戰(zhàn)機科普:P-40戰(zhàn)鷹戰(zhàn)斗機

P-40戰(zhàn)鷹式戰(zhàn)斗機由柯蒂斯-萊特公司(Curtiss Wright)以該公司設(shè)計生產(chǎn)的P-36戰(zhàn)斗機機體,搭配上艾利遜發(fā)動機公司研制的V-1710-19液冷式發(fā)動機結(jié)合而成的新戰(zhàn)斗機。就性能而言,P-40與1940年代初的軸心國戰(zhàn)機性能相較顯得平庸;然而它生得及時,成為1941年美國正式參戰(zhàn)時唯一已經(jīng)進入量產(chǎn)階段的單座戰(zhàn)斗機,因此本機除了美軍自用外,也大量軍援給各同盟國使用,成為二戰(zhàn)初盟軍奮戰(zhàn)的象征性機種。1944年11月P-40停產(chǎn),總共生產(chǎn)了13,738架,在美國戰(zhàn)斗機生產(chǎn)記錄中排名第3;所有的P-40都在紐約州水牛城(布法羅)工廠生產(chǎn)。
P-40較為人知的戰(zhàn)績是在東亞戰(zhàn)場締造,由美國飛行員陳納德成立的空中傭兵部隊—飛虎隊在二戰(zhàn)初日軍攻勢摧枯拉朽之際,駕駛著P-40戰(zhàn)斗機與鋒芒正盛的日軍交手并多次贏得勝利,其發(fā)動機下顎漆上的鯊魚嘴成為宣傳中廣為人知的P-40涂裝象征。
第二次世界大戰(zhàn)之后,柯蒂斯-萊特公司停止生產(chǎn)飛機,轉(zhuǎn)型飛機部件生產(chǎn),最終1950年賣掉布法羅工廠,完全離開布法羅,一號廠現(xiàn)在是一所學(xué)校,學(xué)校校徽模仿了柯蒂斯-萊特公司標志的飛行的翅膀,二號廠現(xiàn)在是布法羅國際機場,長期停車場的17-18排路邊是1942年墜機事故發(fā)生地,留有紀念牌。


類型 戰(zhàn)斗機
制造商 寇蒂斯公司
首飛 1938年
退役 1958年:巴西空軍
主要用戶 美國陸軍航空軍,澳洲皇家空軍,其他
生產(chǎn)年份 1939年-1944年
制造數(shù)量 13,738
單位成本 $44,892美元(1944年)
發(fā)展自 P-36
衍生型 XP-46
研發(fā)起源
P-40開發(fā)是衍生自P-36的量產(chǎn)計劃,雖然美國陸軍航空隊因應(yīng)世界局勢復(fù)雜下訂購了一批P-36取代舊型戰(zhàn)斗機,但對該機性能并不滿意;因此陸軍航空隊在1937年斥資要求寇蒂斯開發(fā)一架裝有V-1710發(fā)動機、渦輪增壓器的P-36,該機開發(fā)代號為YP-37,寇廠使用了標準的75型機身改裝。
1937年4月,YP-37首飛,創(chuàng)下在6100米高度達到時速547公里的紀錄。裝備渦輪增壓器與液冷引擎后,前機身的空間已經(jīng)大部分被占用殆盡;因此引擎冷凝器移到兩翼翼根。但就外觀來看很明顯受限于機械結(jié)構(gòu),YP-37仍缺陷重重,不太可能服役使用;即便美國陸航仍持續(xù)投資,但寇廠另外以同樣理念設(shè)計出一款簡化版的機種,為P-36家族第十款衍生型機種,該機即為P-40。在1930年代末期完成測試的V-1710 C系列不僅輸出曲線穩(wěn)定,其最大輸出達1000匹馬力標準,等同于P-36運用之R-1830系列,且汽缸數(shù)更少、正面投影面積也較??;根據(jù)寇廠初期計算,換用輸出動力相等卻又降低空氣阻力的液冷引擎飛機會比比裝設(shè)星型引擎的P-36增加5%的速度。P-40由設(shè)計P-36的飛機工程師唐納文·瑞斯·柏林(Don R. Berlin)負責(zé),寇廠利用10架P-36的機身改裝,新機型于1938年10月14日在水牛城試飛,測試飛行員為寇帝斯試飛員愛德華·艾略特,首架試飛的XP-40引擎冷凝器配置設(shè)于后機身。
不過,XP-40的飛行表現(xiàn)實際上讓人大失所望,理論上能讓機體更為流線的液冷引擎卻被其它增加配件給拖累導(dǎo)致XP-40極速只達到每小時507公里(315英里),大部分狀態(tài)的飛行極速只有482公里(300英里),與P-36極速相同,增加的呆重還讓XP-40失去P-36以往的靈活操作特性。但是,這架戰(zhàn)機繼承P-36的堅固設(shè)計仍得到陸軍航空隊戰(zhàn)斗機計劃處辦公室( Fighter Projects Officer)副主任Benjamin S. Kelsey的護航,當時他向記者表示這架飛機未來可以極速仍有增加100英里(160公里)的潛力;雖然寇蒂斯的工程師已經(jīng)在實施改善液冷散熱器開口的工程,但為了拯救這架飛機,Kelsey要求將XP-40實機拉進美國國家航空咨詢委員會的大型風(fēng)洞測試,藉以評估如何優(yōu)化氣動力構(gòu)造、降低阻力。從1939年3月28日至1939年4月11日,XP-40在該地進行相關(guān)測試;同時間寇蒂斯工程師重新設(shè)計了液冷引擎的乙二醇散熱裝置,將這項零件移到了引擎下方,散熱器進氣口同時也整合入潤滑油冷卻裝置,減少進氣口帶來的阻力增加問題。在NACA的測試協(xié)助下,XP-40重新設(shè)計了起落架艙蓋、整合式排氣歧管,經(jīng)過這些改良后,XP-40從威爾伯·懷特機場飛回水牛城的寇蒂斯工廠時,實際飛行極速已經(jīng)提高到每小時570公里(354英里),隨后該機通過測試開始量產(chǎn);1939年12月測試時,P-40曾達到587公里(366英里)的極速。
生產(chǎn)型號
