Ta-183噴氣截擊機

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更新時間: 2013-12-09

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Ta 183「烏鴉」重裝甲噴氣戰鬥機 自1942年一項擬將老舊的Fw190戰鬥機改裝為噴氣戰機的嘗示失敗后,福克.武爾夫公司的天才設計師譚克博士的設計部門立刻開始了一項的基礎研究,體現了當時最先進的的技術發展水平,這項研究有兩個方案,核心都是圍著兩個小尺寸單發重裝甲噴氣戰鬥機項目。其中一個發展成為我們上面提到的He162「火蜥蜴」,而另一個就是現在所說的Ta 183。

Ta-183噴氣截擊機 -夭折的烏鴉-福克·武爾夫Ta-183噴氣截擊機

「哈克本(Huckebein)」是威廉·布斯(Wilhelm Busch)的卡通故事裡一隻四處搗蛋,給所有人帶來麻煩的烏鴉

Ta-183噴氣截擊機Ta-183噴氣截擊機
的名字。威廉·布斯的漫畫流傳並不廣泛。但哈克本這隻德國烏鴉卻借著二戰納粹德國「末日科技」中的一項重要成果——Ta-183截擊/戰鬥機的名字而蜚聲海外。
第三帝國覆滅的前夕,其航空工業取得了狂飆突進式的進展,一大批研究成果已經進入試驗乃至實用階段。但盟軍不可阻擋的前進步伐,使得這些成果要麼因為數量太少而未能發揮其應有的作用,要麼停留在製圖板上都來不及銷毀就落入盟軍手中。Ta-183烏鴉也同樣如此,它的原型機連試飛都沒來得及進行。如果歐戰再晚上半年結束,作為德國「緊急戰鬥機競爭計劃」的勝利者,也即德國空軍二代噴氣戰鬥機,Ta-183烏鴉或許就能翱翔在德國的天空。它的4門30毫米機炮和960公里的極速將成為盟軍重型轟炸機的噩夢。但歷史沒有如果,縱使烏鴉能夠上天,也終究無法挽救納粹德國覆亡的命運,它不過是納粹在覆滅前企圖抓住的一根並不能救命的稻草。

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Ta-183噴氣截擊機 -朝鮮上空的同門兄弟

Ta-183烏鴉沒能在波瀾壯闊的二戰戰場上一展身手,卻在二戰結束僅僅5年後以另一種方式重返藍天。在朝鮮戰場上空,無論是美國空軍的主力F-86,還是製造了「米格走廊」的蘇制米格-15,都有著濃重的「德國血統」。兩國在研製自己的第一代噴氣戰鬥機的時候都借鑒了大量Ta-183的技術和設計。三千里江山上空,兩種「哈克本」的直系後代捉對兒撕殺,人們彷彿又看到了第三帝國末日戰機的身影。 

Ta-183噴氣截擊機 -劃時代的Ta-183

Ta-183截擊/戰鬥機項目早在1942年就開始了。當時革命性的動力裝置——渦輪噴氣發動機已經問世,福克·武爾夫飛機公司以工程師漢斯·馬爾特霍普(Hans Multhopp,一個年輕的天才航空工程師)為首的一個設計小組開始構想一種以渦噴發動機為動力的高速截擊機,並進行了氣動力方面的預研。

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1944年1月,德國航空部開始進行「緊急戰鬥機競標計劃」,布洛姆·福斯、容克、梅塞斯米特、亨克爾以及福克·武爾夫均加入競爭行列。福克·武爾夫的設計師庫爾特·譚克(Kurt Tank)在馬爾特霍普設計小組的研究成果基礎上提出了5號方案(Project V),作為「緊急戰鬥機計劃」的參選方案。需要說明的是,在最初福克·武爾夫公司向航空部呈報的設計代號是Fw-232。但航空部考慮到德國空軍中已經有代號232的飛機(即阿拉多公司的Ar-232運輸機,裝備數量極少),遂將該機設計代號改為183,並允許加上庫爾特·譚克教授姓氏的頭兩個字母構成完整的設計代號——Ta-183。

隨後的一年間,庫爾特·譚克率領馬爾特霍普設計小組在5號方案的基礎上完成了三種方案的設計。第一種方案是前衛的火箭發動機方案,以增強攔截轟炸機的能力。該方案採用HeS-011R組合式發動機,該發動機由一台HeS-011渦噴發動機和一台最大推力1000公斤的輔助火箭發動機組成,火箭發動機由機翼下方弔掛的副油箱提供燃料,可供火箭發動機工作200秒。這種方案很快就被拋棄了,從時間順序上講它應該是Ta-183 I號設計方案,但筆者目前掌握的資料顯示,福克公司似乎並沒有將這個編號賦予它。但此後譚克帶著設計小組搞出來的2個方案卻又按照時間順序定為Ta-183 II和Ta-183 III,顯然在這兩個正式方案之前還應有一個早期設計。這個早期設計應該就是夭折了的火箭發動機方案。

