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二战德国空军布洛姆&福斯BV 141型侦察机简史

时间:2018-12-02 17:11:49

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二战德国空军布洛姆&福斯BV 141型侦察机简史

在普遍的观念中,飞机是最讲究对称之美的工业技术产物,自莱特兄弟发明飞机以来,左右对称是绝大部分飞机都遵循的布局原则,但是飞机设计师们的想象力和创造力总能出人意表,在航空器的王国中也存在非对称的另类作品。航空器非对称设计的历史远比人们想象得更悠久,实际上在莱特兄弟的第一架飞机“飞行者一号”上,飞行员和引擎就分别布置在机体中轴线的两侧。迄今为止,非对称布局飞机不是停留在图纸上,就是仅限于试验型,不过在二战时期德国空军的装备序列中确实存在过一种非对称布局的军用飞机,这就是布洛姆&福斯BV 141型侦察机,它是历史上最接近实用水准的非对称布局飞机。

■ 今日在博物馆中展出的“飞行者一号”模型的细节照片,注意飞行员的操纵席与发动机并排设置,可见非对称设计在飞机诞生之初就存在。

1937年,德国航空部向航空界发出招标,研发一型单发三座战术侦察机,作为亨舍尔Hs 126型侦察机的后续机型,要求具备极佳的全向观察视野和良好的防御能力,除了执行战术侦察任务之外,还能胜任对地攻击、释放烟雾等行动。当时参与竞标的是阿拉多公司(Arado)和福克-沃尔夫公司(Focke-Wulf),前者提交的方案是Ar 198,而后者的作品是著名设计师库尔特·谭克博士(Kurt Tank)的得意之作Fw 189。

■ 德国空军亨舍尔Hs 126侦察机,1936年首飞,1937年列装,采用单发双座伞形上单翼布局,1942年之后被Fw 189所取代。

Ar 198采用单发上单翼布局,固定式起落架,其最特别的地方是在机腹设置了一个隆起的带有大面积透明风挡的观察舱,以提供良好的观察视野。起初,军方最看好Ar 198,但是在原型机试飞时暴露出飞行性能低劣,因此迅速出局。福克公司的设计则无视了航空部关于单发机的招标规定,直接搞出一个双发双尾撑的奇特布局,一开始不被军方所欣赏,只是由于Ar 198的失败才得以继续研发。

■ 阿拉多Ar 198V1号原型机,注意其机腹隆起的观察舱,这个玻璃肚子是该机的最大亮点,但是飞行性能低劣,仅制造了1架原型机。

■ 福克-沃尔夫Fw 189型侦察机,该机由著名设计师库尔特·谭克设计,是二战时期性能最出色的战术侦察机之一。

除了上述两家公司外,布洛姆&福斯造船公司(Blohm & Voss)下属的汉堡飞机制造公司(Hamburger Flugzeugbau)也向航空部提交了设计方案,该公司并不在官方招标行列中,纯属毛遂自荐,由其首席设计师里夏德·福格特博士(Richard Vogt)亲自主持。

福格特出生于1894年,在青少年时代就是一位航空迷,在18岁时就自己制作了一架飞机,他在一战时期曾在齐柏林飞艇工厂工作,受到著名飞机设计师克劳德·道尼尔(Claude Dornier)的影响而投身航空设计。一战后,在道尼尔的支持下,福格特在19至1933年间远赴日本,受聘于川崎航空株式会社,协助该公司引进生产道尼尔设计的机型,并主持设计了八八式侦察机、九二式战斗机等多种机型,同时向日本同行传授技术,日后设计了三式战斗机“飞燕”的土井武夫就是他的学生之一。

■ 汉堡飞机制造公司的首席设计师里夏德·福格尔,他因为设计了一系列非对称飞机而闻名于世。

1933年,福格特回到德国,入职汉堡飞机制造公司,并成为首席设计师,先后设计了Ha 136教练机、Ha 137俯冲轰炸机、BV 138水上侦察机、Ha 139水上运输机、Ha 140鱼雷轰炸机等机型。福格特在设计上以标新立异、构思奇妙而出名,这从他最成功的作品BV 138的造型上就可见一斑,而在参与新型侦察机的竞争时,福格特的脑洞开得更大一些。

■ 布洛姆&福斯BV 138型水上侦察机是福格尔最重要也是最成功的设计作品,采用船形机身、背负式发动机布局和双尾撑结构,非常具有创意。

为了满足军方对观察视野的高度要求,福格特大胆采用非常规的非对称布局,全金属机身,设计了一个容纳三人机组(驾驶员、观察员、机枪射手)的独立短舱,布置在飞机右侧,而容纳发动机的纤细机身则位于飞机左侧,两者通过宽大的梯形机翼连接为一个整体,一台865马力的BMW132N型空冷发动机安装在机身前端,发动机舱向后方延伸至机尾,安装了垂直尾翼和水平尾翼。两具主起落架向外侧收起,容纳于主翼内,机身尾端的尾轮采用半收放设计,并在紧急迫降时起到制动作用。福格特还通过精心分配机翼重量以平衡消除非对称布局带来的偏转翻滚倾向。