在水牛城工廠量產(chǎn)的P-40并非集中在單一工廠制造,寇蒂斯公司將機翼與機身在個別工廠制造,,再由專用運輸卡車運到8英里外的機場進行最后組裝與交機。
XP-40
在1938年10月試飛的原型機。
P-40/戰(zhàn)斧I
第一批次量產(chǎn)的P-40機系,公司代號Hawk-81A-1,生產(chǎn)340架;主要武器為2挺0.3英寸機槍、2挺0.5英寸機槍,無防護裝甲、自封油箱。
1939年,在歐洲全面卷入戰(zhàn)爭前夕,美軍已經(jīng)意識到武力升級迫在眉睫;當時陸軍航空隊提出多種新型戰(zhàn)斗機競標案,新戰(zhàn)斗機的設(shè)計要求要引擎必須匹配渦輪增壓器獲得卓越的高空性能表現(xiàn),1939年的競標案勝出者后來也都成為二戰(zhàn)美軍主力機種,包括單引擎的P-47、雙引擎的P-38;當時正測試中的P-40在競標者中性能顯得平庸無力,但是對寇蒂斯來講優(yōu)勢是時間。在當時,所有競標者的方案都還停留在設(shè)計圖上,只有寇蒂斯因為大量沿用P-36的生產(chǎn)設(shè)備因此可以在最快時間內(nèi)交付實機,這個優(yōu)勢讓寇蒂斯比其它競爭者可以提前一年交付美軍飛機提供戰(zhàn)力基礎(chǔ)。理解時間不充裕的美軍,決定同時進行兩個方案,也就是開發(fā)新戰(zhàn)機,同時也采購墊檔用的戰(zhàn)機因應(yīng)戰(zhàn)力擴充之需。1939年4月26日,美國陸軍向寇蒂斯訂購524架Hawk-81,這在當時是美國陸軍航空隊建軍以來采購數(shù)量最大的一批訂單。
美軍版P-40在1940年4月4日首飛,使用XP-40最后測試的V-1710-33 (C15)發(fā)動機(離陸輸出功率1,040匹馬力),機身制程換用平齊鉚接法(Flush riveting)降低阻力,機體空重2,438.5公斤、一般起飛重量3,078.5公斤、最大起飛重量3,272.6公斤,武裝為機鼻2挺0.50英寸機槍、機翼2挺0.30英寸機槍,無外掛硬點;飛行性能最佳表現(xiàn)在15,000英尺空域,可達574.5公里(357英里)、爬升到該高度需時5分12秒;在402公里(250英里)時速下續(xù)航力可達1,528.8公里(950英里)。
P-40并沒有投入實戰(zhàn),其中一架改造為偵查用的P-40A、44架改造增強武裝稱P-40G、其余改造為RP-40。
P-40推出后很快受到國外買家重視,法國在1939年5月10日訂購了140架,一部分儀電設(shè)備更換為法國制品;由于美軍在簽訂前200架購機合約后有刻意拖延后續(xù)購機簽約現(xiàn)象,致使寇蒂斯在1940年起優(yōu)先處理法國訂單,在1940年4月法國訂購的P-40已開始出廠,原定于1940年6月6日交機,因政局變故這批飛機在1940年6月決議轉(zhuǎn)移給英國,英國將它們稱為戰(zhàn)斧I,為了接收這批飛機因此又再度拆改,主要改裝是將機翼0.3英寸機槍改用英規(guī)0.303英寸機槍統(tǒng)一后勤,0.5英寸機槍則保留;因為缺乏火力,防護性能也欠佳,招致英軍詬病。最后這批飛機只完成法國訂單及美國的第一批合約。
P-40B/40C/戰(zhàn)斧IIA/B
第一批次量產(chǎn)軍援給海外盟邦的P-40機系,生產(chǎn)自1939年到1942年,包括蘇聯(lián)、英國、中國均有獲援,蘇聯(lián)的軍援機是由英國接收的戰(zhàn)斧IIB轉(zhuǎn)手取得;外表特征特色是發(fā)動機整流罩裝有機槍,發(fā)動機罩與散熱進氣口較小。
本型號的P-40吸取了英國對戰(zhàn)斧I型的批評,武裝有機翼上的4挺0.30英寸機槍,發(fā)動機整流罩上方增裝2挺0.5英寸的M2重機槍。不過最早的戰(zhàn)斧IIA仍維持未裝設(shè)防護系統(tǒng)的設(shè)計,因此英軍拒收,這批為數(shù)100架的飛機后由中華民國購入。在戰(zhàn)斧IIA(P-40B)起,配備裝甲、防彈玻璃、部分的燃料系統(tǒng)加固;戰(zhàn)斧IIB(P-40C)時,換裝容量609升的改良式自封油箱提供燃料系統(tǒng)的全面防護、增加對地武裝掛架,機腹掛架亦可增裝1具容量236升的可拋式副油箱。
P-40B的運動性評價當時算是高水準,特別是滾轉(zhuǎn)能力出眾,在P-40家族中也算是比較靈敏的一個型號;在3,000米以下低空仍能與軸心國的同期主力,如Bf109E一搏。問題是沿用自原型機的V-1710-33引擎輸出只有1,090匹馬力,動力表現(xiàn)普通,而且僅有一級一速機械增壓的引擎在超過3,000米以上的高空輸出下降太快,難當重任;而C型以后為滿足客戶對于多用途與生存性的需求增裝配件造成機體空重增加,飛行性能惡化。就英國在第一批次量產(chǎn)機種的飛行性能表現(xiàn)經(jīng)驗歸納,戰(zhàn)斗重量3,400公斤級的戰(zhàn)斧IIB的極速只剩下563公里(350英里),甚至有345英里的數(shù)據(jù),總和機動性不如其它Hawk 81系列;火力與防護力又不如后期型號,只是種勉強堪用的型號,蘇聯(lián)甚至?xí)④娫腜-40C翼上機槍拆除1對以降低機體空重。
到P-40C時,Hawk 81系列的改良容余已經(jīng)趨于極限,但是強調(diào)多樣化任務(wù)、增強防御等設(shè)計需求成為下一批次P-40的設(shè)計重點。而大部分在國外服役的P-40B/C在1942年中就被野馬式取代。
P-40D/40E/小鷹MKI/IA