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Ta-183 II是庫爾特·譚克設計小組提交給德國空軍部的正式方案,採用金屬-木材混合結構,機身粗短,機翼後掠角達到40度,前三點式起落架,安裝1台HeS-011渦噴發動機。該方案在氣動外形上與梅塞施米特的Me P.1101方案十分近似,可謂不謀而合。為了與II號方案進行對比,選擇出最優設計,設計小組還與Ta-183 II同步平行設計了Ta-183 III,它的布局與II方案近似,但是座艙更靠後,機翼後掠角也減小到35度,水平尾翼採用常規布局,安裝在垂尾根部。

Ta-183 II為單座單發飛機,機頭進氣,中單翼+T型尾翼布局。它的氣動外形以今天的眼光來看稱不上漂亮,的的確確就是一隻醜陋的大「烏鴉」。短小粗壯的機身是Ta-183 II的主要外形特徵,位於座艙下方的進氣口延伸到後部與HeS-011發動機相連,全機看上去像一個粗短的箭頭,座艙幾乎直接騎在發動機艙上!採用這種設計完全是為了遷就當時的渦噴發動機的結構和性能。20世紀40年代中期,德國設計的噴氣機均採用渦噴發動機,其安裝方式不外乎兩種——翼下弔掛(或直接安裝在機翼上)和機頭進氣。後者在氣動外形上顯然佔有優勢,但同時也帶來一個問題,如果在機頭進氣的布局下再採用常規的機身結構,勢必造成進氣道過長,導致發動機推力損失。HeS-011渦噴發動機本來就只有可憐的1300公斤推力,如果功率再有損失,就失去了噴氣動力的意義了。解決辦法之一就是採用短機身設計,縮短進氣道長度。事實上,不僅是德國人採用這種方法,戰後各國第一代單發噴氣式戰機,幾乎都是粗短機身。直到發動機技術不斷進步,最後渦扇發動機取代渦噴發動機成為各國戰鬥機主流動力系統,才徹底解決了機身長度與發動機輸出功率之間的矛盾。

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Ta-183 II的機翼是薄翼型中單翼,後掠角40°。這個設計有待商榷,因為比起下單翼來,中單翼布局不太利於簡化生產工藝,而且會對飛行員向下的視野產生嚴重影響(美國的第一代噴氣戰鬥機F-86就改用了下單翼)。Ta-183 II的機翼為金屬-木材混合結構——兩條鋼緣鋁合金翼梁組成扭力盒,利用一個固定接頭與機身連接。1944年後,德國戰略物資嚴重緊缺,當時幾乎所有生產的戰鬥機都在次要或非承力部位採用了木製部件,以減少鋼、鋁合金等金屬材料的消耗。Ta-183 II也不能例外,它的機翼的翼肋由多層膠合的木板製成,蒙皮用的也是層壓木板。當然,採用木製構件的直接結果是導致機翼承載能力的下降,德國空軍能容忍這種情況的出現也說明他們本身就是將Ta-183作為高空截擊機來看待的。截擊機強調爬升率和加速能力,主要作戰對象是盟軍的重型轟炸機群,戰爭中德國戰鬥機部隊已經形成了「一擊脫離」的主要作戰模式,利用德制戰機出色的垂直機動能力和大威力機炮對盟軍有戰鬥機護航的轟炸機群實施突襲式的打擊。這種攻擊模式對飛機的盤旋等水平機動能力的要求相對降低,對較低的機翼承載能力也可容忍。

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Ta-183 II的機翼后緣內側布置有襟翼,以改善起降性能。后緣外側為升降副翼,提供側向和俯仰操縱。每側機翼內設計有6個機翼油箱,燃油攜載量1565升(這一點與梅塞施米特Me P.1101方案完全不同,Me P.1101將油箱布置在了機背發動機上方)。在Ta-183的早期設計中,兩翼下還可攜帶可拋式副油箱,用於為輔助火箭發動機提供燃料(工作時間200秒)。

Ta-183 II的機翼是最具有劃時代意義的。這不僅僅是指它後掠角高達40°,有效的適應了動力系統的革命,為戰後高速飛機的發展指明了道路。而且Ta-183 II採用了薄型機翼設計,這是德國航空界在20世紀40年代的研究成果,他們發現減小翼型厚度不僅降低了阻力,還能夠推遲激波的出現。激波對於跨音速和超音速飛行有重要影響,戰後美、蘇兩國在研製第一代噴氣式戰鬥機時只引入了后掠翼技術,而沒有採用薄翼型設計,到後來又不得不走回頭路(北美F-100揚棄了原F-86的相對厚度12%的厚翼型,重新採用相對厚度7%的45°后掠翼),以實現更高的飛行速度。

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Ta-183 II的尾翼部分設計也很獨特,其垂尾前緣後掠角高達60°。採用這樣的設計主要是出於保證飛機方向穩定性和布置平尾的需要。由於機身太短,如果採用常規尾翼布局(即水平尾翼位於垂尾根部),飛機的方向穩定性可能會存在問題,而且這種布置方式會造成平尾力臂縮短,勢必增大配平阻力。這方面比較典型的例子是蘇聯的I-16,過短的機身造成飛機穩定性不佳,操縱品質低下。Ta-183在設計時考慮到機身長度比較短,故改用高平尾和大後掠角垂尾結構,改善了飛機的操縱性能。但這樣的布置也會使方向舵的操縱效率相對比較差。Ta-183 II採用帶有一定上反角的T型平尾設計,相當引人注目。平尾后緣裝有氣動操縱面,只用于飛機平飛時配平。由於具有較長的力臂,操縱面只需偏轉較小角度就可以完成配平,高速飛行時阻力較小。相比之下,Ta-183 III的設計就要傳統得多,該機採用單尾撐加「倒T形」尾翼設計,利用尾撐來增大力臂,保證穩定性,但重量卻也因此增大了。

Ta-183採用前三點式起落架,均為單輪。鼻輪為支柱式結構,向後收入機身內部;主起落架也是支柱式,起飛後向前向內收入機身。這種將起落架收入機身的方式在當時的單發戰鬥機中十分罕見,大多數戰鬥機都將主起落架收入機翼內。這是因為Ta-183採用了薄型機翼,機翼相對厚度和絕對厚度都不大,而且由於Ta-183機身太短,所有油箱都布置在了機翼上,這樣一來,幾乎不可能留出足夠的空間收納主起落架。因此,機身起落架實在是不得已的措施。

Ta-183生產型準備安裝的固定武器為4門MK-108 30毫米航炮,也有資料認為是2門MK-108航炮(每門備彈60發)和2門MG-151/20 20毫米航炮(每門備彈100發)。如此強大的火力顯然是針對盟軍戰略轟炸機的,30毫米的大口徑航炮炮彈只需一次命中就可對轟炸機機體造成嚴重損害。這也符合德國空軍「一擊脫離」的主要攻擊模式。不過,由於MK-108航炮后坐力偏大,彈道彎曲且不易瞄準,因此不怎麼受德國空軍歡迎,在Bf-109、Fw-190等著名戰鬥機上並未廣泛採用。倒是MG-151/20久經考驗,是二戰期間德國空軍使用的主要航炮之一。除了固定武器外,Ta-183還可以攜帶500公斤炸彈,如1枚SD/SC-500炸彈,或1枚BT-200炸彈,或4枚SC-50炸彈,採用半埋式懸挂。偵察型可以攜帶1台RB-20/30航空偵察相機。在Ta-183的設計方案中,並沒有考慮採用當時已經研製出的X-4空空導彈,當然,如果Ta-183能進入量產,那麼在生產型上稍做改進,安裝空空導彈並非難事。
¤虛幻的勝利

1945年2月27日和28日,納粹德國空軍組織了「緊急戰鬥機競爭」討論會,會上對比了各大飛機生產廠商的設計方案,Ta-183戰勝了包括梅塞施米特Me P.1101方案在內的其他競標者贏得了德國空軍的青睞。會上做出決議,作為對抗盟軍戰略轟炸機的高空高速截擊機原型機,Ta-183可繼續發展,生產原型機並為量產做準備。

按照決議,福克·武爾夫公司將先期製造16架「實驗測試系列」(Versuchs)飛機。這16架飛機的編號和用途如下:V1-V3號機為原型機,由於HeS-011噴氣式發動機交貨遲緩,福克·武爾夫公司已經於1945年1月接收了少量Jumo-004B發動機(Me-262戰鬥機的動力系統)。在HeS-011發動機無法按時到位的情況下,這3架原型機裝上了Jumo-004B發動機;V4-V14號機為0系列預生產型,預定安裝HeS-011發動機;V15和V16號機為全尺寸靜力試驗平台。原型機首飛預定於1945年5、6月間進行,進一步驗證II號方案和III號方案的尾翼結構。第一架生產型預計於10月完成。然而這些預想都沒有成功,因為1945年的4月8日,英國傘兵部隊就已經佔領了福克·武爾夫飛機工廠。緊鑼密鼓的Ta-183計劃就此嘎然而止,福克·武爾夫公司贏得「緊急戰鬥機競標計劃」也成了一場虛幻的勝利。而烏鴉這種也許是當時最有前途的后掠翼噴氣式戰鬥機尚未試飛就夭折在了襁褓中。

Ta-183噴氣截擊機 -相關圖片

 

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福克·武爾夫Ta-183噴氣截擊機攻擊B-17轟炸機群想像圖

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Ta-183木製風洞模型和Ta-183的設計工作負責人:漢斯-穆爾特霍夫。

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