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日志

传奇的创新 —— 日本零式战斗机 (转)

已有 227 次阅读2016-4-27 14:02 | 战斗机, 日本, 传奇, 创新

注:武汉会战之后

1940年9月13日,重庆璧山上空,于遂宁起飞的中国空军第五大队的34架伊-15和伊-16飞机正在寻找来袭的日军飞机,与以往经常遇到的慢速96式 战机不同,这一次遭遇的是一些形状陌生、速度奇快、异常灵活的新对手。这些日军飞机利用云层掩护,从中国机群左后方急袭而来,第五大队的飞机瞬间被击落多 架。而等到中国飞行员反击时,却发现性能相差太大,根本无法咬住对手。日机反复盘旋攻击,共二十余架中国飞机被击落或受伤迫降坠毁,飞行员战死10人,负 伤8人,而日机仅被击伤一架。

此次战斗后,日本将战果吹嘘为27:0,而中国空军第五大队则被撤销番号,改名“无名大队”,所有队员胸前都要佩戴“耻”字胸章。这场堪称空中“甲午海 战”的空战成了抗战时期中国空军最黑暗的一天,直到飞虎队成立之前,中国空军都无法升空拦截日军飞机,剩余飞机只能不停地转移。这种让中国空军蒙受了耻 辱,让飞行员们牢牢记住并切齿痛恨的,正是二战日军的招牌武器之一——零式战斗机。

这种战斗机当时并未披露真实名称,日本政府故作神秘地称之为“新锐战斗机”,直到太平洋战争爆发后,人们才得知了它的“本名”——零式。之所以叫做“零 式”,是因为这种战机正式装备日本海军的1940年(昭和15年)正好是日本皇纪2600年,这个纪年的后两个数字刚好是两个零。日本为了对外扩张,在航 空力量的建设上可谓不遗余力。1937年,96式战斗机(96舰战)刚刚装备到日本海军不久,日本就准备研制后续机型了。这一年5月,日本海军向当时日本 主要的军工企业——三菱公司和中岛公司招标,研制新型“十二试舰战”。但直到10月,三菱的航空设计师堀越二郎才看到它,这位已经研发过几种飞机的年轻设 计师看完海军的要求后顿时眉头紧皱——这简直就是不可能完成的任务嘛!

来看看日本海军对新型飞机的要求:在高度4,000米时最高时速达到 500 公里以上;航程 3000 公里;能在3分30秒内爬升至 3000 米高度(相当于14m/s);机动性不低于 96 式;要能装上2 门20 毫米机炮和2 挺7.7 毫米机枪;包括一具无线电测向仪在内的全套无线电设备。

我们可以把其中一些主要指标跟飞虎队装备的P-40战机对比一下——P-40的航程为1100公 里;巡航速度为435公里/小时(最高时速580);海平面爬升率为10.4m/s;武器为2挺12.7mm勃朗宁M2重机枪,再加左右机翼各1~2挺 7.62mm勃朗宁M1919机枪。可见日本海军在航程、机动性和高速度这几方面的要求不低,但这些要求又存在着几乎是难以调和的矛盾——如果盘旋性能要 好,机翼应得宽大一些才行,但高速又要求使用细长的机翼;要飞得远就得机体轻,但要抗住高度的机动性带来的过载,就需要更坚固的梁架,这就得要求使用更多 的材料,难免更重。中岛公司看到这些指标后也感觉很为难,在1938年1月干脆就退出竞标了——三菱,you can you up,反正我是干不了……,这下三菱不干也得干,硬着头皮接下这单难度很大的任务。