第二批次量產(chǎn)的P-40機系,改稱Hawk 87系列。Hawk 87系列為寇帝斯以開發(fā)失敗的XP-46戰(zhàn)斗機部分技術(shù)改良的P-40,比較重要的技術(shù)為輸出功率達1,150匹馬力之V-1710-39發(fā)動機,搭配新的機械增壓器可以維持到3,560米高度仍有足夠動力輸出;新衍生型發(fā)動機的設(shè)計雖然在緊湊的體積下升級引擎動力,但冷卻能力需求也增加了,因為配合新的冷卻設(shè)計增加空間,Hawk 87系列把機鼻整流罩整個放大改造,取消了機鼻機槍。
得到了更多動力后,Hawk 87系列增加更厚實的駕駛艙防御裝甲、自封油箱,且機翼武備統(tǒng)一升級成0.5英寸的M2重機槍,投射火力仍維持4挺設(shè)計,并未因取消機鼻武備空間而削弱。也由于87系列增強駕駛區(qū)域的防御,因此飛行員可以對耐戰(zhàn)損性較差的軸心國戰(zhàn)機(尤其是日本系機種)執(zhí)行被彈風(fēng)險大的迎面對射戰(zhàn)術(shù),爭取戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢。
P-40D生產(chǎn)兩批,分別為美國陸軍航空隊訂單,這批只有22架,于1940年9月下訂。但英國在美軍打V-1710-39主意之前就被寇廠推銷采購一款使用該型發(fā)動機的Hawk 87系列,這批戰(zhàn)機稱為小鷹MKI,技術(shù)規(guī)格與比照P-40D標準,英國最后簽訂560架采購訂單,但實際僅有20架交機,其余訂單亦被轉(zhuǎn)單至小鷹MkIA;這批戰(zhàn)機雖然可靠性、生存性在過剩的強韌結(jié)構(gòu)協(xié)助下進一步提升,但也因此呆重過剩,運動性比起先前型號相形下降。
P-40E則是由美國陸軍航空隊要求而生,1941年2月18號美軍要求將P-40D的武備增裝至6挺機翼0.50機槍、機下派龍架增為3具,共可外載1,500磅的各式炸彈,機身防御裝甲增重至79公斤。隨后在1941年5月起美國開始訂購首批420架的P-40E-1,并且以租借法案援助英國及蘇聯(lián),英國將E型機稱為小鷹MKIA。最后P-40E系列生產(chǎn)了 2,320 架。若不考慮寇帝斯以極短時間的緊急動力壓榨出的賬面表現(xiàn),依照使用者的測試和評價所言,強化武力與掛載標準而增加阻力的P-40E的飛行性能較P-40C / D 都更為低劣:E型機的起飛重量因大幅增長到3,814公斤,引擎馬力不足的現(xiàn)象較其它型號更為嚴重、阻力也偏高導(dǎo)致動能消耗快,很容易就陷入沒速度又沒高度、無法機動的處境。E型機也是P-40系列續(xù)航力末位,僅有1,529公里。雖然E型機動力較弱,但火力、防御和俯沖性能在同時期產(chǎn)物中則相對處于較高水準,在空戰(zhàn)中貫徹"一打就跑"戰(zhàn)術(shù)、或以縱向梯隊輪番攻擊的話表現(xiàn)尚稱不惡,對地掃射的威力與生存性也令人信賴。
P-40F/小鷹MkII
在本型號以前的P-40,受限V-1710設(shè)計只有一級增壓器,且艾利森發(fā)動機公司無法抽出額外人力設(shè)計新型增壓器之故,P-40飛行優(yōu)勢圈只限1萬5千英尺以下。
在美國陸軍航空隊介入下,寇蒂斯取得英國勞斯萊斯的梅林28型12汽缸液冷活塞發(fā)動機改裝在P-40D機身上,原型稱為XP-40F;梅林28型海平面輸出功率1,300匹馬力、高度5,640米(18,500英尺)時輸出功率仍有1,120匹馬力,但是該發(fā)動機仍然只配備一級二速增壓器,雖然減緩了高空動力流失速度讓P-40性能可擔(dān)負20,000英尺以下空層戰(zhàn)斗,但就提升高空性能的表現(xiàn)上仍舊相當遺憾。但寇蒂斯的需求被英國得知后,英國開始擔(dān)心梅林引擎的制造量不夠英國和美國使用,阿諾德則是擔(dān)心艾利森無法供應(yīng)足夠的V-1710給美軍擴產(chǎn)戰(zhàn)機使用。兩邊各自有自己的憂慮時,尋找第三家供貨商成為共識;在1940年9月13日,帕卡德公司獲得發(fā)動機承包,為英國生產(chǎn)6000部、美國陸軍航空隊生產(chǎn)3000部梅林發(fā)動機。派卡德得到生產(chǎn)授權(quán)生產(chǎn)的梅林發(fā)動機美軍編號V-1650,梅林28型編號V-1650-1,雖性能不如預(yù)期,但仍為將來P-51使用梅林引擎打下基礎(chǔ)。
第一架P-40F在1941年10月試飛,P-40F和P-40D外觀主要差別是F型取消引擎整流罩上方冷卻通道,稍微減低了阻力系數(shù),以今日能量機動性的角度而言,較低的阻力利于存速 - 也就意味著較低的速度損失,對保留空戰(zhàn)能量小有助益(這也是單純以翼負荷或馬力負荷無法解釋P-51之所以強的諸多原因之一:因P-51擁有二戰(zhàn)參戰(zhàn)機中最低的阻力系數(shù),較高的存速與能量保持率使其回旋率甚佳);P-40F最高時速可在20,000英尺(6,060米)高度達到585.8公里(364英里)表現(xiàn),速度上較P-40E要好一些,最佳飛行高度圈則有小幅改善,但改裝梅林引擎的重量卻抵銷了輸出增加的優(yōu)勢。即使如此,雖然性能提升有限,但改進后的P-40F在15000呎以下高度仍能勉強抗衡Bf-109F這等1941年推出的提升機型。第一批生產(chǎn)的P-40F-1計有699架,第700架起的F-5批次起,因應(yīng)發(fā)動機出力提升增大的扭矩P-40F后段機身拉長65.33公分(25.72英寸)以改善橫向穩(wěn)定性,即所謂"長胴型",之后的版本皆開始以長機身規(guī)格量產(chǎn)。F-10批次后,加裝電動襟翼。F-15批次(量產(chǎn)200架)則是針對高緯度寒帶進行特制,改良在低溫環(huán)境下的操作妥善。自F-20批次后更換氧氣供應(yīng)裝置。P-40F最后共生產(chǎn)1311架,交貨時間從1942年1月至1943年1月,其中英國皇家空軍以租借法案方式取得150架的P-40F-1,英方將它們稱為小鷹MkII。
