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勇者无畏——SBD“无畏”式俯冲轰炸机小史

发布时间:2013-04-29  原作者:Pattont   点击数:

原创不易 认可价值 转载请务必注明作者 以及来自空军之翼

  一种似乎并不先进的武器,却出现在了最关键的时间,最关键的场合,并凭借着一些关键的性能在战争史上留下了属于自己的辉煌篇章。在近现代的战争史上,这样的例子并不鲜见,但是很少有谁能够像她这样以平凡之躯力挽狂澜,扭转整个战场的乾坤。她就是第二次世界大战中美军的“无畏”式俯冲轰炸机。

  当这种俯冲轰炸机开始自己的战斗生涯的时候,她像一只丑小鸭般毫不引人注目,事实上,即便是在美国参战之前,这种飞机就被普遍认为已经过时了。但是,正是这种“过时”的轰炸机,凭借着自己在战争关键时刻的杰出表现,在太平洋的上空写下了一段不朽的传奇,给世人留下了“无畏”的威名。

“无畏”的诞生

  20 世纪 30 年代前叶,借助大量的政府订购,美国从那场灾难性的经济危机中缓过劲来,其海军实力也由于扩大订购的政策而得到加强。1934 年,美国海军航空局开始着手用统一的机型来取代自己手中那些型号复杂凌乱的舰载俯冲轰炸机。

  海军的招标方案一出台,立刻有布吕斯特、马丁、沃特和诺斯罗普等多家公司拿出了自己的设计方案,加入到了新型轰炸机的竞争中来。绝大多数参与竞争的制造商都认为,传统的双翼飞机虽然速度难以提高,但是由于低速性能较好,起降滑跑距离短,因而是舰载飞机的不二之选,唯独在当时的美国航空界有着“天才”之名的约翰.诺思罗普独具慧眼,选择了当时航空界堪称新锐的下单翼布局和全金属半硬壳结构作为自己投标方案的基本设计。诺斯罗普认为,航空母舰对飞机起降性能的要求并没有想象中那么苛刻,经过特殊的设计,速度较快的单翼飞机也能够扮演舰载飞机的角色(他的认识比其英国的同行们领先了 6 年,后者直到 1940 年的挪威战役时才悟出了这个道理)。当然,为了降低风险,他还是采取了一些牺牲速度以换取低速性能的举措,例如增加机翼面积以降低翼载荷(即单位面积的机翼所要负担的重量)。

  诺斯罗普的新颖设计很快吸引了海军的注意力。经过一番对比,海军选中了他的设计方案,要求他提供一架原型机并为其赋予了 XBT-1 的设计编号(生产序列号 9745)。为了防止诺斯罗普的设计万一失败所可能造成的影响,海军还责成沃特公司在原有设计基础上开发一种下单翼机型以供备选(也就是后来的 SB2U“守护者”俯冲轰炸机)。顺便提一句,这种做法在 20 世纪 30-40 年代的美国非常普遍,同样的情况还出现在著名的 B-17 轰炸机和它的备用品 B-18 上。

SB2U“守护者”俯冲轰炸机

  XBT-1 的设计由诺斯罗普公司的埃德.海尼曼工程师负责,约翰.诺思罗普本人则给予其直接指导。当她缓缓驶出厂房之时,这种飞机几乎成了 20 世纪 30 年代中期航空设计的典型:下单翼,收入主翼下方凸起舱室内的主起落架,露出下半截的机轮。设计师认为结构强度是俯冲轰炸机设计中的首要因素,因此,海尼曼采用了由诺思罗普在 A 型邮政机上首创的蜂窝晶格机翼结构。这种机翼结构此前已经在道格拉斯的 DC 系列运输机上得到了成功运用。这种机翼结构在初创之时不啻于航空设计上的一次革命,因为它使单翼飞机从此摆脱了框架的限制。不过,蜂窝结构也导致机翼不可能折叠,这就让 XBT-1 成了海军订购的唯一一架采用这种结构的舰载机。为了弥补机翼不能折叠的缺陷,海尼曼竭尽所能的控制飞机的尺寸,原型机的翼展只有 41 英尺 6 英寸(12.65 米),全长 31 英尺 6 英寸(9.60 米),全高也只有 12 英尺 6 英寸(3.81 米),相对于其他飞机来说,这个尺寸还是比较小的。XBT-1 装有一台 700 马力的普拉特.惠特尼 R-1535-66 “双黄蜂”发动机,最大速度为 184 英里(286 公里)/小时。1935 年 8 月 19 日,XBT-1 原型机首次试飞,测试圆满完成。同年 12 月,飞机换上了一台 825 马力的同型发动机,随即在试飞中达到了 212 英里(341 公里)的时速,同时能够携带 1,000 磅(454 千克)炸弹飞到 22,500 英尺(6,858 米)高度。为了解决俯冲中的振动,飞机的俯冲减速板上又增加了许多圆孔。此举不仅在不影响机翼油箱容量的基础上解决了振动问题,还使得减速板的张角得以扩大,从而提高了减速效率。