注:长航程战斗机,当时美国也解决不了这个问题。


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三菱公司于1938年4月完成了《A6M1计划草案》(A6 即“十二试舰战”代号,M就是“MITSUBISHI 1”的首字母,1指的是“三菱第一号产品”),总设计师崛越二郎将解决各种矛盾的方案落实到具体层面——发动机、螺旋桨、机身重量和气动外形,力图在从这 几方面入手,达到日本海军那苛刻的要求。在发动机方面,零式原型机采用了三菱自产的“瑞星”14缸气冷星形活塞发动机(总感觉是装了个杀毒软件……),实 际上三菱还有一款功率更大的“金星”发动机,但是重量和体积都比瑞星大。发动机大了本身就重,还会导致飞机尺寸为容纳发动机而变大,这就会让机体更重,又 会抵消掉发动机的功率。考虑到这种连锁反应以及日本海军对机动性的偏好,再想到还有一个竞争对手中岛,崛越只能选择小一号的发动机了。在后来的测试中,由 于原型机的速度始终不达标,被日本海军审查部强令改用950马力的中岛“荣”式一二型发动机,不过此型发动机的功率仍然小于美国同时期的同类产品。自家产 品上的核心部件居然要使用竞争对手的东西,这对于三菱来讲自然是心有不快的,但当时的日本已经在军国主义的统治之下,一切都要服从军部的“大局”,发动机 之类的小事情哪里容得商量。

确定了发动机,剩下的问题就是如何保证机动性和航程了。此时,恰好日本住友金属公司搞出了新材料“五十岚铝”(五十岚是人名,搞出新材料的工程 师),这是一种在当时比较先进的铝合金,强度和硬度都超过了钢材。崛越立即将这种材料用到了“十二试舰战”上,由于这种新材料的“强硬”,崛越可以把框架 设计得很细,还敢在上面再打孔减重以及使用更细的铆钉,其结果就是整机重量仅1500千克左右,只相当于一辆“帕萨特”轿车(P-40和 F-4F“野猫”都接近3吨,双发的P-38则接近6吨),可能要算是“史上最轻”战斗机了。


崛越还在“十二试舰战”上使用了当时另一项先 进技术——变矩螺旋桨。螺旋桨时代的飞机都面临着一个动力方面的问题,那就是螺旋桨的倾斜角度难以两全——如果设计成适于低速的形状,那么高速时的推进效 率就下降很多,反过来也一样。就像后来的“可变后掠翼”一样,解决这个问题的办法只有一个,那就是把螺旋桨倾斜角度设计为“可变”形式,这样就可以使推进 效率大大提高,在同样载油量的情况下,就能飞更远的距离。另外,“十二试舰战”的气动外形也不错,阻力系数只有0.0234。这样一来,发动机功率不足的 问题好像也不那么明显了。


除此之外,大视界座舱、可抛弃大型副油箱、全封闭可收放起落架和电热飞行服等技术也是首次被运用到“十二试舰战”上,这些“高科技”组合到一起,竟然神奇 地满足了日本海军苛刻又矛盾的要求,在许多指标上都超过了当时英美苏等国的主要战斗机。1939年4月1日,零式首飞成功,1940年7月开始服役于日本 海军。零式首先被投放到中国战场,首次战斗即是开头那场璧山空战,日军凭借这种先进机型很快就对中国空军的老旧战机形成了巨大压力,迅速掌握了制空权。当 时在中国任顾问的陈纳德注意到了这种前所未见并且一无所知的飞机,他提醒美国政府要多加提防,但来自遥远战场的呼声没有被当一回事。

等到太平洋战争爆发时,英美等国才发现零式非常难以对付。零式超远的航程常让处于防守状态的盟军惊慌不已,灵活的缠斗功夫让性能逊色的盟军战斗机时常处于 挨打的地位。零式不光可以空战,也可以携带小型炸弹对地攻击,于是零式得到了“万能战斗机”的名称。一时间盟军患上了“零式恐惧症”——升空去拦截零式的 盟军飞行员大多成了“壮士一去不复返”,其实刚开始投入到太平洋战场上的零式总共也就250多架而已。不过,盟军飞行员们怎会甘心就这样被屠杀?尤其是美 军,由于有珍珠港的一箭之仇,报复日本人的意愿特别强烈。美国海军航空兵少校约翰.史密斯.萨奇(John Smith Thach)总结了战斗经验,认为面对盘旋性能出色的零式,不能搞一对一的“骑士对决”,而是要采取多机“群殴一个”的招数。他用了一整晚的时间创造出了 一个“二打一”的方法——“萨奇剪”战法,简单的讲就是以一机为诱饵,另一机反向机动抢占有利阵位进行攻击。实战证明,这种招数比较管用,无独有偶,陈纳 德的飞虎队也是发挥美国战机速度快机体坚固的长处,采取类似的“多打一”招数来对付零式,这样的应急战法在零式尚未被真正了解之前使盟军得以顶住日军的进 攻狂潮


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这架零式战机被称为“阿库坦零式”或“古贺零式”


真正的转折发生在1942年6月3日,古贺忠义飞行兵驾驶的一架零式从在阿留申群岛附近的龙骧号航母上起飞袭击美军港口,战斗中油箱被打漏,无法返航,只 好在阿库坦岛上迫降。由于迫降地点看似草地实则沼泽,飞机受力不均向前翻倒,古贺头部受到重创死亡,但飞机反而受损较轻。这一情况在五周后被美军侦察机发 现(这也说明日军侦察之不力),美军立即派人上岛运走了这个“日军大礼包”,送回后方修复研究。

有了实物在手,美军在经过试飞后很快了解了零式的弱点——无装甲保护、无自封油箱、容易着火、高空或高速条件性能不佳、向右转变困难、不能大角度俯冲(发 动机会停车)……。原来并没有什么“万能战斗机”,美军在感谢上帝的同时,马上就制定了更加具体的战术并传达到前线,例如被零式咬住时要俯冲或向右转弯、 使用穿甲燃烧弹等,并立即有针对性地开发新式战斗机。许多盟军飞行员因此生存了下来,还反过来击落了不少零式。这一下零式的好日子结束了,虽然暂时还可以 勉强支撑,但已经不能像战争刚开始那样肆虐天空了。这些被发现的缺点,其实也是零式先天的“基因缺陷”——可以回想一下,日本海军提的指标里,有没有对飞 行员进行保护的要求?本来硬指标就苛刻而矛盾,要同时满足就只能牺牲其它方面了,再加上日本军国主义者也没真正把飞行员当“人”看,什么装甲啊油箱烧不烧 的就让“天照大神”去管吧……

到了战争后期,日军不仅因为“零式神话”被破解而损失了大量飞机,还因为对保护飞行员不重视而丧失了大批老手。美军则有大批又快又重又猛的新式战机投入战 斗,由于对飞行员的海上救护得力以及训练水平高,熟练飞行员反而是越打越多。此消彼长之下,日军已经不可能控制天空,在马里亚纳海空战中,日军飞机如流星 雨一般坠海,从此零式就再也不能形成威胁了,最终沦为日本最后的疯狂——神风特攻队的主力“自杀”机型。“神风”们的名字挺文雅——像什么“大和队”、 “朝日队”和“山樱队”等,多取自于日本江户时代文学家本居宣长的短歌:“若问敷岛大和心,满山樱花映朝辉”。但野蛮就是野蛮,“文雅”也掩盖不了反人类 的罪恶本质,而撞向美军的零式倒的确像樱花一样纷纷坠落——不要命的自杀攻击也挽救不了邪恶的日本。

战争结束后,日本连军队都不能拥有,战机自然没用了。总共制造了一万多架的零式战斗机还残留了一些,数量不详。在日本以外的就成了盟国的战利品,留在日本的则被直接抛弃了。这些曾为日本法西斯出力,也见证了日本法西斯灭亡的战机只能任由风吹雨打,再也不能作恶了。

后记

崛越二郎在战后先是在新三菱重工业总公司任技术部次长,1961年出任名古屋飞机制造所顾问,1962年任日本航空学会会长,于1982年逝世。




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