美國實驗即使同樣裝備只有一級增壓的V-1710發(fā)動機,三款當時主要量產(chǎn)的單引擎戰(zhàn)機:P-51 (NA-91)、P-39D和P-40E之中,P-51幾乎擁有全部的優(yōu)勢,能主動選擇交戰(zhàn)與否,格斗性能上三者則難分軒輊,即使P-40F更換引擎也未能改變這個實驗結(jié)果。不過P-40F長時間格斗下能以些微優(yōu)勢成為三者之中最佳,也只能證明她在低空運動性能差強人意,和原本需要的高空性能已經(jīng)無法搭配。P-40F雖能有限度抗衡納粹德軍的BF109E?,但面對后者的新型號BF109F及新戰(zhàn)機Fw190A則幾乎陷入一籌莫展的處境:因為幾乎所有的自身優(yōu)點都與對方重疊而對方更強,對方的弱點恰恰也是自身的弱點 而自己更弱。也就是所謂的"對戰(zhàn)相性"上被克。 P-40F對Fw-190那不明顯的回旋性優(yōu)勢對改變戰(zhàn)局幾乎毫無幫助,因為同一時期 回旋性明顯更佳的噴火Mk.V也難以抵擋Fw190A的優(yōu)勢。在BF109F、Fw190A漸漸普及于歐洲與北非戰(zhàn)場后,P-40F立刻就徹底退至二線位置,不再涉入第一線高強度作戰(zhàn)。但是在北非戰(zhàn)場上,直到火炬作戰(zhàn)時自由法國軍仍使用著P-40F在前線奮戰(zhàn)。
P-40G
本型機是由早期生產(chǎn)的Hawk 81-A2(戰(zhàn)斧IIA)改造而來,英國拒收的Hawk 81-A2雖有部分被中國采購,但仍然有一小批沒人認領(lǐng);美國陸軍航空隊將這批飛機修改回7.62毫米機槍武裝、配備自封油箱與防彈裝甲。雖然增設(shè)防護設(shè)備,但維持輕武裝配置的結(jié)果讓本機型全備重量只有3,273公斤,空重更只有2,439公斤,是整個Hawk 81家族中最輕盈的機型,在機動性、續(xù)航力表現(xiàn)上也不遜于后來的機型。惟火力過于虛弱,無法適應(yīng)1941年時期的空戰(zhàn)需求。
第一架接受改造的戰(zhàn)斧IIA機體編號P-49 39-221,1941年出廠,代號XP-40G。后續(xù)有43架同型機接受改裝;這批機型有16架在1941年10月移交給蘇聯(lián),其余留在美國的同型機在之后被重新定名為為RP-40G,但這個R編號并不是代表偵查,是作戰(zhàn)運用限制(Restricted from combat use)
P-40J
以P-40E為母體,整合渦輪增壓器的高空戰(zhàn)斗用型號;但本型機并未完成原型,研發(fā)在1942年5月停止。
P-40K
盡管從P-40F引進梅林引擎,但好引擎仍然是被所有戰(zhàn)斗機青睞的對象,性能不夠優(yōu)勢的P-40能分配到的數(shù)量有限,寇廠只好繼續(xù)在V-1710家族上努力精進。
P-40K是以P-40E-1批次機體為藍本,更換出力更好的V-1710-73 (F4R) 發(fā)動機。該型引擎海平面輸出動力1,325匹馬力、3500米高度時輸出仍有1,150匹馬力,除此之外增壓器有了自動變速機能;機體配置上為提高安定性而在垂直尾翼前緣安裝弧形鰭狀套件。
本型機尚未研發(fā)完成前,在1941年9月28日即得到美國首肯,援引租借法案供給中華民國600架,寇蒂斯原本預(yù)定讓P-40K成為最后一個生產(chǎn)的P-40家族,因此只略修了一部分空氣動力設(shè)計,并不打算大規(guī)模改良;寇廠的計劃是將產(chǎn)線轉(zhuǎn)換為P-60戰(zhàn)斗機,但P-60在技術(shù)展示時的失敗表現(xiàn)提前為寇廠下一代戰(zhàn)斗機劃下休止符,致使后續(xù)開發(fā)上出現(xiàn)斷層;因此P-40K在1942年6月決定增產(chǎn)到1,500架,量產(chǎn)機在1942年8月出廠,交機時間從1942年8月至1942年底。
P-40K-1-CU到P-40K-5-CU批次的K型機,機身仍使用E型機設(shè)計,P-40K-10-CU以后的機型在后段機身使用延長尾段的長胴型去抵銷發(fā)動機提升推力后帶來的力距增加問題。P-40K的廠商宣稱性能在高度1,520米(5,000英尺)極速為515公里(320英里)、高度3,560米(15,000英尺)極速為582公里(362英里)、爬升到15,000英尺需7.5分鐘,勉強恢復(fù)回P-40D型以前的飛行極速表現(xiàn)。但是中國戰(zhàn)場的使用經(jīng)驗顯示即便在最優(yōu)勢空域(12,000-15,000英尺),K型機最佳極速仍落在555公里(345英里)這個區(qū)間,稍優(yōu)于英國測試的P-40E數(shù)據(jù),但沒有本質(zhì)上的差異。
K型機大部分由太平洋戰(zhàn)區(qū)的美國陸航與中華民國空軍使用,但有192架P-40K-1提供英國皇家空軍、24架提供巴西、9架P-40K-1提供加拿大皇家空軍、4架供給澳大利亞皇家空軍。
編號42-10219的P-40K-10-CU后更換V-1710-43發(fā)動機,作為P-40家族后續(xù)精進研發(fā)的驗證機,該型機重新設(shè)計發(fā)動機整流罩及散熱器布局,后改稱XP-40K。
P-40L/小鷹Mk IIa
公司編號Hawk 87-B3,設(shè)計自P-40F-5-CU批次改良;V-1650發(fā)動機使用的一級二速機械增壓雖然提升了部分高空動力優(yōu)勢,但英國希望更具空戰(zhàn)優(yōu)勢的P-40,因此在1943年生產(chǎn)的P-40F獨立出一個新型號,朝空戰(zhàn)專精演化的P-40L。生產(chǎn)集中在1943年,計生產(chǎn)700架,其中有330架由租借法案授權(quán)移交給英國皇家空軍。
P-40L-1批次(產(chǎn)制50架)的燃油系統(tǒng)與硬件配備與P-40-F-5批次相同,自P-40L-5-CU批次起,P-40L實施部分的重量減輕調(diào)整;包括摘除2挺主翼機槍、機槍彈藥自原先單挺240-312發(fā)削減為201發(fā)、摘除翼前油箱減少31加侖內(nèi)載燃料,實施后P-40L減輕了約250磅(113公斤)的機體重量;也因為只用拆裝備減重,故本型機被戲稱為吉普賽?羅斯?李-一位當代美國知名的脫衣舞娘。P-40L雖然精簡了一些重量,改善了部分加速性及爬升速度,但整體性能沒有顯著改善,標準型P-40L在標準優(yōu)勢空域極速較F型時速快上4英里(6公里),并讓優(yōu)勢空域提升到20,000英尺左右,有些極端一些的飛官還會要求繼續(xù)拆到只剩2挺機槍,這時候的P-40L極速可以592公里(368英里),這種極端版勉強可在優(yōu)勢空域以內(nèi)和1943年非洲戰(zhàn)場常見的Bf 109F/G互角。
刪減重量帶來的優(yōu)勢并沒有被多數(shù)飛官贊許,飛官認為如此犧牲之下僅僅得到不明顯的性能增益,反而失去了P-40系列最重要的優(yōu)點,得不償失。英國在北非的P-40L很快地在1943年便結(jié)束使用;美軍使用一部分后移交給自由法國空軍,自用機因1943年后V-1650-1產(chǎn)線朝V-1650-7(梅林66,換裝二級二速機械增壓)調(diào)整,在產(chǎn)能優(yōu)先提供給P-51D的前提下P-40F/L機隊出現(xiàn)料件短缺問題,在P-40以屈居二線且P-40使用者多傾向?qū)幙蔂奚阅軗Q取飛機可靠性/實用性(V-1650可靠性和抗損性不如V-1710發(fā)動機),1943年起至少有53架P-40L有部分更換為V-1710-81發(fā)動機解決后勤障礙,實際可能更多。更換引擎后的P-40L代號重編為P-40R-2[7],不再作為戰(zhàn)斗用途。
P-40M/小鷹Mk III
由于1943年之后,無論英國或是授權(quán)生產(chǎn)的派卡德公司都無梅林引擎產(chǎn)能可供給寇廠,寇蒂斯只好繼續(xù)改良現(xiàn)有機型。
1942年下半年,寇蒂斯以P-40K-20-CU批次機型設(shè)計,更換V-1710-81(F20R) 引擎。該型引擎海平面輸出雖只有1,200匹馬力、輸出峰值不如K型的73型引擎,但因運用了一級二速機械增壓,輸出曲線較為穩(wěn)定,到5,273米(17,300英尺)仍有1,125匹馬力輸出。M型的極速是每小時579公里(高度6,096米),飛行性能雖仍普普通通,且整體推重比是P-40家族中最低的一型,但是P-40E/K/M操作國家,諸如在南洋的RAAF、中國戰(zhàn)區(qū)的AVG或西伯利亞的VVS多半會在野戰(zhàn)維修時改造,讓引擎大幅提高進氣壓以強化出力的前線改裝機。即便受限增壓器設(shè)計的先天限制,采用增加引擎耗損來壓榨馬力的改裝對高空性能依然助益有限,但在低空則相當程度彌補了P-40一向不足的動力性能。
P-40M-5批次后,更換引擎化油器、空氣濾清器與更堅固的副翼。
P-40M主要供給海外盟國運用,在1942年11月起出廠交貨,該型號僅量產(chǎn)了600架,在1943年2月完成交機;最大宗使用者為英國皇家空軍與大英盟邦國家,包括澳大利亞、新西蘭、南非,英國給它的代號為小鷹III型。
寇帝斯公司在Hawk系列上費盡苦心改進,但若非改動量巨大卻進步有限、就是成績尚可但仍輸給其他公司已服役的同等定位主力機,如該公司的X / YP-60各型。
P-40N/小鷹Mk IV/戰(zhàn)鷹
P-40族譜中最后一款,同時也是產(chǎn)量最大的一款亞型,公司編號Hawk-87V,87W,共生產(chǎn)5,520架。
1943年中,同盟國的新型戰(zhàn)斗機生產(chǎn)均上軌道,前期機型的產(chǎn)線資源分配上便出現(xiàn)困境;寇廠原本持有英國1500架使用梅林發(fā)動機的戰(zhàn)鷹訂單,且留了P-40P這個代號,卻沒有梅林發(fā)動機的配額可供履約;為了維持生產(chǎn)線,寇廠使用M型的引擎為P-40進行大規(guī)模細節(jié)優(yōu)化工程。
大體來說,因為P-40有相當多的機體容余,野戰(zhàn)部隊也會在駕駛要求下做出一些妥協(xié)拆改;如1943年時,前線部隊就將P-40M的機身設(shè)備削減、撤除2挺機槍等手段減輕重量,P-40N則是由原廠的角度去做這些拆改。N系列第一批量產(chǎn)型為P-40N-1-CU,1943年3月問世。N-1使用較輕盈的結(jié)構(gòu)設(shè)計,在略為削減機體強度的狀況下大幅簡化了生產(chǎn)與維護工時,而且這個犧牲對P-40系列來說相當值得-畢竟P-40一直都有結(jié)構(gòu)強度過剩的批評。機內(nèi)設(shè)備部分,包括重新設(shè)計的輕量化起落架與削減機首裝甲布置、新型鋁制冷卻器替換原先運用的黃銅制散熱器等、降低為122加侖的內(nèi)藏油箱、保留最低限度的外掛能力,武備減少至4挺.50重機槍。
在各環(huán)節(jié)都實施嘔心瀝血的“減肥”工程后,P-40N-1空重降回6,000磅 (2,722公斤),為Hawk 87系列中最輕者,略重于初期的Hawk 81系列。標準作戰(zhàn)重量7,400磅,最大載重4,015公斤(8,850磅)。雖然減重減油,但P-40N-1并未因此犧牲其續(xù)航力,靠機內(nèi)燃油便可飛行1,200公里,甚至優(yōu)于P-40E。除了續(xù)航力與空重,飛行表現(xiàn)上P-40N-1也經(jīng)過細心處理,達到P-40系列最佳成績;P-40N-1最高飛行極速為每小時608公里(3,200米高度),爬升至4572m高度費時6分42秒,升限提高到11,650m,加速性和運動性都明顯改善,而這些都是在未配備梅林發(fā)動機的技術(shù)數(shù)據(jù)。雖然高空飛行性能因增壓器設(shè)計因此仍舊無解,但是P-40N-1中低空域性能大幅改善,總體飛行性能超越以往任何一款P-40。在中國戰(zhàn)場,P-40N-1與馬力受限的初期型四式戰(zhàn)斗機對戰(zhàn)時,在動力落差懸殊的狀況下仍然具有優(yōu)勢的加速性能。
雖然P-40N-1看似飛行性能改良幅度明顯,但是這已經(jīng)是歐洲西線戰(zhàn)場二至三年前的主力機水準;盟軍側(cè)已有高性能的P-51D、P-47D、噴火Mk.VIII / IX / XIV等高性能戰(zhàn)機的時期,靠大幅度減重工程才獲此性能的P-40N-1仍舊只配擔(dān)任密接支援與低空戰(zhàn)術(shù)偵查等任務(wù)。問題是二線任務(wù)又不需要這樣子的空戰(zhàn)性能,低空偵查與轟炸掃場時又顯得性能過剩、裝備不足,最后P-40N-1該批次只生產(chǎn)400架,推出配發(fā)前線后使用者依然發(fā)出了與P-40L當時同樣的抗議:火力和裝甲不得減少、機載裝備和外掛能力是多多益善。導(dǎo)致N型后續(xù)批號又回到戰(zhàn)術(shù)密接支援為主的設(shè)計思維。
接下來N系列中另一個重要的生產(chǎn)批號是P-40N-5-CU,從N-5之后的P-40改裝重點仍在實用性上而不在飛行性能上,N-5擁有改良過的少框座艙罩、且飛行員座椅后方的后機身內(nèi)部斜切掉一大塊以改善后方視野,此型號往后的P-40N都使用這種座艙罩。N-5批次裝回了過去P-40使用的作戰(zhàn)配置,包括6挺.50重機槍、防護裝甲與新設(shè)計的座椅、改良過的SCR-696無線電,外部酬載也得到改善;除機腹掛架外,兩翼下的炸彈/油箱兩用掛架成為標準配備,使本批次的外部酬載能力可達1,500磅,同時為了這些設(shè)備,局部機身及起落架也因應(yīng)強化、增設(shè)蓄電池或更大的油箱…等。?;謴?fù)支援所需設(shè)備之后,以往的減重都成為枉然;N-5的戰(zhàn)斗重量為3787公斤(8350磅)、滿載重量可達5160公斤,最大載重極速被限制在每小時565公里,實用升限減至9450m,絕對升限亦降至10270m。爬升至4270m高度費時7分20秒。
P-40N-20到P-40N-35批次,換用V-1710-99發(fā)動機,雖然功率與81型相等,但發(fā)動機導(dǎo)入自動升壓控制機能降低操作復(fù)雜性,這幾個批次共生產(chǎn)3022機,乃P-40N產(chǎn)量最大的階段。此時期的P-40擁有系列中最佳的生存性和實用性,但飛行性能與N-5相比只低不高。
本型號最后的生產(chǎn)的批次為P-40N-40,更換功率提高至1,360匹馬力的V-1710-115,更換油箱、自動螺旋槳控制裝置、新型無線電、供氧設(shè)備、消焰排氣管,但因為此型號的空重過大,飛行性能依然停滯不前;N-40最后一架離開生產(chǎn)線為1944年11月30日,P-40機型就此停產(chǎn)。
XP-40Q
1943年起研發(fā),計改裝3架,2架由P-40K(42-9987、42-45722)、1架由P-40N(43-24571)改裝。
1943年時,寇帝斯公司仍期望能繼續(xù)延續(xù)P-40系列的產(chǎn)線,寇廠以1架測試時損壞的P-40K-10改裝,代號XP-40Q-1;XP-40Q-1更換了使用二級二速機械增壓的V-1710-101(F27R)發(fā)動機,離地輸出功率1,500匹馬力、換裝四葉螺旋槳;為了適應(yīng)新引擎氣動構(gòu)型,XP-40Q-1將液冷散熱裝置移到機腹,更換較大的主翼(翼展10.8米);XP-40Q-1在1943年6月13日首飛,成果非常不理想,回廠修改后在1943年11月以XP-40Q-2之名重新問世。
XP-40Q-2動力承襲Q-1,但是重新設(shè)計液冷散熱裝置,引擎散熱裝置移到主翼半埋式起落架外側(cè)、潤滑油冷卻裝置設(shè)置在發(fā)動機下方;重新設(shè)計后部機身以換用淚滴式座艙罩;在XP-40Q-2時主翼、引擎、后機身都幾乎重新設(shè)計,除了半埋式起落架外已經(jīng)很難找到它作為P-40的特征。然而這種大改的設(shè)計讓美軍愿意重新檢驗該機潛能,在1943年12月建議寇廠增造2架測試。到1944年3月,XP-40Q-2再度更換引擎,換用同樣是二級增壓,動力強化并增設(shè)注水噴射增強緊急動力之V-1710-121 (F28R) 發(fā)動機,V-1710-121離地輸出功率1,800匹馬力,6千米仍有1,425匹馬力輸出;并且削減翼尖長度。
