。总研制费用预计为4800万德国马克。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

He 031证件照


德国设计案的赢家,败与政治优势加持的F-104

1957年7月,He 031竞标成功,但由于经济和政治原因,研发受到了阻碍。从He 031研发伊始,德国空军内一部分人就支持购买F-104战斗机,飞行棺材F-104就像达摩克利斯之剑一般悬挂在He 031项目的头顶。

一方面洛克希德通过贿赂德国高官促使西德空军采购F-104,在美国政府干预下,西德为了保持与美国的关系,放弃了自研计划,转向F-104;尽管F-104从采购到使用一直受到以二战王牌飞行员为主的西德空军指挥官的抵制。

二倍音速火箭动力,在美国干预下夭折的德国战斗机

地上的F-104才是最安全的

在技术可行性上,通过评估,He 031项目的技术水平高于当时德国航空业的水准,而西德当局希望尽快获得技术上可行的作战飞机。He 031最终败在了对自身技术的不自信与美国政府撑腰的F-104;1959年,项目下马,西德空军开始了他们与飞行棺材相处的噩梦;西德航空业转向垂直起降战斗机寻找突破。

关于民用客机详见:



分享到:


相關文章: