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主题:【原创】小猫原创:日本最高速—Ki-83远战揭秘(一) -- 妖猫drake

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家园 【原创】小猫原创:日本最高速—Ki-83远战揭秘(一)

小猫决定挑战自己,同时开几个坑同步更新。。。看来要挤些与周公会见的时间

1.纠结的双发远程战斗机

第二次世界大战期间,日本陆航和海航先后装备了零战、钟馗、疾风等一批性能优秀的单发螺旋桨战机,但最高速螺旋桨战机的桂冠却被双发的三菱Ki-83夺得。作为以消灭或者驱逐敌方战机,获取制空权为目标的战斗机,单发机具有机体轻巧机动灵活的先天优势,不但如此,在造价方面,单发机也明显更为廉价,制造也更为容易。而双发战斗机则显得笨拙,由于价格高昂,数量不足每每陷入双拳难敌四手的尴尬境地。

在1930年代,双发战斗机吞噬预算的特性更显得令人难以忍受,使用数倍于单发机的价格却买不来足够的战斗力,这也不难解释为何双发机在全球经济衰退,各国空军都要勒紧裤腰带过活的背景下无人问津。

更糟糕的是,对于双发机而言,天生具有机体复杂,机械故障多的一份娇气,而且想要有效操作双发机,多名飞行员组成的机组是必须的,还不算为了足够水平的维护所要增加的地勤人员,这几份口粮对于裁员不及的空军来说差不多是“生命不可承受之轻”。

以上基本就是各国空军在1930年至1940年不愿接收双发战斗机的原因。虽然不装备,各国空军却都还从有限的资金中挤钱出来搞双发战斗机的开发设计。看似矛盾的行为之下,却隐含着空军的怨念和无奈。

首先是基于追求高速,虽然迎风面积较大,但是考虑到能够装备第二台发动机,而不至于达到单发机的两倍质量和迎风面积,双发机还是更容易实现高速飞行的。

1930年代轰炸机开始进入全金属单翼固定起落架时代,其飞行速度突飞猛进,面对尚用钢管骨架,帆布或者丝绸蒙皮的双翼战斗机,轰炸机第一次拥有了通过冲刺甩掉后者的机会。

正是因为单发战机和双发轰炸机陷入一种“龟兔赛跑”的尴尬,各国空军都打起了双发高速战斗机的主意。不过由于面对敌军灵活的单发战斗机难以占到多少便宜,双发战斗机能够对敌方双发轰炸机一击必杀的能力在实战中不得不打些折扣。

第一次世界大战结束到第二次世界大战这二十年“休战”时期,空军独立兵种理论和杜黑战略/恐怖轰炸理论大行其道,一战中德国齐别林飞艇,协约国汉德利.佩奇等战略轰炸装备在对军用和民用目标爆击中表现出了恐怖的威力,因此对于初出茅庐的空军来讲,如何防御通过截击敌方轰炸机避免炸弹临空而下成为头等任务。

各国空军持续对双发战斗机研制砸钱的第二重考虑是其出众的续航力。由于发动力动力更足,机体内容积更大,一般来说双发机的设计载油量较单发机大很多,自然其作战半径更为巨大,与单发机相比腿长得多。

而出于掩护轰炸机的任务需求,护航战斗机必须拥有超过轰炸机的作战航程,这样才可能伴随轰炸机深入敌后,还可能通过缠斗压制或者驱退敌方截击机。

在敌方截击机的干扰下,轰炸机本已很成问题的轰炸精度不得不进一步 “被降低”,甚至出现预定目标毫发无损而本方取得几十个毫无损害的弹坑这样悲剧的结果。而且几乎可以肯定就是围绕轰炸机往返的航线将爆发几轮疯狂的截杀和狗斗,因此护航战斗机除了要拥有超过轰炸机的航程以应付缠斗时的燃料消耗,还要拥有足够坚实的机体,最好能够在被打的千疮百孔时还可以继续对轰炸机不离不弃。出于这层考虑,也考虑到多名飞行员能够更好分担作战压力,双发战斗机成为了护航作战的最好选择。

另外,由于一战后的地面作战开始进入高速机械化突破时代,此前前线机场跟着战线缓缓蠕动前进的情况将被改写,战斗机不得不远离“前线”机场随地面部队长途奔袭,提供有效的防空保护伞。另外随着陆基航空队的兴起,岛屿攻防和海战也越来越依赖岛屿机场的支援,因此海航同样迫切需要远航程战斗机为舰队支起一片安全的天空。

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家园 又见猫坑,不管怎么说先花一下
家园 出来混饭的。。。这都是在领导眼皮底下用邮箱写出来的。。。

挖坑乃是西西河传统。。。灭哈哈

家园 我一直觉得吧

截止到二战中期为止,双发战斗机最大的优势是航程远,最大的劣势是机动性差。其他的问题都应该是次要的吧。说到速度,大多数双发战斗机的速度应该都不对单发机构成压倒优势吧(甚至很多时候会更慢?),至于说和轰炸机赛跑,二战各国的主力单发战斗机执行截击任务应该都不是问题。

我印象中,双发战斗机,如果能在速度和机动性上和单发机匹敌,那么就必然会成为一代名机。比如英国的蚊式和美国的P38.而德国的Me110好像就有明显的劣势。

二战后期,夜间作战的需求增加,双发战斗机便于安装雷达,于是成为夜间战斗机的主力。

以上是我的印象,也不知道对不对,不准确的地方妖猫多指正啊。

家园 二战中发展和我第一节写的各国空军的考虑还是有很大出入的

比如航程,确实双发战斗机航程长,相对机体坚实,似乎适合作为护航战斗机,但是Me110和P-38的护航战果都并不理想,即使闪电的速度出众。原因就是面对腿短但是机动性占绝对优势,速度也可以通过牺牲某些性能取得的单发截击机,双发机在狗斗中只能甘拜下风,打不跑豺狼何谈守护羊群呢?