1944年4月,寇帝斯公司對P-40系列做了最后一次提升性能的努力,在陸航的壓力下向北美公司購買P-51D的設(shè)計藍圖與氣動參數(shù),并配合先前在改良各型XP-40K、XP-40N上所累積之經(jīng)驗,將以往改良幅度有限的P-40氣動構(gòu)型進行一次根本性的改良。(諷刺的是,當年英方欲采購NA-73方案卻又對北美公司未曾有過戰(zhàn)斗機設(shè)計經(jīng)驗而不安時,曾強迫該公司購買寇帝斯XP-46的氣動設(shè)計作為參考。而當時北美公司透過該批資料就已經(jīng)確認P-51是全面超越P-40乃至XP-46的設(shè)計,作為戰(zhàn)斗機設(shè)計廠老字號的寇帝斯只是吃老本的強行改裝根本比不上北美公司先進的全新設(shè)計。 時過境遷,氣動布局造詣上停滯不前的寇帝斯 不得不向后生晚輩的北美公司取經(jīng)了)[來源請求]
徹底改造過的新飛機編號為XP-40Q。 該機將(原本位于機頭下方的)液冷散熱器移往翼根,且令人費解的是,其起落架設(shè)計仍保留P-40原本在翼下的后收直列半埋式起落架這種不利于氣動優(yōu)化的守舊構(gòu)型;而其主機身的氣動布局則有大量借鏡了P-51,包含切尖為平直面的主翼末端、四葉螺旋槳與淚滴式艙罩大致上類似P-51D,但其垂直尾翼與水平尾翼設(shè)計仍與末期P-40N基本相同。XP-40Q動力為具備注水噴射系統(tǒng)、二級機械增壓器搭配無段變速裝置、功率提高到1425匹馬力的V-1710-121發(fā)動機;由于上述這些氣動與動力設(shè)計的發(fā)展,P-40在20000英尺以上的飛行性能得以改進。最大速度達到679km/h、爬升至6100m高度僅需4分50秒,升限高達11900m。
XP-40Q測試時武器只搭載基本裝備與4挺.50重機槍,屬輕裝配置,但寇廠聲稱量產(chǎn)時可更換成6挺.50重機槍或4挺20機炮;整體來說,大幅引進嶄新氣動力資料反饋的XP-40Q飛行性能確實不俗,特別是在運動性與機敏性方面超越除了輕量型P-51H之外所有量產(chǎn)型號的P-51 ,可與P-63同列為1944年當時美國陸航最高運動性的戰(zhàn)機。但是在大幅度改良后,XP-40Q與既有的P-40產(chǎn)線共通性已所剩無幾,如需量產(chǎn),則工廠得做大規(guī)模調(diào)整,時程磨合上有其疑慮;更重要的是,XP-40Q在高空與高速飛行性能上仍不如P-51或P-47,使本機型不利于適應(yīng)后續(xù)空戰(zhàn)環(huán)境的變化,況且(由于機身尺寸較?。┰谖磥砀咝阅芑牧嫉臐摿σ膊蝗缜皟烧叱掷m(xù)發(fā)展的構(gòu)型,在武裝亦無出色之處,因此美軍評估后決定不繼續(xù)投資研發(fā),計劃于焉廢案。
諸元 (P-40E)
全長:9.66m
翼展:11.38m
機高:3.76m
翼面積:21.92㎡
空重:2880 kg
作戰(zhàn)荷重:3760 kg
最大起飛重:4000 kg
發(fā)動機馬力:1150 hp
最大速度:547km/h (RAF與RAAF早期驗收成績)
580km/h (使用56吋汞柱進氣壓的緊急動力壓榨出1470hp達成。早期此等輸出只有一分鐘時限 否則過熱,實際意義不大。之后時限延長至五分鐘)
巡航速率:435km/h
航程:1100km
實用昇限:8840m/29000ft(輕荷狀態(tài)下9327m/30600ft)
絕對昇限:9906m/32500ft(輕荷狀態(tài)下)
海平面瞬間爬昇率:10.4m/sec(通常馬力)14.4m/sec(緊急馬力)
標準翼負荷:171.5kg/㎡
俯沖限制:廠商安全限制下的表速極限 (IAS)?760km/h?(超過此限則控制面鎖死而有救不回飛機之虞。本數(shù)值套用Hawk 81系列數(shù)據(jù),后經(jīng)實驗修正提高至780km/h)
結(jié)構(gòu)與氣動極限的真實空速 (TAS)?951km/h?(591mph??艿鬯箯S方試算的理論值,超過此限 過高的應(yīng)力將使飛機解體。實戰(zhàn)中未曾達到過)
武裝:早期Hawk 81系為機頭兩挺勃朗寧M2重機槍(12.7mm),再加左右機翼各1~2挺勃朗寧M1919機槍(7.62mm)
后期Hawk 87系多改為左右機翼各三挺、共計六挺勃朗寧M2重機槍。但也有拆除部分機槍以求提升性能的改裝型。唯此類減重改裝多半成效不彰,更多源自在Hawk 81上積累了作戰(zhàn)經(jīng)驗的老飛行員,如英、蘇、德、日諸多王牌飛行員不愿貿(mào)然更換性能提升很多的新型機,以維持操作手感。
最大外部酬載:兩翼下各一枚500磅炸彈 + 機身下一枚1000磅炸彈,共計2000磅=907公斤
作戰(zhàn)歷史
1939年4月,美國陸軍航空隊在歐陸見證了當?shù)匾痪€戰(zhàn)機的流線外型,隨即決心下訂524架P-40以求盡力追上國際先進水準,這讓P-40在太平洋戰(zhàn)爭爆發(fā)初期是美國陸軍航空軍的主力機種;隨后,P-40便在1939年9月歐洲戰(zhàn)火引爆時唯一進入量產(chǎn)的最新銳機種,以及美國唯一尚有能力與納粹德國戰(zhàn)機一搏的戰(zhàn)斗機。其它使用的國家包括英國、法國、中華民國、蘇聯(lián)、芬蘭、澳大利亞、新西蘭等。