XBT-1 BuNo9745,注意机翼下夸张的起落架舱导流罩

SBD 多孔的机翼减速板

  1936 年 9 月 18 日,海军正式认可了 XBT-1,并以 BT-1 的编号订购了 54 架生产型的飞机,主要装备“约克城”号上的 VB-5 中队(第五舰载轰炸机中队)和“企业”号的 VB-6 中队。

  出乎所有人意料的是,这种被寄予厚望的新型飞机却在服役时暴露出了操纵性方面的严重缺陷:飞机在低速时垂直方向的稳定性会变得非常糟糕、气动翼面的效率也大为下降,这在飞机着舰时是十分危险的,此外,飞行员在紧急加大马力时飞机还有剧烈的横滚倾向,这些缺陷导致了一系列严重的坠机事故。毋需多言,海军开始对 BT-1 失去了信心。

增大了垂尾面积,并改进了发动机罩之后,XBT-1 以 BT-1 的型号投产。图中是 VB-6 的一架 BT-1

  虽然故障连连,但海尼曼和诺斯罗普还是对自己的基本设计充满信心。他们决定对飞机进行改进。由于认为 BT-1 的许多问题都源于动力不足,设计师把改进的第一步放在了发动机上。原先的 825 马力“双黄蜂”发动机被换成了 1,000 马力的莱特 XR-1820-32 型“旋风”发动机,新的三叶变距螺旋桨也取代了原有的 2 叶螺旋桨。此外,飞机还安装了全新设计的操作面板和机载设备以改善操纵性。XBT-2 于 1938 年 4 月 25 日首飞,结果却令人失望——新飞机的性能改进并不显著。

外观上 XBT-2 最大的改动就是取消了臃肿突出的起落架舱,SBD 所有原型机的座舱盖隔框都是向前倾斜的

  诺思罗普不打算就这样放弃努力。他亲自驾驶 XBT-2 飞往弗吉尼亚州的朗利市,NACA 在那里建有足以容纳全尺寸飞机模型的风洞。在风洞试验之后,NACA 提出了一系列修改建议,包括把起落架改为完全收放,在机翼上开设固定缝翼以提高气动翼面的效率,还有增加尾翼和方向舵的面积。海尼曼采纳了这些建议。在随后六个月的紧张试飞中,至少有 21 种不同形状的尾翼和 12 种不同形状的控制面受到了测试,直至取得满意的结果为止。得益于 NACA 的协助,新型俯冲轰炸机的气动外形终于被理顺了(飞机设计是一门需要大量技术支持的学问,远不是几个天才一拍脑袋就能完成的,这一点在这里得到了充分的证明)。最显著的外形变化在于起落架,取消原先臃肿突出的起落架舱,主起落架完全收入机翼根部,从而减少了空气阻力;飞机座舱的外形也得到了重新设计。

XBT-2 的最终形态,座舱盖外形已经是量产型式样

  就在 XBT-2 进行试验之时,诺思罗普的飞机公司被并入道格拉斯公司(诺思罗普本人当初曾是道格拉斯的雇员),飞机的设计类型也从“轰炸机”(B)改成了“侦察轰炸机”(SB)(军方打算把“轰炸机”的名份留给多发飞机),飞机的编号因而被改为 XSBD-1。1939 年 2 月经过修改的原型机得到了海军航空局的认可,4 月 8 日,第一批 144 架 SBD-1 轰炸机的合同被交给了道格拉斯公司。“无畏”的故事从此正式开始。

“无畏”家族

SBD-1

  生产型的 SBD-1 在原来的 XSBD-1 的基础上又进行了少许修改:引擎罩的外形被进一步改良,引擎罩上方增加了略呈球状的汽化器进气口;螺旋桨毂前端加装一个半纺锤形的整流罩;无线电天线被从引擎罩边缘后移到了发动机散热器后的耐高温板上方。SBD-1 装有两挺.50 口径机枪,布置在风挡前的机身上方,机枪的拉机柄伸入机身内,一旦发生卡壳,飞行员可以进行手动清理。同样设计也出现在了 SBD 的主要对手,日军的零式战斗机上。SBD 的无线电员座位上配有一挺装于活动枪座上,可向后射击的.30 口径机枪。飞机的主要武装是挂在机身中心线下方的一枚不超过 1600 磅(726 千克)的重磅炸弹和每侧机翼下的各一枚 100 磅(45 千克)炸弹或深水炸弹,机腹炸弹悬挂在一个 A 字型挂架上,投放时,挂架向下伸出,以防止炸弹在下落时撞到旋转的螺旋桨。

海军陆战队 VMB-2 的中队长座机,SBD-1 BuNo1597,是生产的第二架 SBD-1

  尽管 SBD-1 得到了 144 架订货,但实际制造出来的 1 型机只有 57 架(生产序列号 1596 到 1631,1735 到 1755),这是因为海军航空局认为这种“无畏”的最初型号还有一些缺点需要解决,这些缺点主要在于缺乏防护和航程不足。虽然飞机的自卫火力还算适当,但其座舱和油箱却没有相应的装甲保护;分装在 4 个油箱里的 210 加仑(795 升)汽油使飞机的作战航程无法超过 900 海里(1,666 公里),考虑到飞机编队和降落所需的时间和预留备用燃料的需要,SBD-1 的作战半径只有不足 200 海里(370 公里)。对于一支已经在积极备战的海军而言,这些问题无疑是不容忽视的。

SBD-1 的望远镜式瞄准具和机鼻的两挺机枪

  道格拉斯向海军保证,从第 58 架生产型机开始,这些问题都将得到解决。于是按照惯例,这首批制造的 57 架飞机被甩给了海军陆战队,装备了陆战队第 11 和第 21 陆战队航空联队。

SBD-2

  第一批合同中余下 87 架飞机的设计得到了修改,并被赋予新的编号:SBD-2。尽管在 SBD-2 上进行的修改没能解决“无畏”的所有问题,但最关键的缺陷却被弥补了,那就是飞机过短的作战半径。SBD-1 上两个 15 加仑(57 升)辅助油箱被撤销,代之以装于外翼中的一对 65 加仑(246 升)油箱,这就使得飞机的载油量从 210 加仑(795 升)提高到 310 加仑(1,173 升),飞机的航程也扩大到 1,200 海里(2,222 公里)。为了避免增加的燃油重量影响飞机的机动性,机身前部的两挺.50 机枪被拆除了一挺。为了帮助飞行员减轻在长距离跨海飞行中的疲劳(这也是大航程带来的结果),飞机还加装了自动驾驶仪。不过与早先的 SBD-1 相比,SBD-2 在外观上的变化并不大,最值得一提的变动也仅仅是引擎罩上方汽化器进气口的体积缩小了。尽管 SBD-2 仍然没能解决飞行员与燃油系统的装甲保护问题,但海军还是接受了她,把新的“无畏”装备给了“企业”号上的第 6 侦察机中队和第 6 轰炸机中队,以及“列克星敦”号的第 2 侦察机中队和第 2 轰炸机中队。

VS-6 中队的 SBD-2 在“企业”号上空巡弋

SBD-3

  SBD-3 俯冲轰炸机于 1942 年春末装备一线部队。这批飞机原本是法国订购的,他们在欧洲眼见了德国俯冲轰炸机在波兰战役中展现出的巨大威力,于是向美国订购了 174 架该型机,法国沦亡后,这批飞机连同后来专为美军自己的 410 架飞机一起被交给了美国海军。

第一架生产型 SBD-3 BuNo4518

  SBD-3 是第一种完全满足了作战需要的“无畏”。该机装备了容量 260 加仑(984 升)的自封闭油箱,为乘员提供了装甲防护,并且安装了防弹风挡。不过这些额外的装备增加了飞机的重量,为了避免对飞机机动性的影响,SBD-3 上采用新的铝质蒙皮并取消了所有可有可无的设施,从而减轻了重量,在一定程度上缓解了这一问题。原先在 SBD-2 上被撤销的一挺前机枪再度回到了 SBD-3 上,因为战争的经验表明,强化前射火力的好处要远远超过其带给飞机的那点重量的影响。SBD-3 用新的莱特 R-1820-52 发动机取代了原先的 R-1820-32 型,并相应的稍稍扩大了引擎罩后的散热口。最后,在新“无畏”的生产过程中,设计师还把原来无线电员座上的单管.30 机枪换成了新的双联装机枪,增强了自卫火力。所有这些改进使得 SBD-3 的防护性能达到了实战的要求,而付出的代价仅仅是飞机的最大时速从 256 英里(412 公里)降低到 253 英里(407 公里)而已。