在截击方面也有类似问题,长留空时间优势的发挥前提是狗斗胜利。

不过二战中双发战斗机还是找到了自己的位置,就像你说的利用其载荷优势该行作为战斗轰炸机,其实蚊式和P-38都主要靠对地攻击出名,采用的也算是一种打了跑的流氓战术,搞笑的事这种打法其实是二战前双发轰炸机的设想战术。

夜间战斗机由双发机充任,主要是有副驾驶,可操作雷达,留空时间长,还有就是火力猛烈,机头多门火炮,还有后射和斜射炮塔,这点对后期德日的国土防空战尤为重要。

ME110和JU88的夜战型表现其实都很好,不过在英国战役中给人了以糟糕的印象,所以我们总觉得ME110似乎很烂。后来梅赛斯米特继续做了ME210和ME410,走的还是110的路子。

胡侃一通,博大家一笑吧

家园 小猫原创:日本最高速—Ki-83远战揭秘(1.2)

1.2 双发战斗机=万金油?

第三个理由就是双发机更适合多任务化。由于机体容积充足,有效载荷更高,双发战斗机一直拥有超过单发战斗机的超远航程,甚至比双发轰炸机航程更远。因此双发战斗机就有了客串远程轰炸机的能力。另外每人规定从天上向地面播撒死亡是轰炸机的特权,战斗机也能挂上炸弹,鱼雷,火箭去客串一下对地支援任务。所以加入装备一款双发战斗机等于就有了远程侦察和一款轻型高速轰炸机。

而从二战的表现来看,双发战斗机中几位表现出色的人物全是多面手,而拘泥于单一任务的则大多下场悲惨。被誉为“木质奇迹”的“蚊子”折磨的德国人够呛,带着炸弹夜里砸过德国的玻璃,烧过档案,追过飞弹,差不多没有“蚊子”不能做的,而美国的P-38闪电,本职工作护航做的差强人意,被单发长腿的P-47和P-51逼的该行做了战斗轰炸机,却开始大放异彩,烧过日本鬼子,炸过德国潜艇,尤其是在太平洋岛屿上空天天被招来送日本人地狱的入场券,多年之后仍被友军和敌人记忆犹新。

但是“有心栽花花不发”,不少以多用途化为开发要求的双发战斗机最终却落得个十八般武艺样样稀松的结局,另一些一门心思追求高速的双发战斗机却“无心插柳柳成荫”,在非本质工作上表现出色。这也就是为什么双发战斗机在一些人眼中是战神却在另一些人嘴里纯属废柴的原因。

其实想要完成多任务,双发战斗机必须有重装备、大型化、机体坚固、航程可观几个特点,但是对设计来说,这些要求说起容易做起难。

以日本陆航为例,其最初的双发战斗机就因为陆航对其远程侦察和对地攻击的奢求而沦为鸡肋一样的失败作品。

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家园 【原创】小猫原创:日本最高速Ki-83远战揭秘(1.3)

最近爬墙更新,挺惨。。。今天先发部分。。。周一补上

1.3 名不副实的“屠龙”

日本陆航双发战斗机的开发始自昭和11年军部向各公司下达开发需求开始。经过几轮PK,川崎航空的双发设计方案被采用,首先被授予Ki-38的试验型型号,后得到陆军正式赋予的Ki-45编号。不过在“屠龙”这一勇壮绝伦的爱称之下,Ki-45的服役生涯却是充满失败、悲剧甚至是死亡的悲惨一生。

作为试验型的Ki-38在气动外形设计方面下了很大功夫,集中了川崎航空乃至整个日本此前对大型机在空气动力学方面的研究成果,风洞试验也取得了极为优秀的成绩,当然所谓优秀相对与中岛的Ki-37和三菱的Ki-39两个型号而言。不过在双发机设计方面,川崎其实是三家中经验最少的,中岛有Ki-34,而三菱则有Ki-21九七式重爆,以及G3M九六式陆攻等成熟型号,但就是初出茅庐的川崎不拘泥不保守,广泛的吸收了如BF110,法国Potez 630等当时最先进的双发战斗机外形设计。

不过气动外形可以照抄,但是内部结构以及发动机等方面就偷学不来了,这就如金庸笔下的火工头陀,学得了少林外功,内功却不得法一样。川崎的Ki-38虽然在矮子里面拔得将军,但是真拉出来遛遛,和欧洲空军的一比性能,日本陆军就不满意了,所以虽然给予了Ki-45的编号,却明确要求川崎要尽快改进,提高性能。

还真不怪军部的人贪心,虽然Ki-45D的336英里时速比Potez 630/631的278英里/小时快了不少,但是与BF110的370英里/时差距明显,而此时日本头号假想敌美国道格拉斯的双发攻击机A-20时速已达近320英里,而苏联的波利卡波夫VIT-1攻击机也有近320英里时速。被军部逼得没办法的设计师只得答应在Ki-45改上面通过进一步外形优化和换装发动机等方式来获得更高的速度,谁知这一应就再没了下文。

随着Ki-45投产装备部队,本以为可以听到好评的军部却受到一堆骂娘的电报,Ki-45虽然拥有不错的航程,火力也很足,但与南洋等地的英美战机相比,速度并不出众,机动性则差得远,更糟糕的是还有海军的怪物“零”战来做对比,后者同样拥有惊人的航程,足以担负远程护航任务,而且机动灵活,一时称霸太平洋天空。

这也难怪,就算南洋和太平洋“屠龙”很难遇上速度型对手如P-40和“喷火”,大家速度差近30英里,“屠龙”只能该行被屠。就算遇到速度差不多的如“飓风”和F4F“野猫”,没等“屠龙”起跑人家早利用机动性抓到你的屁股。更无奈的是即便碰上如SBD这般速度差得远的敌人,打起来却每每是被敌人利用机动性摆脱甚至反击。因此兴冲冲接收“屠龙”的陆航被在敌人虐待的够呛后发出“我们的战斗机性能与敌机有明显差距”这样丝毫不留情面的电报,是在是情理之中的事情。

被骂的狗血淋头的陆军赶紧拿“屠龙”跟自己手里的单发战斗机Ki-43“隼”进行模拟缠斗,结果得出无奈的结论——“屠龙”必须拥有约370英里才能够勉强压制敌方战斗机。日本陆军得出这个结论的方式其有趣,在试验中,作为模拟敌机的“隼”被要求不断降低速度,一直降到差不多300英里/小时,“屠龙”才算不止只有招架之功而无还手之力。因此陆军得出面对敌方时速约330英里的敌机,必须拥有370英里的时速也就是约40英里的速度优势才能有效压制这样一个结论。

姑且不论结论是否正确,求证过程是否科学,单是要求Ki-45这款多用途双发战斗机简单改进达到370英里的时速就是不可能完成的任务。何况陆军硬性为“屠龙”规定了许多不利于速度提高的任务,甚至在涂装方面都不太重视减少风阻。

以制空战斗机“隼”式来作为对比,当时前线的“隼”式完全保持银色的基本涂装,银装素裹甚是好看。而“屠龙”在金属机体上面先涂一遍灰绿色底漆,再在其上画满绿色的斑点,形成了绿色调的迷彩涂装。

为了能够保证灰绿色底漆附着在机体表面,需要将机体表面敲出很多小型凹坑,再在上面涂抹丁宁胶,结果机体表面的光滑性完全被破坏,而对于银色涂装,一般是通过打磨尽量保证机体表面光洁。陆军干出对于特别需要追求高速性能的双发战机却采用破坏气动外形的绿色迷彩涂装这类蠢行并不单是在“屠龙”身上,另外如“百式司侦”也碰到一样的问题。

在敌方机动灵活的单发战斗机面前,不能拥有压倒性速度优势的双发战斗机,生存都将成为问题。陆军航空本部在吸取了前线航空队对“屠龙”的恶评后,再根据与“隼”式等单发战斗机模拟空战的实验,最终明确“屠龙”的改进应围绕提高速度来进行,否则其将难以发挥有效作用的最终结论。

恰在此时,陆军航空本部取得了更为优秀的发动机,这就是“荣112/Ha-112”,此前“屠龙”装备的“荣26/Ha-26”与海军的“瑞星”设计的性能基本相同,而“荣112/Ha-112”则相当于海军的“金星”60式发动机。换装“荣112”,取得充沛动力的新“屠龙”被称为Ki-45II型。

除了拥有超过1500Kw的强劲动力外,Ki-45II在气动外形方面也经过重新修正,变得异常洗练,最终飞出了高达600公里相当于373英里的最高时速。再对Ki-45II重新布置武器装备,再将复座改为单座,陆军航空本部自信总算找到了能够令前线飞行员满意的双发战斗机,于是授予其Ki-96的型号,准备尽快将其投入实战。

但Ki-96开始生产的1943年,前线战况与Ki-45所处的1940年却以大为改变,陆航此时被美军日益凌厉的多线攻势打得毫无还手之力,根本无暇投产一款用于护航的双发远程战斗机。而此时双发战斗机本可以客串的远程侦察任务已经被海军装备的单发远程侦察机垄断,而对地攻击任务则基本成为一项有去无回的自杀任务。由于失去用武之地,使用高性能“金星”发动机,时速达到600公里的Ki-96在制造三架之后便成绝唱。

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双发机的自谋出路:高空截击机

就在双发战斗机被单发机彻底逼得几乎下岗之时,突然一条新的生路摆在面前,那便是作为高空截击机对抗敌军的高空爆击。本来双发战斗机的一个重要任务就是对抗敌方轰炸机,但开战之后各国空军发现,单发战斗机腿短的问题在截击作战中并不会造成太多困扰,但其机动灵活的特性在对抗敌军长途奔袭而来燃油有限的护航战斗机方面却大占便宜。另外由于战前研制的轰炸机机体大多较为脆弱,单发机的火力同样可以将之击落。

但是直到盟军开始大规模对日战略轰炸之时,日本陆航突然发现手中的战斗机达到敌机投弹时的飞行高度便会出现发动机动力大幅度下降,由于动力不足,好不容易取得高度迅速丧失,只得望美机兴叹。当然这也怪不得陆航,由于工业基础差距太远,加之日美轰炸机在开战之初的投弹高度接近,陆航怎么也想不到几年不见美机的投弹高度竟然升到了8000米。

日本航空部队在中国战场也取得了面对敌方地面火力,必须提高投弹高度,方能保证精度的战训。但是碍于大型飞机各项技术的落后,日本主力的双发轰炸机如九七式重爆、一式陆攻等升限不过8000米左右,1941年的中岛G5N“深山”四发重型轰炸机的升限更是不足7500米,因此日本陆军能够设想的投弹高度远达不到B-29的8000~10000米的水平,当然这不单单是由于航空技术有差距,在瞄准控制装备方面美日的差距也起了很大作用。

为了对抗敌方战略轰炸机惊人的升限,日本陆航紧急研究为战机装备对高空作战而言至关重要的涡轮废弃增压装置和增压密封座舱。Ki-96此时由于其机内剩余空间较大被选为实验装备机型,但不得不将发动机由“荣112”改为装备涡轮废气增压装置的“荣108”,而经过紧急改装,Ki-96的机舱实现了增压密封。

面对敌军高空轰炸机,双发战斗机因其机体改装空间充裕,更换发动机对机体气动外形影响较小,以及更易装备重武装重火力的特性,成为最适合担任高空截击机的战机,总算是避免了下岗的结局。

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改行的“屠龙”:高速攻击机化

与双发战斗机苦苦自谋出路类似,已经被血的教训证明不适合作为战斗机的“屠龙”也不得不尽快找到自己在航空队的新位置。也算天无绝人之路,此时的陆航发现手中缺乏可用的高速攻击机,“屠龙”凭借其出众的速度和充裕的改装空间脱颖而出。

由于43年的太平洋天空已经被插上了星条旗,日本基地航空部队此时被打得龟缩基地之中,假如想要出发反击,就必须躲过铺天盖地无处不在的美机,还要向神佛祈祷美军恐怖的雷达看不到自己,舰船上打出的枪林弹雨也能擦身而过。陆军航空队始终希望能有点还手之力,可惜手中的轰炸机都是如九七式重爆这样的老牛车,看着更为灵活迅速的海军一式陆攻都有去无回、战果全无,陆航明白就算想搞“打了就跑”的偷袭骚扰,也需要更为快速的轰炸机。

而且此时日本飞机能够抓到的目标也就是一些落单的美国商船或者猝不及防的地面部队,使用机炮扫射远比使用大量炸弹更为有效,也更节约。再加上美军P-38闪电给日军带来触目惊心的恐怖伤亡,陆军也希望自己的“和闪电”能好好烧烤一下美国人。

“屠龙”改行打游击之后表现十分抢眼,令陆航异常满意。最初将“屠龙”转作对地袭击正是带头发出“战斗机性能有明显差距”的南方战线陆航部队。谁知改打地面的“屠龙”还真有点名副其实的杀气,给盟军造成了很大的麻烦,部队也因此一改之前的轻蔑,谁然仍然略带揶揄的在文件中将真名叫“二式复座战斗机”的“屠龙”称为“二式双发袭击机”,或者简称为“二式双袭”。

Ki-96作为Ki-45的后续型号,自Ki-45II时代便强调增强对地面和轻装甲的商船的打击能力,甚至设计了重新改回复座的专用袭击机型号,其采用了未装备涡轮废气增压器的“荣102乙”(“荣102甲”便是装备了涡轮废气增压器的高空用型号),也拆除了增压密封座舱,将节省出来的质量用于增强装甲。但是由于Ki-96只制造三架便再无下文,这种对地攻击机的身手到底如何,我们无缘得知。

不过从日本陆军航空本部与大本营的内部文件上,我们可以发现一款被非正式的称为“五式双袭”的神秘攻击机,推测便是代指Ki-96的对地攻击型号。

但是无论如何,“屠龙”作为一款双发战斗机而诞生,最终却在对地攻击任务中脱颖而出,虽然最终找准了自己的职业发展方向,但确实是“机”生悲剧。

上面聊了聊陆军双发战斗机发展史的前半段——失败的“屠龙”,下面也总结下其失败的原因。

首先就是缺乏优秀的发动机。从轻量型的“荣20”开始,“屠龙”的发动机走马灯似换了几款发动机:与“零战”和“隼”的发动机同属一个系列的空冷星型十四缸气冷发动机的1000马力级“荣25”、装备与海军“瑞星”发动机类似的废弃涡轮增压器和二段差速器的“荣102”以及相当于海军“金星60”式的拥有燃料喷射系统的“荣112”。从“屠龙”多姿多彩的发动机换装史来看,至少在动力方面,“屠龙”的设计和改装始终没找到正确、可以坚持下去的方向。

其次就是设计需求一变再变,莫衷一是。Ki-45到Ki-96的一系列发展,川崎的设计师不能说不用功,各种的新设计也作出不少,但是总赶不上军部改主意的进度。机体质量,航程以及时速方面,陆军的计划变了几轮,每次都导致“屠龙”的设计大变样,厂商被折腾的疲于奔命,最后弄出来的战机却是个毫无优势的平庸产品,前线部队也不买账。

陆军部举棋不定的根本原因还是其对于双发战斗机如何运用于实战,缺乏研究,一脑子浆糊。双发战斗机这个想法日本人是从法德空军那里学来的。尤其是法国人,其Potez 630最初被设想为一款可以完成战斗机、侦察机、攻击机甚至轰炸机任务的“万能战斗机”,不过法国人这么搞,更多是出于减少装备种类的目的,当时的法国陆航和日本陆航一样深陷赤字泥潭,天天琢磨着怎么省钱免得破产发不出军饷。因此法国式万能战斗机的狂想对同样吝啬异常的日本陆航,拥有极大的吸引力。

因此昭和十年,经过一场一边倒的讨论,陆航和川崎重工一同派出考察团到欧洲去考察“新式战斗机”设计,川崎重工派出的便是土井武夫和副手井町技师,也是这二位在1938年新年后代替非町勇成为Ki-45的设计师。这二位在法国被其“万能双发战斗机”设计吸引,决定也要在日本造出超远“高卢鸡”的高性能双发战斗机。同时,陆航的专家也了解到欧洲强国清一色在搞双发高速轰炸机,预测其必然成为未来潮流,也会成为陆航未来的大麻烦,明确必须尽快装备对抗敌高速轰炸机的战机。

这次考察的结果就是陆军的双发战斗机全都以九九式轻型轰炸机为蓝本和假想敌,“屠龙”也没能免俗,其很多设计与“九九双轻”极为相似。但是很可惜日本陆航找错了老师,法国人自己的Potez 630也由于太多的追求变成一款平庸甚至垃圾的双发战斗机,倒是美国人以P-38完美的实现了“万能双发战斗机”的梦想,而且其有效性还是用日本人的鲜血和生命验证的。

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家园 支持多坑,期待填坑。
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1.6 三菱结果“双发万能战斗机”的火炬

日本陆军最初的双发战斗机“屠龙”明显是失败的开始,与陆军想象中的“万金油”相比,“屠龙”却是一副“烂泥扶不上墙”的样子。失望的陆军航空本部在昭和十六年五年向三菱重工发出了研发新型双发战斗机的命令。

陆军的双发远程战斗机最初准备用于南洋作战,陆军在制定南洋入侵计划时,考虑到陆航为地面提供空地支援需要长途奔袭,而前方的轻装部队也没有装备和时间建造前进机场,这就要求为之护航的战斗机必须拥有超过陆航九七式重爆和海航九六式陆攻的航程。昭和十五年在中国大陆战场被海航“零战”驳了面子的参谋本部,也严令航空本部迅速难处陆航自己的远程护航战斗机来。

开战之初,陆航却发现手中的两款“远程”战机都是“绣花枕头”:Ki-43“隼”式单发战斗机,由于陆航强令其满足800Km的奔袭航程,结果机体结构强度下降到无法使用的地步,不得不进行紧系改装,而Ki-45“屠龙”由于速度慢机动性差,自己倒成了敌方勇者刀下的死龙。对川崎重工彻底失望的陆航本部干脆炒了川崎的鱿鱼,恰在此时,著名的“百式司令部侦察机”或者叫Ki-46投入使用,这款高速远程侦察机的优异性能给陆航留下了深刻印象,因此决定改由“百式司侦”的设计厂商三菱重工担任新型双发远程战斗机的设计任务。

于是在昭和十六年五月二十三日,陆军航空本部向三菱重工正式下达了“远程战斗机”Ki-83(设计编号)的设计任务书,其中规定了堪称苛刻,甚至可以说是异想天开的设计要求:升限8000米左右,巡航速度下应保证超过1500Km的航程,5000米高度最大平飞时速超过650公里,7500米高度最大平飞速度超过720公里。要求有两名以上的驾驶员,发动机可以选择“荣104”/“荣114”或“荣203”,能够较为容易的改装同级别的新型发动机。火力和装甲防护方面要求拥有能够攻击敌方重装甲四发轰炸机的火力,至少装备两挺7.7毫米的后部防御炮塔,机体应装备密封设备、装甲防护以及自封防火油箱。陆航还特备要求三菱研制供Ki-83在1000Km以上航程中使用的可抛弃保型油箱。

如果三菱真能在Ki-83上实现这一变态的设计需求的话,那么Ki-83将成为一款怪物战机:火力和机动性均傲视天下,前方火力异常强大,后方防护火力优秀,高空跃升能力与水平机动能力均极为出众,而且一改以往日本战机“打火机”的特性,其防御能力令人满意。可以说陆航就是在要求三菱重工造出各国空军理想中的终极高空双发重型战斗机。


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家园 【原创】小猫原创:日本最高速Ki-83远战揭秘(1.7)

1.7 三菱设计团队:不可能完成的任务

陆军在“屠龙”失败之后毫不气馁,以一贯的机械和强硬向自己的“万能双发战斗机”理想前进,但是被这股牛劲拽着的三菱看着手里整理好的军部设计要求,却是哑巴吃黄连有苦说不出。

简言之,陆军要的就是一型武装强大,速度出众,航程极远的超级双发战斗机,但说起来容易做起来难,双发机天生的身宽体胖,提升火力将进一步提高机体重量,对于提高速度和航程均不利,另一方面,提高航程需要的高油料载荷对速度提高也起负作用。面对三大互为削弱甚至可以说不可兼得的性能要求,三菱设计团队只得苦笑果然是人有多大胆地有多大产,陆军的要求绝对是闭门造车的狂想。

比如其超过1500公里的航程要求就可以说是不切实际的。当时,日本陆航的Ki-43和海航“零战”两款战机都因其超远的航程技惊四座,但就是这二位“长腿”其有效航程也不过1000公里左右。但是陆军对此却有一套看似理直气壮的推理,既然已经投入实战的单发战斗机都能有1000公里左右的航程,体型大得多的双发机至少把航程提高各50%吧?1000公里*1.5,这不正好1500公里航程么?

除了拍脑袋定下来的恐怖作战半径外,其他诸如5000米高度时速保持在650公里以上、火力至少装备两门20毫米炮,4挺7.7毫米机枪等要求差不多都是陆军异想天开瞎指挥的结果,并非来自战场经验或者什么深入科学的研究。唯独只有装备防弹装甲和自封油箱这条,可算作是陆航用飞行员生命换来的教训。

但是骂娘归骂娘,明知道陆军这些要求是完全无视现实的,三菱重工却没有与陆军据理力争,一方面是合作久了,三菱方面清楚陆军刻板和自负,知道说了也是白说。另一方面三菱自己这时候也有些飘飘然,弄不清自己到底有多少斤两。

1941年的三菱,头顶上罩着不少耀眼的光环,“零战”的强大,一式陆攻的优异战绩,都让三菱和整个日本航空业感觉已经站在世界的巅峰,大有些独孤求败的感觉。再加上成功的“百式司侦”,三菱很想在双发战斗机方面再放一颗卫星给欧美列强瞧瞧。所以,虽然清楚面对军部那帮自以为是的白痴,你认真就输了,三菱却下定决心。集合起公司最强大的双发战机研发队伍,准备搞技术大会战,搞出一款在航程速度火力三方面都满足陆军看似不可能完成的设计要求的超级战机。

“Ki-83”的设计团队当时集合了三菱在双发机设计方面的所有精英人物:Ki-46“百式司侦”的设计组长久保富夫再次领衔,而其下也集合了被称为“三羽乌”的杉山三二、水野正吉和加藤清明三位优秀技师,可谓是群英荟萃人才济济。

不过再强大的团队面对陆军变态要求也要犯难,虽然通过优化气动外形,甚至利用发动机废气排放产生一点点动力(这点存疑,印象中最早利用发动机废弃推力的日本战机应该是海军舰侦“彩云”),但是离完全满足陆军的要求,却还有一段漫漫长路。但久保却很快找到了新办法,那就是削弱陆军未作要求的方面的性能,甚至是玩文字游戏,钻陆军要求的空子。

三菱团队盯上作为突破口的就是机体防御装甲,陆军的要求是在重要位置设置防弹装甲,三菱的设计团队这里玩了小伎俩,他们将机体绝大部分的装甲防护削减,只保留发动机舱以及油箱处的防弹装甲,连驾驶舱的装甲也被设置成内置可拆卸式,其效果与正常的外壳表面覆盖式,相差甚远。

当时的日本航空界,弥漫着“速胜论”的浮躁,加上开战初期日本的连战连胜,和航空部队优异的表现,各飞机公司都忙着赶制飞的更快更高火力更猛的新战机,却几乎没有人花时间去研究如何保障按说是最宝贵的飞行员的生命,可以说三菱Ki-83设计团队这种漠视人命轻视防御的态度,只是日本航空界风气的一个缩影而已。

关键词(Tags): #Ki-83(当生)#三菱(当生)#双发机(当生)

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1.8 一变再变的技术指标

上面小猫提到三菱Ki-83设计团队试图通过削减装甲防护来迎合陆军其他不切实际的技术指标,甚至到了漠视飞行员生命的地步。但是陆军和三菱却并非完全无视飞行员意见,比如在翼载和机翼面积方面,陆军和三菱完全接受了前线官兵的经验。

随着太平洋战争爆发,日本航空部队遇到与此前鏖战数年的中苏空军战机完全不同的新敌人。苏联投入中国战场的I-15/I-16系列以及中国空军此前装备的战机,大多数在飞行速度方面不如日本的Ki-27和舰战九六式,但大多极为灵活,尤其是苏联送来的“苍蝇”和“老鼠”,在之后面对德制高速敌机时也有利用其卓越机动性反败为胜的战例。因此在中国战场日军战机更多是利用航速优势进行作战。但当日本人在南洋和太平洋碰上美英的战机之时,情况逐步发生了变化。

当时英国在南洋的“斗牛士”和“飓风”虽然速度仍不如Ki-43和零战,但是差距已经大幅缩小,而美国的P-40则在速度方面取得了一定优势,风水轮流转,如今该到日本人无奈的利用机动性来对抗速度占优敌人的时候。在加上战争初期的日本飞行员普遍经验丰富技术高超,也乐于利用更为灵活的机动戏耍美英“鬼畜”,因此在陆军专门举行的航空作战经验审查中,听说新式大型战斗机主翼面积达到40平方米,几乎所有飞行员都表示大型双发战斗机也应当采用机动灵活,翼面积小于40平方米的设计,否则绝难在空战中幸存。

