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全金屬時代的到來:容克J.I型攻擊機與容克D.I型戰(zhàn)斗機

2020-03-16 14:56 作者:女神是天依  | 我要投稿


容克J.I的原型機:容克J.4

? ? ?眾所周知,一戰(zhàn)期間的軍用飛機的結(jié)構(gòu)以木質(zhì)骨架覆蓋織物蒙皮為主流,而有這么一架德國企業(yè),在探索飛機材質(zhì)全金屬化的道路上走到了世界前列。這家公司打造的多款飛機不僅使用了金屬骨架,甚至機身蒙皮都是金屬,使飛機擁有了“全金屬外殼”。這個系列就是由容克(Junkers)公司研發(fā)的世界上第一種全金屬飛機容克J.1、世界上第一種全金屬攻擊機容克J.I、世界上第一種全金屬戰(zhàn)斗機容克D.I。

? ? ?既然說到了容克飛機,就必須提及航空史上那位大名鼎鼎的大佬:雨果.容克(Hugo.Junker)。這位于1859年2月3日出生在萊茵河畔的聰明人在成為航空業(yè)先驅(qū)之前是一位著名的工業(yè)發(fā)明家。在發(fā)動機、動力傳輸和機械制造等領(lǐng)域擁有超過1000項專利權(quán)。

? ? ?1895年,容克正式以自己的名字創(chuàng)立了容克公司,最初的業(yè)務(wù)是制造蒸汽鍋爐和散熱器。在專利發(fā)明轉(zhuǎn)變成工業(yè)產(chǎn)品的過程中,容克公司的業(yè)務(wù)可謂順風(fēng)順?biāo)?。兩年后,容克被某大學(xué)禮聘為機械工程學(xué)教授,他的這份兼職一直持續(xù)到一戰(zhàn)爆發(fā)前夕。

雨果.容克

? ? ?不過容克公司與其他德國企業(yè)不同,它直到1914年夏天斐迪南大公遇刺后才轉(zhuǎn)入飛機制造領(lǐng)域,而且不是容克教授的本意。當(dāng)時踏入戰(zhàn)爭的德國航空隊急需大量的作戰(zhàn)飛機,于是德國政府開始廣泛“動員”那些知名企業(yè)轉(zhuǎn)行制造飛機,而容克公司就是其中之一。

? ? ? 涉足飛機這個不熟悉的領(lǐng)域時,容克已經(jīng)55歲了,但這不妨礙他在天命之年展開新的人生之路?;跓釔郯l(fā)明的本性,容克不滿足停留在用木料加織物蒙皮制造飛機的階段。他很早就展開了新的追求——打造一種完全由金屬材料制造的飛機。(其實容克教授只是想單純的開發(fā)技術(shù),他為德國政府開發(fā)飛機純屬是無奈之舉。)

? ? ? 在不得不加入軍用飛機制造行列后,容克便開始設(shè)計一種采用金屬材質(zhì)的飛機,而且是從里到外的“全金屬”布局。經(jīng)過悉心準備后,世界上第一種全金屬單座飛機:容克J.1在1915年誕生了。這架試驗型飛機全長8.64米、翼展12.92米、機高3.11米、機翼面積24.34平方米、空機重920千克、最大起飛重量1080千克,動力裝置是1臺梅賽德斯D.II型120馬力6缸發(fā)動機。

容克J.1型飛機

? ? ?

梅賽德斯D.II發(fā)動機

? ? ?按照容克的設(shè)想,取代織物蒙皮的最理想材料是硬鋁合金,不過當(dāng)時這種材料的沖壓技術(shù)不成熟 ,所以只得采用薄型的電鍍鋼,因此這種飛機也獲得了一個別稱:鐵皮驢。除了通體由金屬打造外,容克J.1還有一個獨到之處:采用了單翼布局。當(dāng)軍方代表在當(dāng)年11月前來參觀容克工廠時,無不大吃一驚,呈現(xiàn)在他們眼前的飛機,“幾乎可以算作是來自未來的東西?!币晃坏綀稣邔懙剑骸霸谌R特兄弟首飛12年后就出現(xiàn)這種革命性的設(shè)計,不由得對容克教授心生敬意。”

側(cè)面彩圖

? ? ?該機的測試于12月12日展開。當(dāng)時,第1飛行分隊的西奧多.馬林克洛特少尉先是駕機完成了地面滑跑,然后升空到3米的高度進行“彈跳”測試?!皬椞敝?,一陣橫風(fēng)影響到了右翼,結(jié)果使得左翼剮蹭到了地面。

? ? ?在這次小事故之后,第二次測試于1916年1月28日舉行。來自同一支飛行分隊的保羅.阿諾德在滑跑200米后成功起飛,他最高飛到80米的高度。當(dāng)天下午,測試由馬林克洛特繼續(xù)進行,這次他爬升到了900米。他報告稱飛行過程中的操縱感尚佳,不過采用“薄型”鋼材的機身明顯自重較大,影響了爬山和靈活性。

? ? ? ?第二天,馬林克洛特少尉駕駛?cè)菘薐.1做了更長時間的飛行—總計7千米的航程。他駕機騰躍于200-300米不等的高度,最快達到了170千米/小時的速度。此前,還沒有一種裝備了120馬力發(fā)動機的飛機可以達到這種速度,這無疑是容克金屬飛機的一大成就。與當(dāng)時德軍廣泛使用的蘭普勒C.I偵察機相比,后者動力更強,但速度與容克J.1相比卻要慢30千米/小時。

? ? ?不過,充分體現(xiàn)了容克創(chuàng)新精神的J.1也僅此1架。一方面,該機只是一個試驗型號,容克滿足于在該機身上獲得的技術(shù)積累,他很快就轉(zhuǎn)而研究更為進步的金屬飛機;另一方面,軍方并未對這種新奇的設(shè)計抱以太大熱情,因為他們已經(jīng)有了??藛我響?zhàn)斗機這種在戰(zhàn)場大殺四方的神器,對容克單翼機興趣一般。

保存在柏林博物館的容克J.1飛機。遺憾的是,這架獨一無二的珍品在二戰(zhàn)期間毀于英國皇家空軍的空襲。

? ? ?

從后面觀察J.1

? ? ?J.1之后,容克教授又設(shè)計了兩種全金屬單翼飛機,但同樣只停留在試驗階段。直到J.4出現(xiàn)后,他的作品才終于從圖紙上的設(shè)計品變成生產(chǎn)線上的工業(yè)產(chǎn)品。J.4同樣秉承了全金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念,不過造型卻回歸了傳統(tǒng)的雙翼布局,這是軍方的要求使然,對容克教授來說又是一次被動的接受。

在J.1飛機后推出的容克J.2型飛機,于1916年7月11日首飛。


? ? ?原來,有感于德軍步兵在1916年的索姆河戰(zhàn)役中頻繁遭到英國飛機襲擾,德國航空隊總監(jiān)在11月發(fā)布標(biāo)書追求一種能夠伴隨步兵作戰(zhàn)的攻擊飛機。這一全新定位的機型獲得了嶄新的型號名—J型。標(biāo)書要求新機型關(guān)鍵部位要有裝甲保護,由于主要定位在中低空,因此對爬升性能要求不高,實用升限達1500米即可。

? ? ?在這樣的要求下,容克的金屬飛機無疑非常適合,事實上,在此前的10月26日,軍方的穆赫林格.霍夫曼(Muchlinger Hoffman)上尉已經(jīng)與容克會晤,專門就開發(fā)上述機型進行了具體討論。軍方雖然對J.1不置可否,但是認定金屬飛機的特性很適合執(zhí)行低空對地攻擊任務(wù)。這個判斷無疑是準確的。不過雙方對于應(yīng)該采用雙翼布局還是單翼布局意見不一,軍方堅持要求采取傳統(tǒng)的雙翼布局,容克則覺得在自己已經(jīng)投入單翼機研究的情況下,這其實是一種倒退。

? ? ? 客戶為王,容克教授最后還是同意為軍方研制一種全金屬雙翼飛機。1916年12月,廠房便收到軍方下發(fā)的3架金屬原型機的制造合同,同時為了保險起見,航空隊總監(jiān)亦向信天翁公司與AEG等公司發(fā)出了木質(zhì)攻擊機的試制合同。由容克公司的首席設(shè)計師奧托.梅德博士領(lǐng)銜、另兩位設(shè)計師布蘭登堡和斯圖德爾合作參與的金屬攻擊機項目進展順利,于1917年初便告完成。該機的外觀洗練流暢,由于去除了不必要的翼間張線,顯得很是簡潔。1臺200馬力的奔馳Bz.IV型直列式汽油發(fā)動機足以滿足這架攻擊機所需的機動要求。

? ? ? 時代在發(fā)展,現(xiàn)在容克公司終于可以用波紋狀的硬鋁合金來制作機身部件了(值得一提的是,波紋狀硬鋁合金機身表面從此成為了20世紀20-30年代容克飛機的顯著特征,其中最著名的就是JU-52運輸機)。除了鋁合金外,在機身前部從發(fā)動機艙到座艙的部位,采用了一體化的5毫米裝甲鋼板設(shè)計,這些裝甲總重470千克,構(gòu)成了保護飛行員、發(fā)動機、油箱的“裝甲浴缸”。

奔馳Bz.IV發(fā)動機

? ? ? 為了顯示本企業(yè)的金屬飛機在防御力上的優(yōu)勢,容克公司還特意請到了德國航空隊總司令恩斯特.馮霍普納中將到廠視察 視察中,容克公司采取了別開生面的現(xiàn)場展示。技術(shù)人員使用燃燒彈同時攻擊織物蒙皮機身和金屬機身,結(jié)果前者迅速起火,后者只是被打出一個凹坑。這次展示令霍普納中將大開眼界,無疑為容克飛機在高層心中的形象大大加分。? ?

? ? ? ?果不其然,當(dāng)J.4型飛機在1917年1月28日首飛后,軍方迅速在2月19日便下單訂購了100架,并賦予其正式稱號:J.I攻擊機。這也成為了容克公司第一種投入正式量產(chǎn)的飛機。

容克J.I攻擊機

? ? ?由于生產(chǎn)延誤,J.I交付部隊的時間遲于預(yù)期,直到1917年8月才首次在西線戰(zhàn)場亮相。交付推遲的一個主因是防護鋼板未能如期到貨,負責(zé)提供鋼板的廠家直到5月24日才完成全部射擊測試。到一戰(zhàn)結(jié)束時,軍方累計下單283架,最終只完成了227架,其中交付部隊的僅僅184架。

容克J.I攻擊機的“裝甲浴缸”

? ? ? 第一架量產(chǎn)型J.I的機身號為100/17,于1917年8月1日船運至佛蘭德斯地區(qū)的第4集團軍戰(zhàn)區(qū),裝備第19飛行分隊。隨著這架飛機在戰(zhàn)場上第一次升空,歷史上屬于全金屬飛機的嶄新時代就此拉開了帷幕。該機一出場,便立即展現(xiàn)出了自己的與眾不同。容克公司在當(dāng)天就收到了一份熱情洋溢的電報,它發(fā)自與100/17號J.I一起抵達前線的阿韋德.馮.施密特少尉。電報寫道:“飛行分隊指揮官對這架飛機深為感激,它以50米高度飛越伊普雷斯附近地區(qū),機翼被擊中11次仍安然無恙?!?/p>

這就是編號100/17的容克J.I攻擊機

? ? ?第19飛行分隊此后進一步指出了容克金屬攻擊機在生存能力和速度方面的優(yōu)勢,稱其顯著優(yōu)于AEG與信天翁的J型飛機,至于容克J.I靈活性稍遜的問題,他們也認為可以接受。而且,“在將其他飛機牢牢釘在地面上的惡劣天氣里,這種飛機照樣可以升空。”

AEG的J型飛機:AEG J.I。
信天翁J.I攻擊機

? ? ?金屬機身意味著J.I有著飛行比較笨重和離地滑跑距離長的缺點,但和它的諸多優(yōu)點相比,這些并不算什么。這種飛機在敵軍防空火力打擊下的生存率高的令人難以置信。1917年9月23日,第19飛行分隊的一名飛行員報告稱100/17被擊中了85次,依然“狀態(tài)良好”!至于彈擊在機身表面留下的創(chuàng)痕,通過容克公司為每架飛機配備的特殊隨機工具,一般都可以輕松修復(fù)。