■ BV 141的三视线图,福格尔为了满足军方对观察视野的要求,大胆采用非对称布局,将乘员座舱独立布置在飞机右侧。

福格特的设计通过独立座舱确保了最大的观察范围,在各方面都最符合招标要求。然而,过于怪异的非对称布局要比Fw 189的违规行为更让军方难以接受,航空部拒绝为汉堡公司拨款研发。不过,福格特的大胆创新受到了主管空军技术事务的恩斯特·乌德特将军(Ernst Udet)的赏识,这位热衷冒险和特技飞行的前王牌飞行员向来对新颖设计充满兴趣,对福克特表示支持,于是汉堡公司决定自筹资金进行研发,以Ha 141侦察机的名义立项,在1938年初完成了第一架原型机,在2月25日由汉堡公司首席试飞员赫尔穆特·瓦萨·罗迪希(Helmut Wasa Rodig)完成首飞,有传闻说因为Ha 141异于常规,试飞员曾拒绝驾驶,但是首飞结果表明其飞行品质出人意料地良好,只需稍作改进以改善空中稳定性。

■ Ha 141-0原型机的侧视图,也就是后来的BV 141V2号原型机,该机于1938年2月25日首飞,注意其乘坐座舱的样式与后续原型机明显不同。

Ha 141的首飞成功改变了航空部的态度,后者允许汉堡公司再制造2架原型机,同时赋予正式的军方型号BV 141(BV 是指汉堡公司的母公司布洛姆&福斯公司),让人不解的是Ha 141的首架原型机在官方文件中的代号为BV 141V2,即二号原型机,而后续制造的2架原型机却获得了V1、V3的序号,航空部的官僚们似乎想用这种方式来掩饰之前对该项目的忽视。BV 141V1和V3于1938年9月相继完成试飞。

■ BV 141V1号原型机侧视图,该机于1938年9月首飞,虽然序号排列第一,但它实际上是BV 141的第二架原型机,注意该机采用了全新的乘坐座舱,其外观与Fw 189非常相似。

BV 141V1/V3在首架原型机基础上进行了改进,增大了机体尺寸,V1采用与Fw 189非常相似的乘员座舱,安装了大面积的透明风挡,机组成员犹如置身于玻璃温室一般,拥有开阔的视野,V3则加装了武器,安装2挺向前射击的MG17型7.92毫米固定机枪和2挺向后射击的MG 15型7.92毫米活动机枪。2挺MG 17型机枪并排安装在乘员座舱前部驾驶员座席下方,2挺MG 15型机枪中1挺安装在座舱后部上方,1挺位于座舱后部的尾锥内,拥有较大的射界。此外,V3还可以携带4枚50公斤炸弹或烟雾布撒器,在座舱内可以安装照相侦察设备。

■ BV 141型乘员座舱的武器布置图,2挺MG 17型机枪安装在座舱前部驾驶员坐席下方,2挺MG 15型机枪安装在座舱后部。

■ BV 141型乘员座舱驾驶员座席内景照片,可以看到侧面的透明风挡一直延伸到座舱地板位置,这种类似落地窗的设计为机组成员提供了开阔的视野。

■ 从座舱内部向后方拍摄的内景照片,注意座舱尾部的圆锥形风挡和自卫机枪。

1938年10月5日,BV 141V1由于液压系统故障在降落时损毁,只能由BV 141V3完成后续的测试,试飞表明BV 141的性能足以满足军方的要求。基于原型机的良好表现,航空部又向汉堡公司追加了5架预生产型,以BV 141A型名义在1939年至1940年间相继完成,同时它们也是BV 141系列的V4~V8号原型机。BV 141A型相比最初3架原型机最大的改进是更换了引擎,安装了1000马力的BWM-Bramo 323型空冷发动力,以提升动力,同时尺度进一步增大。

BV 141A-01(V4)于1939年初首飞,随后被送往雷希林飞行测试中心进行测试,不久再次因为液压系统故障导致降落事故损毁,由BV 141A-02(V5)接替继续测试。当1940年1月测试完成时,雷希林中心给出了一份相当令人满意的评估报告。尽管如此,德国空军还是在1940年4月宣布福克-沃尔夫公司的Fw 189在新型侦察机的竞标中胜出,而对于BV 141的落选,军方给出的理由是动力不足,实际上还是看不惯它那非对称的气动布局!