前线的众口一词吓得三菱赶紧修改设计,之前“屠龙”在众口铄金下被打入冷宫的前车之鉴让三菱很注意吸取前线部队意见。但是消减主翼面积就必须让机体规模随之减小,三菱在采用了33.71平方米主翼面积和与之相配的新机体规模后,又了解到另一个令人无奈的部队战训,那就是Ki-83的武装必须升级。

从Ki-27和舰战九七时代,日本飞行员就苦于战机火力太差,7.7毫米机枪碰上皮实的苏制战机形同隔靴搔痒,经常出现敌机带着满身窟窿蹒跚而去的无奈场景。而日航开战初期装备的Ki-43和“零战”火力虽得到升级,但后者的20毫米机炮威力可观却由于载弹量不足总在关键时刻哑火,而前者妄图以两挺13毫米机枪击落坚盔重甲的美英战机绝对是个致命错误。13毫米机枪尚且如此,Ki-83计划装备的7.7毫米机枪更难令人信任,在综合考虑了载重和火力提升要求之后,三菱决定将原计划装备的4挺7.7毫米机枪改为13毫米。

但是南洋作战的另一个重要战训——提升装甲防御和防火性能,三菱实在是无暇顾及了。面对迎接不暇的设计指标,三菱必须牺牲其中一部分,好在三菱还是找到了说辞,那便是发动机和邮箱的外壳表面覆盖式装甲设计,未来还可以再在内部增加一层可拆卸式装甲,提升防御,而对于一开始就采用内置式装甲的驾驶舱防御问题,三菱和陆航则默契的予以“遗忘”。

在一通讨价还价之后,陆航和三菱总算是就修改设计,降低某些无理指标方面达成了共识:除了上面提到的几点,陆军表示航程超过1500公里和在高高度上拥有高速这两个属于不可降低的核心指标,其他的通通的好说,得寸进尺的三菱干脆提出将Ki-83削减一名驾驶员改为单座机以及取消绝大多数防火防弹设备,但保留改装空间等要求都被陆航批准。

复座改单座对Ki-83未来作战的影响主要是在其使用范围,持续作战能力和飞行安全性方面,与完全取消防火防弹设备一样,都是在陆军重压下的技术部门的无奈选择,当然也与当时弥漫日本的“速胜论”以及漠视人命的风气有关,可以说是整个军事系统的悲剧。

看着核心指标能够保证完成,陆军也就没再跟三菱纠缠防护、人命和安全这些军部眼中的“细枝末节”问题。其实三菱还曾提交过一个“超级单发战斗机”的提案给陆航,但是由于机体规模有限,其出众的格斗性难以弥补在于速度/航程/火力等方面的不足,因此陆航对这款“玉不掩瑕”的“重武装Ki-43”设计没有表现出任何兴趣。

陆航方在双发远程战斗机方面并未将格斗性能放到和航程以及航速等同的位置,而三菱方面在提出单座/轻量化的设计中通过精简成员将飞行性能提高不少,也争取了足够的空余质量和空间来加装一些防火设备。当时由于九六式陆攻以及一式陆攻“打火机”的恶名把三菱折磨的够呛,痛定思痛之下,三菱虽然完全取消了Ki-83的机翼邮箱防弹装甲,但保留了其灭火设备,而在机体邮箱上则完全保留了装甲和灭火设备。这样通过大量削减防弹防火设备,和单座化,三菱总算满足了陆军在高空高速远程性能方面的苛刻要求。

如果对比二战中比较成功的几款双发战斗机,美国的P-38/P-61,英国的“蚊”式,德国的He-219/Me-410等,Ki-83由于其出色的高空高速远程性能,可谓摸到了成功的门道,但是为此付出的代价,如单座化和贫弱的防护性能,却将在实战中极大的限制Ki-83飞行性能的发挥。由于成员不足,作为夜间战斗机Ki-83将很难改装雷达等设备,其捕捉和观瞄能力将大打折扣,而糟糕的装甲防护使得Ki-83成为一款“纸糊的战机”,面对后期美军火力凶猛的护航部队和轰炸机,Ki-83看来在劫难逃。


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最终试制计划——“阶梯机”方案

最终,在昭和十八年七月八日,三菱公司向陆航本部呈递了Ki-83的设计计划和性能指标,其数据相当引人注目。

用途方面,Ki-83由远程护航战斗机变为更为类似制空战斗机,明确首要用途是攻击敌方战斗机。性能诸元上速度被提升到10000米高空近800公里时速的惊人水平,航程则被定为8000米高度以最高时速可维持30分钟飞行,一般巡航高度以465公里时速实现4小时30分钟的巡航。为了能满足这一航程计划,三菱专门设计了能够提升2小时巡航时间的可抛弃副油箱。实用升限由于战场形势和高空设备技术的成熟被定为13000米。由于经过论证,单座型号在搜索通信导航等方面均比复座型相差甚远,因此三菱仍将成员数定为两人。火力方面,前射火力为20毫米航炮*2、30毫米航炮*3,后向和向上火力为20毫米*4,可以是日本战机空前的重武装型。另外三菱还计划为Ki-83装备炸弹挂架,使其可以执行对地爆击任务。

三菱之所以突然将设计数据提高到此前不可能想象的高度,是由于找到了一款马力达到2000级的新发动机,这就是“荣211”,三菱力主陆航推进这款高性能发动机,尤其是装备涡轮废气增压器的型号的尽快投产,而为了不拖慢试飞进度,三菱采用了所谓“阶梯机”策略,即首先完成装备普通型“荣211”的一号机,时间定于昭和十九年二月,之后再生产装备“荣211”改即装备涡轮废气增压装置的改进试验机2架。