? ? ? 到了當(dāng)年10月,前線發(fā)回了更多的報告,意見集中為:轉(zhuǎn)向穩(wěn)定、在強風(fēng)中依然飛行自如、具備良好的無動力滑翔性能。能夠分配到這種飛機的單位都很高興,他們管容克J.I叫“大篷車”,這是一種愛稱。

改進了排氣管的后期生產(chǎn)型號

? ? ?對飛行員和觀察員來說,他們現(xiàn)在被“裝甲浴缸”所提供的“巨大的安全感”包圍著。而對地勤人員來說,他們見識到了一種可以便捷拆裝的飛機。金屬構(gòu)架使得容克J.I的機身主體部件可以拆分組裝,這有利于公路或鐵路運輸,而一個6-8人的地勤團隊可以在4小時內(nèi)就完成機身的全部組裝。不過,由于機翼部位的鋁制蒙皮非常薄,地勤人員在安裝維護時必須小心輕放。

? ? ? 1918年3月,容克J.I攻擊機被廣泛的投入了德軍的春季大反攻中。當(dāng)月28日,第268飛行分隊的瓦格納少尉滿懷感激的給容克公司去信:“我駕駛著您的飛機在80米上高度支援步兵作戰(zhàn)。我們被擊中超過100次,我的防撞頭盔被打穿,我的觀察員也被打傷。最終,是您的飛機救了我們的命。目前,還沒有哪一種飛機能夠做到在敵軍戰(zhàn)壕上飛得這么低而不被擊落的?!边@位少尉的反饋,也代表了當(dāng)時使用這種飛機的前線單位的普遍感受。

? ? ? 這種飛機如此的有效和重要,以至于很快就置于師級甚至集團軍級的指揮之下,隨著戰(zhàn)場的召喚而四處出擊,對后方集結(jié)地和戰(zhàn)壕里的協(xié)約國士兵造成持續(xù)重擊。協(xié)約國軍隊想方設(shè)法的想擊落這種飛機,卻一直未能如愿。在1918年,一只法軍宣稱用高射炮擊落了一架J.I,但這一“戰(zhàn)果”從來沒得到足夠的證據(jù)。而更多的研究者更傾向于相信,從來沒有一架容克J.I在敵后被擊落過。僅憑這一項記錄,該機也足以在一戰(zhàn)名機之林中占據(jù)一席之地了。因此也有人認為J.I是一戰(zhàn)德國最出色的對地攻擊機。

戰(zhàn)后被繳獲的容克J.I攻擊機
保存在博物館中的J.I殘品

? ? ?容克J.I攻擊機為容克公司贏來了大好名聲,不過容克教授本人不滿足于此,他的注意力仍然在全金屬單翼飛機上。就在J.I攻擊機投入春季攻勢之際,他的理想終于變成了現(xiàn)實:世界上第一種全金屬單翼戰(zhàn)斗機容克D.I(廠方編號J.9)誕生了。

容克D.I戰(zhàn)斗機
容克D.I的彩圖

? ? ? 其實,容克早在1917年春就同時展開了兩種低單翼戰(zhàn)斗機的平行研發(fā):J.7單座版和J.8雙座版。他堅信,機翼位置低于發(fā)動機的配置將使機身獲得額外的升力。這在當(dāng)時是大膽而非主流的想法,有幾位飛行員在看到容克的設(shè)計方案后,都認定這種飛機很有可能發(fā)生側(cè)翻。

容克J.7型飛機
容克J.8型飛機

? ? ?不過,當(dāng)兩位德國海軍空勤隊的王牌飛行員戈塔德.薩森伯格(Gothard Sasenberg)少尉和西奧.奧斯特坎普(Ceo Ostercamp)少尉在10月22日分別駕駛了J.7單座機試飛后,卻表明這種金屬構(gòu)造的單翼飛機的爬升率和平飛性能都顯著優(yōu)于信天翁D.III戰(zhàn)斗機?!帮w行穩(wěn)定,視野極佳”,薩森伯格這樣說到。他和奧斯特坎普很快就成為了容克單翼機的熱烈擁護者。

戈塔特.薩森伯格少尉

? ? ?時至1918年初,容克教授又邀請了多名前線飛行員試駕J.7,其中還包括大名鼎鼎的“紅男爵”里希特霍芬。容克收到了一些積極評價,同時也有不少人持懷疑態(tài)度,有人甚至批評道:“圍繞全金屬單翼機的喧鬧呈現(xiàn)出一種病態(tài)的熱情?!?/p>

容克D.I作戰(zhàn)想象圖

? ? ?好在這時德國航空隊總監(jiān)對金屬單翼飛機的態(tài)度已然變化,在領(lǐng)教了J.I的成功后,軍方現(xiàn)在對容克金屬飛機頗有好感,他們授意容克在J.7的基礎(chǔ)上做進一步的實用性改進。于是容克結(jié)束了平行的J.8項目,于2月推出了J.7的升級版J.9,這就是正式定型的D.I原型機。

? ? ?3月21日,軍方?jīng)Q定采購6架原型機用于測試。但容克指出,金屬飛機與木制飛機不同,備工原料都需要更長時間,既然飛機確定可用,那就應(yīng)該立即著手安排量產(chǎn)。這一強硬的表態(tài)令容克公司在5月初就得到了20架訂單,要求6月交付6架,7月交付14架。

? ? ?這只是一份小單,當(dāng)時德國新一代戰(zhàn)斗機項目中有諸多強有力的競爭者,容克D.I的對手包括福克D.VIII和西門子.舒克特SSW D.IV等等。容克對這些競爭者完全不放在心上,他在獲得20架訂單時就寫道:“容克全金屬飛機代表著飛機的未來……那些競爭廠家,很快就得為自己的生存而擔(dān)憂了?!?/p>

? ? ?但是全金屬單翼飛機仍然不符合大多數(shù)人的保守想法。在1918年7月6日和14日進行的兩次論證會上,只要極少數(shù)人支持容克金屬飛機,這意味著容克D.I不會進入大規(guī)模量產(chǎn)。

? ? ?另一位金屬飛機的支持者是威廉.西克特將軍,他善意提醒容克教授,在所有訂單中應(yīng)優(yōu)先完成D.I,以便“讓嚴酷的實戰(zhàn)環(huán)境來證明低單翼飛機的優(yōu)越性”。不管怎么樣,第一架容克D.I戰(zhàn)斗機于1918年9月9日出現(xiàn)在戰(zhàn)場上,10月有另外幾架出現(xiàn),但此時已經(jīng)迎來了一戰(zhàn)的終結(jié)。?

? ? ? 幾乎沒有關(guān)于這種飛機的作戰(zhàn)記錄。1919年1月,協(xié)約國在比利時境內(nèi)找到了5架D.I,隨后的官方報告稱“沒有誰見過這種飛機飛上天”。這并不奇怪,D.I戰(zhàn)斗機生不逢時,數(shù)量也太少—從1918年6月到1919年2月,總共也就生產(chǎn)了40架。盡管這種飛機對一戰(zhàn)德國航空部隊來說出現(xiàn)的太晚以至于沒發(fā)生任何作用,但對戰(zhàn)斗機發(fā)展來說,卻是一個早到的信號—它是下一個航空時代:全金屬時代的開端。

保存在博物館中的容克D.I戰(zhàn)斗機

? ? ?容克J.I的基本數(shù)據(jù)

? ? ? ? 類型:雙座單發(fā)對地攻擊機 ?機組:2人

? ? ? ? 機長:9.1米? 翼展:16米 ?機高:3.4米 ?

? ? ? ? 機翼面積:49.4平方米

? ? ? ? 空機重:1766千克 ?最大起飛重量:2140千克

? ? ? ? 動力裝置:1臺奔馳Bz.IV型200馬力汽油發(fā)動機

? ? ? ? 最高時速:155千米/小時 ?最大航程:310千米?

? ? ? ? ?武器裝備:帕拉貝魯姆MG14型航空機槍


? ? ? 容克D.I的基本數(shù)據(jù)?

? ? ? ? ? 類型:單座戰(zhàn)斗機 ?機組:1人

? ? ? ? ? 機長:7.25米 ?翼展:9米 ?機高:2.6米

? ? ? ? ? 空機重:654千克 ?最大起飛重量:834千克

? ? ? ? ?動力裝置:1臺寶馬BMW IIIa型185馬力發(fā)動機

? ? ? ? ?最高時速:176千米/小時 ?最大續(xù)航時間:1.5小時 ?實用升限:6000米

? ? ? ? ?武器裝備:2挺LMG08/15型航空機槍


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