雖然基礎(chǔ)設(shè)計的前身P-36乃1930年代末期世界各國戰(zhàn)機中最均衡的杰作;但P-40的設(shè)計僅是將P-36液冷化,在登場的時間點已屬陳舊,本身性能取向與設(shè)計特征并無突出之處,同時本機體也缺乏新型戰(zhàn)機慣用的自動襟翼與更優(yōu)良的副翼,且V-1710引擎搭配的一級機械增壓器在超過3,000米以上空層輸出驟降,因此P-40家族缺乏高空飛行性能的老毛病一直未有根本性改善,使飛機機動力無法獲得更進一步優(yōu)化。雖然在俯沖速度及滾轉(zhuǎn)性能上仍舊不弱于1942年之前的軸心國戰(zhàn)機,但陳納德等早期訓(xùn)練P-40飛行員的指揮官都會告誡對上日本戰(zhàn)機時不要讓飛機減速進入纏斗狀態(tài)。
不過,P-40具有一定程度的半模組化設(shè)計,因此對野戰(zhàn)維修人員來說是一大福音;同時機體為了高度安全性而讓機體結(jié)構(gòu)設(shè)計裝有5根翼梁,雖然造成飛機基礎(chǔ)呆重較高的問題,卻也讓這架飛機在空中有更耐粗暴操作的余裕。
英國皇家空軍飛行王牌Clive Caldwell曾陳述北非戰(zhàn)場的P-40飛行員,有時候甚至?xí)桃庥脹_撞方式撞爛軸心國戰(zhàn)機獲取戰(zhàn)績。雖然P-40無法同歐陸或北非等戰(zhàn)場的軸心國戰(zhàn)機進行比拼高空高速性能的對等抗衡,但由于有比BF-109與噴火式更長的續(xù)航力,雖然缺乏高空飛行性能、爬升率惡劣的P-40在二戰(zhàn)開戰(zhàn)初期憑借尚能一用中低空運動性、相對具有優(yōu)勢的火力與裝甲、強橫的結(jié)構(gòu),在空戰(zhàn)與對地任務(wù)保有一席之地。不過在太平洋戰(zhàn)場,普遍具有高運動性的日本戰(zhàn)機卻讓P-40的運動性難有發(fā)揮余地,又反而需要多利用俯沖性能求取一線生機。
隨著新機種的服役,大多數(shù)P-40很快的退居二線或是擔(dān)任訓(xùn)練的任務(wù)。
北非戰(zhàn)場
英國在北非戰(zhàn)場由沙漠空軍領(lǐng)軍,同時也是英國配備P-40最多的一個區(qū)域;1941年初,戰(zhàn)斧I型運交英軍替換颶風(fēng)戰(zhàn)斗機,迎戰(zhàn)意大利皇家空軍,然而英國人很快察覺到這批飛機火力與防御力都存在缺陷,并非理想的機種。戰(zhàn)斧I型的內(nèi)折半埋式起落架也為皇家空軍帶來一些操作上的習(xí)慣磨合困擾。不過,改良的戰(zhàn)斧II型與小鷹等機種逐步配發(fā)后,英軍也認可這批美援戰(zhàn)機足以替代颶風(fēng)式爭奪北非戰(zhàn)場制空權(quán),也由于在北非戰(zhàn)場惡劣天候與環(huán)境影響戰(zhàn)斗,對后勤需求較不挑剔的P-40在這戰(zhàn)場有許多適合運用的空間。
在P-40軍援巔峰期,北非戰(zhàn)場有18個英國皇家空軍中隊、4個加拿大皇家空軍中隊、3個南非空軍中隊、2個澳大利亞皇家空軍中隊運用該家族系列機種。
在北非戰(zhàn)場,P-40族系的性能足以戰(zhàn)勝G.50戰(zhàn)斗機與MC.200戰(zhàn)斗機等同期機種,其低空滾轉(zhuǎn)等機動性亦優(yōu)于Bf-109E系列,迫使軸心國投入MC.202戰(zhàn)斗機與Bf-109F系列爭取優(yōu)勢。由于北非戰(zhàn)場的交戰(zhàn)空域多半在16,000英尺(4,900米)以下,P-40的高空動力不足問題相對不明顯,同時因低高度空戰(zhàn)稍微抵銷掉Bf-109的空戰(zhàn)優(yōu)勢,P-40族系以較佳的水平機動操作與軸心國戰(zhàn)機格斗尚能有交戰(zhàn)勝利的機會。也由于飛機特性的緣故,初配發(fā)時皇家空軍會仍以傳統(tǒng)的盧弗貝瑞圓陣編隊接戰(zhàn),常遭Bf-109以垂直機動戰(zhàn)術(shù)給獵殺;但是在1941年末至1942年初重新檢討空戰(zhàn)編隊,以流動編隊(近似于德國空軍的雙機編隊),并在中隊后安置一到兩組可實施薩奇剪戰(zhàn)術(shù)的編組,讓整個中隊以較為松散的架構(gòu)接戰(zhàn)。但是對老練的德國空戰(zhàn)菁英來講仍然很容易得手,因此北非空戰(zhàn)中幾位德國知名王牌戰(zhàn)果多半是獵殺P-40得來。
P-40于1941年7月首次進駐北非戰(zhàn)場參加戰(zhàn)斗任務(wù),皇家空軍的第112中隊(No. 112 Squadron RAF)是第一個在北非使用P-40的作戰(zhàn)中隊,P-40著名的鯊魚嘴涂裝也是從此中隊開始流傳,鯊魚嘴的來源有種說法是英國人效法德國人將漆在BF-110戰(zhàn)機上的鯊魚嘴漆在自己的飛機上,不論來源為何,這個傳統(tǒng)將被飛虎隊繼承下去,并且更加廣為人知,其中飛虎隊使用自英國轉(zhuǎn)移的100架外銷型在緬甸與中國戰(zhàn)區(qū)協(xié)助抵抗日本人的作戰(zhàn),傳自英國人的鯊魚嘴涂裝也成為飛虎隊的歷史象征。
在北非戰(zhàn)場的P-40到1942年末期開始由改良的沙漠版噴火戰(zhàn)斗機替換,至1943年大部分退出第一線作戰(zhàn)部隊。有46位英國皇家空軍飛官在操作P-40的期間獲得王牌飛行員之榮譽。
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