另外三菱提出应订购包括拆除武装,在机体前部改装照相设备的司令部侦察机改型,其能够保证1500公里航程以外多巡航2小时左右,再加上攻击机改进型等,三菱希望陆军共订购多达36架的试验机以及预生产型。

但是此时的“荣211”尤其是拥有高达2200马力的涡轮废气增压装置型还是镜花水月,倒是三菱拿来作为候补的1800马力“荣104”相对靠谱一些。陆军也对三菱空中楼阁的忽悠不太感冒,对于其时速超过700公里的型号推迟到昭和十九年二月才能问世则十分不满。

其实三菱搞“阶梯机”的把戏也是迫于无奈,一方面是“荣211”涡轮增压高空型,或者叫做“荣211改”的性能实在太过诱人,但是这鱼饵之上吊的很可能是最终竹篮打水一场空的结局。因此三菱出于稳妥考虑,就提出多段改进的“阶梯机”方案。按照三菱的考虑,同时期的敌方高速战斗机时速最多达到700公里级别,即便“荣211改”最终无法装机,单凭700公里时速的Ki-83仍然可以独当一面。

三菱的如意算盘是若整个研制和生产工作发展一帆风顺,则装备“荣211”的Ki-83在昭和二十年便可以装备部队,这样既能满足短期战事紧张的迫切需要,又能有机会通过更换发动机实现性能跃升。可以说三菱的多段改进“阶梯机”方案看上去相当诱人。

妖猫drake:【原创】小猫原创:日本最高速Ki-83远战揭秘(二)


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P.S 发现快写完了,还是1.X章节。。。汗。。。

兼职:司令部侦察机

随着Ki-83的设计指标最终敲定,其高空高速远程性能一时间在日本航空界技惊四座。随着第一架试验机的制造工作日渐接近完成,陆航和三菱都开始琢磨如何进一步发掘Ki-83的设计潜力。最先被想到的就是让Ki-83兼职司令部侦察机。

三菱在双发机上发家,便是从司令部侦察机开始的,1939年的Ki-46“100式司令部侦察机”让陆军印象深刻,其卓越的性能和海军使用G4M一起证明了三菱在双发机方面的设计实力。所以,在Ki-83实验型生产计划敲定时,三菱便提出将制造多架Ki-83的司令部侦察机型号。按三菱最初的计划,Ki-83原型拆除武器装备,增加第三名乘员以及照相设备和大功率电台,便能够成为一款优秀的远程司侦。凭借超卓的高空高速性能,窥探敌军虚实后在敌方截击机的仰望中扬长而去,三菱自Ki-46时代便是如此定义优秀司令部侦察机的。

不过Ki-83想接Ki-46“百式司侦”也不是唾手可得,虽然三菱名声在外,陆军航空研究所等也从一开始就上了三菱的贼船。但是如立川飞机制造厂等人对三菱独霸“司侦”制造早就憋了一肚子火,也纷纷抛出如Ki-70这样的司令部侦察机设计来和三菱对抗。可惜在三菱变态的设计数据面前,人不人得死,货比货要扔,如Ki-70只有580公里的设计时速,陆航当然看不上眼,自然也难对Ki-83继承Ki-46衣钵造成什么实质性的威胁。

最终昭和十七年12月30日的航空审议会为Ki-46继承大战一锤定音,三菱的Ki-83如愿以偿。不过陆航从来就不是省油的灯,具体要求随之而来。陆航要求,Ki-83的第一号到第三号试验机是战斗机型号,第四号机则必须是完成武装强化的司令部侦察机。随后在昭和十八年2月15日至18日的会议上,陆航在审查了Ki-83司令部侦察型的全尺寸木质模型最终批准了三菱的改造设计。不过在会上也有人提出是否有必要为Ki-83司侦型专门授予Ki-95编号的问题。

当时的陆航中有一种意见,Ki-83司侦型与Ki-46这种专门设计的司令部侦察机不同,其设计指标与Ki-83一般型几乎没有区别,甚至在俯冲和急跃升性能基本相同,完全可以根据前线要求恢复成Ki-83战斗型。而在是否完全废除武器装备问题上,有完全拆除武器以及保留最低限度自卫火力的不同意见,甚至还有人认为作为司令部侦察机在太平洋战场凶险的环境下应该维持一定甚至是强大的火力,方能保证将情报带回基地。

针对这些争论和不同声音,陆航本部专门组织了对比试验以及有前线人员参与的调研活动。在前线飞行员看来,昭和十八年的南方和太平洋战场对于Ki-46而言还是可以依靠其高速性能继续横行无忌,因此装备重火力对侦察机而言纯属画蛇添足。不过情报部门传来的消息却是美军投入的几款新式高空高速截击机在未来对司侦的威胁将越来越大。

综合各方意见,陆航最终决定Ki-83司令部侦察型号应保持最低限度的火力,即两门20毫米航炮,同时保证迅速升级火力的能力,以应对未来可能出现的新威胁。这种保留自卫火力的司侦设计被正式授予Ki-95的编号。

妖猫drake:【原创】小猫原创:日本最高速Ki-83远战揭秘(三)


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