■ BV 141A-01(V4)的侧视图,该机为5架预生产型BV 141A型的第一架,后来在测试中因事故损毁。

■ 飞行中的BV 141A型,注意其对称的水平尾翼和尺寸较大的垂直尾翼。

虽然在竞标中被淘汰,但BV 141在某些性能上优于Fw 189,因此仍有一线希望能够被德国空军所接受,所以在1940年至1941年间汉堡公司继续对BV 141进行改进。实际上,早在1939年1月BV 141A型开始生产的同时,福格特就着手进行更大的改进,由此产生了BV 141B型,其翼展和机身长度相比A型均增加了2米,引擎更换为动力更强劲的BMW 801A型空冷发动机,输出功率高达1560马力,此外取消了右侧的水平尾翼,以改善后部自卫机枪的射界,但是这项改进使BV 141B型的操纵性能有所下降。首批BV 141B型制造了10架,用于各种测试,因此也被赋予V9~V18的序列号,官方编号为BV 141B-0型。BV 141B-01(V9)于1941年1月9日首飞,在试飞中暴露出严重的结构强度问题,经过改进后的BV 141B-02(V10)于同年6月1日完成试飞。

■ BV 141B型的彩色三视图,BV 141B型更换了更大功率的发动机,增加了机体尺寸,取消了右侧水平尾翼,垂直尾翼的外形也做了修改。

■ 从右前方拍摄的BV 141B型,可以清晰地观察到乘员座舱的外观特征,可见整个座舱周边及顶部都被透明风挡所覆盖,视野极佳。

■ 在某机场准备接受测试的BV 141B型,从这个角度可以很好地观察整架飞机的气动布局。

■ 从后方拍摄的BV 141B型的乘员座舱的近景特写照片,注意开启的座舱盖。

BV 141争取列装的最后机会出现在1941年春季,雷希林中心对BV 141B型进行了一次非正式的测试,在优秀试飞员埃里希·克勒克纳(Erich Klöckner)的驾驭下,BV 141B甚至完成了高难度的特技动作,展示出优良的机动能力,但是引擎缺陷和液压系统的痼疾受到了批评,一次糟糕的降落几乎断送了BV 141服役的希望,在随后的武器测试中又暴露出自卫机枪设计不合理,火药废气侵入座舱的问题。虽然汉堡公司竭尽全力对BV 141B型进行改进,但始终没有获得德国空军的认可,除了本身的技术问题之外,BV 141B型采用的BMW 801型引擎与Fw 190战斗机同款,而Fw 190是德军的主力战斗机,在发动机供应上享有优先权,这也是BV 141未获青睐的重要原因。与此同时,已经投入量产的Fw 189以优异的性能稳坐德军主力侦察机的宝座。

■ 一架正在进行飞行测试的BV 141型,从主起落架的状态可以判断应该摄于飞机起飞或降落过程中。

■ 飞行中的BV 141B型,尽管采用了看起来非常不平衡的非对称布局,但该机的飞行性能还是相当不错。

■ 这幅画作表现了BV 141B型进行爬升翻滚动作的场面,BV 141B的机动能力优良,可以完成高难度的机动动作。

1941年秋季,少数BV 141B型被交给第1侦察飞行学校进行测试,已经完成的BV 141还被派往东线战场,组成一个特别中队接受实战测试,同时汉堡公司还以BV 141B-1型的名义进行了小批量生产,有资料表明量产型BV 141B-1型总共制造了10架,其中最后2架是以早期试飞时损毁的BV 141V1和BV 141A-01(V4)的机身翻新而成。最终,BV 141B型的生产于1942年春季被取消,后续发展计划也在1943年被终止。连同原型机在内,BV 141型的制造数量仅有28架,而其实战经历则鲜有记录。大多数BV 141仅用于测试,有记录表明到1945年战争结束时,德国空军至少还有3架BV 141可以飞行。1945年5月,英军在汉堡飞机制造公司的工厂内缴获了2架受损的BV 141,并将其运回英国进行测试,但最终下落不明,没有一架BV 141被保留下来。

■ 1942年停放在某机场机库内的多架BV 141B型,大部分BV 141B型都用于飞行测试,连同原型机在内BV 141型的产量仅为28架。

■ 两名机组乘员站在BV 141的座舱下方,这幅照片显示了BV 141B型的正面特征。

■ 一架BV 141B型启动引擎,准备起飞,从地面的积雪判断很可能拍摄于东线的机场,少量BV 141B曾被派往东线接受实战测试。

■ 这幅画作描绘了在夕阳下飞行的BV 141B型,虽然性能不差,但由于设计过于奇特,这种飞机最终未能被德国空军所接受。

在BV 141项目流产之后,汉堡公司在1942年又参与了Ju 87俯冲轰炸机后续机型的竞标,福格特以BV 141为基础又设计了一款非对称的俯冲轰炸机,项目代号为P 177,其气动布局与BV 141相似,安装一台1700马力的BMW 801D型空冷引擎,最高时速可达579公里/小时,最大航程2000公里,配备3门30毫米机炮和2挺13毫米机枪,可以挂载2000公斤炸弹,后来获得了BV 237的装备代号,但最后毫无意外地没有投产。在战争后期,福格特又设计了P 178、P 194等非对称机型,也都停留在图纸阶段。虽然由福格特主持设计的以BV 141为代表的一系列非对称飞机未能在战争舞台上获得表演机会,但在人类航空技术发展史上留下了独特的印记。

■ BV 237型俯冲轰炸机进行对地攻击的想象图,该机是福格特以BV 141为基础研发的俯冲轰炸机,意在取代Ju 87,不过该机的设计最终没有成为现实。

■ 今日模型爱好者制作的BV 141B型的精密模型,从机身侧面的识别标志和左侧侧面的数字可以判断,该机为BV 141B-02(V10)。

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