SBD-3 后座机枪改为双联装

SBD-3 的陆军型是 A-24“女妖”,图中这架深色的 A-24 与 SBD-3 并排在一起等待交付。A-24 外观上的唯一区别是没有尾钩

SBD-4

  1942 年下半年,新的 SBD-4“无畏”进入部队服役。从外观上看,这种新型“无畏”和 SBD-3 型机没有什么显著的区别,二者不同在于其内部:SBD-4 轰炸机对内部设施进行了调整(设备工作电压从 12 伏改为 24 伏),以安装新问世的无线电导航设备和机载雷达。不过,由于机载反舰雷达的生产数量不足,许多生产较早的 SBD-4 都是在到达部队后才在前线装上这种先进的装备的。装备雷达的飞机在每侧机翼下面装有一个八木天线。原先的带整流罩的变矩螺旋桨换成了汉密尔顿标准的液压恒速(变距)桨。新的装备还有电力油泵和电力备用油泵。

SBD-4 放出尾钩,准备降落在“独立”号上

  随着 SBD-4 的投产,“无畏”的生产速度也大大提高:从 1942 年 10 月到 1943 年 4 月,共有 780 架这种“无畏”走下流水线。陆军以 A-24A 的编号接受了其中的 170 架,将她们大多用于训练。

  大多数的 SBD-4 都交给了海军陆战队和岸基海军航空兵:对于机库空间有限的航空母舰而言,无畏”机机翼不能折叠的缺陷实在是一宗罪过。不过还是有一艘轻型航母装备了 SBD-4,那就是“独立”级轻型航母的首舰“独立”号。舰上第 22 轰炸机中队的飞行员们驾驶着“无畏”参加了 1943 年对马尔库斯、威克和塔拉瓦岛的空袭,直至最后被折叠机翼的“复仇者”式鱼雷机所取代。

SBD-5

  前线的飞行员们对“无畏”评价颇高,但诟病也不少,这些批评主要集中在飞机缓慢的速度上。为此,SBD-5 换上了新的 1,200 马力的 R-1820-60 型“旋风”发动机。但由于其它装备重量的增加,此次提高功率的改进没有取得预期的效果:飞机的最大时速仅仅提高了 11 公里,巡航速度反而还下降了!从外形上看,新飞机的变化包括取消了汽化器进气口,引擎罩两侧的通风片数量减少为每侧一个,发动机散热口也被重新设计而有所扩大。老式的望远式轰炸瞄准具被新的反射式瞄准具所取代,两侧翼下各增加了一个副油箱挂点,各携带一个 58 加仑(220 升)的副油箱,使飞机的航程达到了 1,340 海里(2,480 公里)。这种 SBD-5 型机最终成了产量最高的“无畏”,从 1943 年 2 月到 1944 年 4 月,该机的生产数量达到了 2,965 架,此外,道格拉斯还以 A-24B 的编号为陆军生产了 615 架。需要说明的是,为陆军生产的飞机中,有 60 架后来被海军接受并转交给了海军陆战队。

由一架 SBD-4 换装发动机而来的 SBD-5 原型机,发动机罩外形改动较大,取消了顶部的进气口。SBD-5 还取消了望远镜式瞄准具,取而代之反射式瞄准具

陆军型 A-24B

  大批生产的 SBD-5 源源而来,在 1943 年一年之内就取代了先前的所有型号。在 1943 年下半年美国海军舰载机对日军据点的空袭作战中,参战的俯冲轰炸机角色完全由 SBD-5 担纲。按照美国海军的原定计划,SBD 轰炸机将在 1943 年内被 SB2C“地狱俯冲者”俯冲轰炸机完全取代,但由于后者生产的延误,这一过程被推迟到了 1944 年。到 1944 年夏末,美国海军的航空母舰上已经见不到“无畏”的身影了,但是,她们并没有从此退出战争舞台,而是依旧以陆基俯冲轰炸机的身份奋战在西太平洋的岛群上。

安装雷达的 SBD-5 每侧翼下有一个八木天线

SBD-6

  SBD-6 是“无畏”家族的最后一名成员。由于对飞机速度不够的“保留弱项”耿耿于怀,设计师再一次提高了飞机的引擎功率,换上了 1,350 马力的 R-1820-66 发动机。然而,由于飞机基本设计的限制,飞机的最大速度仅仅达到 420 公里/小时,按照 1943 年的标准,这种改进实在是不值一提。很自然的,SBD-6 没有能够挽回“无畏”最终被取代的命运,她仅仅生产了 450 架就宣告停产,从而结束了“无畏”作为美国海军主力舰载轰炸机的历史。当 1944 年 3 月 18 日第一架 SBD-6 服役的时候,她真的已经过时了。所有的 450 架飞机都被留在本土,用来执行诸如训练、巡逻、拖靶之类次要任务。

巡逻中的 VS-51 中队的 SBD-6

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