華而不實:舊日本海陸軍作戰飛機技術淺析

華而不實:舊日本海陸軍作戰飛機技術淺析

二戰太平洋戰場 舊日本陸海軍飛機高開低走

作為一個非歐美國家來講,日本的航空工業起步並不是很晚:早在一次世界大戰之前的1909年,日本海陸軍以罕見的合作方式共同成立了“臨時軍用氣球研究會”。三年後,日本海軍就自行成立了“海軍航空術研究委員會”,對飛機這種當時剛出現不久的交通工具或武器表現出了強烈的研究意向,並採購法國、英國、美國等國家的早期飛機進行研究與仿製。

一次大戰後,日本開始向一戰戰勝國引進大量飛機和航空發動機,並在陸海軍的互相競爭性支持下,成立了一大批航空企業。值得一提的是,日本第一艘航母鳳翔號下水以後,全日本的飛行員居然無人敢在這艘航母上駕機降落,最後還是高薪聘請了一位英國飛行員來進行了日本歷史上的第一次艦載機起降。

到二戰結束前,日本航空業已經規模龐大,先後製造過飛機的企業有愛知飛機公司、日立重工業、廣海軍工廠、川西飛機、三菱重工、中島飛機、九州飛機、石川島播磨重工、佐世保海軍工廠、橫須賀海軍工廠、昭和飛機、日本飛機、立川飛機公司和美津濃飛機等,日本作戰飛機的產量一度達到2400架的月產量,在整個二次大戰期間生產了68000架作戰飛機,幾乎是亞洲地區全部的作戰飛機產量。

其中,日本海軍的作戰飛機除了由海軍自己的航空技術廠以外,主要由三菱、中島、愛知、川西、立川等飛機廠競標或委託研發,其生產單位甚至一直部署到中國東北地區。以參加中途島海戰的日本蒼龍號航空母艦為例,這艘航空母艦上的零式戰鬥機由三菱重工設計,97式艦載攻擊機由中島飛機設計,99式俯衝轟炸機則由愛知公司設計,而艦上搭載的試驗型偵察機卻是海軍技術研究所的作品。

隨著遠東局勢的日益緊張,日本海軍和陸軍在實戰演練和作戰飛機研製上爭先恐後,不遺餘力。日本海軍的艦載機早在1932年就參加了淞滬事變,還擊落了一架美國飛行員駕駛的波音P-12戰鬥機;反之日本陸航的運氣並不太好,原本抱著以實戰為最佳訓練的目標來到了諾門坎戰場,反而被蘇聯人按在地上狠命摩擦,真正領略了一下什麼叫陸地機械化時代的空中支援、攻擊與配合陸軍機械化部隊大縱深突擊的協同作戰。

此後,當時各非法西斯工業國普遍的感受到了日本軍隊力量的安全威脅,均中止了與日本的航空技術交流與合作;作為日本在二戰中的盟友,納粹德國確實在的為日本帶來了一些技術啟發;但是德國所屬航空力量的總體技術和戰術方向,和日本面對的作戰環境很不相稱,兩國的裝備研發思路亦大相徑庭。如此,在二次大戰中出現的日本海陸軍作戰飛機,已經帶有了鮮明的“日本特色”,走出了一條和其他航空強國迥異的發展道路。

日本作戰飛機發動機:亮點與硬傷並存

發動機是航空工業的核心,自古已然。非常不幸的是,日本航空發動機的研發技術能力與世界主要強國相比並不佔優。日本的航空發動機工業並不是完全獨立研發,早在1923年,日本就開始採購英國的布里斯托爾“木星”發動機進行仿製,在1930年還獲得了美國萊特R-1820發動機的許可生產權。可以說,日本航空發動機的基礎就是從改造歐洲國家發動機而開始的。

彼時的作戰飛機發動機,雖然都是活塞內燃機來驅動螺旋槳,但是從冷卻方式和汽缸佈局形式來說有分為兩種:星型氣冷發動機和V型液冷發動機。如果單純從飛行性能來考慮,液冷發動機是最好的航空發動機。這種發動機的汽缸沿飛機縱軸線直線排列,可以使得飛機擁有比較小的迎風面積,降低了飛機的飛行阻力;同時,使用冷卻液進行冷卻的效率也更好,在理想情況下可以使得發動機的滿功率輸出時間更長而無需擔心過熱問題。

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星型汽缸發動機工作示意圖

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V型氣缸發動機工作示意圖

但是,對於作戰飛機來講,液冷發動機確實在的有著以下一些不可忽視的缺陷。液冷發動機的製造、維護和保養工作都較為複雜。

V型汽缸以及其它直列汽缸的發動機,由於縱向尺寸過大,維修時要從機體內經過複雜的幾道工序將其抽出機體;而圓周排列的星型發動機多數構成了前機身圓形截面的一部分,將其整體拆卸即可;液冷發動機要定時定量更換特別的冷卻液,這在戰場上並不容易進行冷卻液的及時補充;而在液冷發動機乃至使用該種發動機戰機的製造過程中,也要額外對冷卻系統予以特別的密閉性測試,以防飛行過程中冷卻液洩漏而導致事故。為了獲得儘量好的冷卻效果,液冷發動機的冷卻管路一直延伸到機翼蒙皮下,這對整個機體的設計加工製造都提出了更高的要求,稍有不慎就會引發冷卻介質的洩漏。也正因為如此,使用液冷發動機的作戰飛機在空戰中一旦冷卻管線被擊中,多半情況下飛行員要棄機跳傘——因為過熱的發動機馬上就要起火了。

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直線型的液冷發動機軸向尺寸很大,液冷管線也很複雜

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美國P-38戰鬥機,兩臺發動機共用一套液冷系統,導致該機一旦一臺發動機被擊毀,返還的概率不到一成

歐洲戰場上,英國、德國的作戰飛機都是從陸地上起飛,並且有著足夠強大的工業體系和足夠數量的熟練維護工人來保證液冷發動機的維護狀態。而作為艦載機來講,航母上的後勤維護天生不足,同時海戰稍縱即逝的戰機要求有限數量的作戰飛機需要進行儘量迅速的維護與彈藥油補給作業

此外,海戰戰場主要發生在中低空,低海拔稠密的空氣密度為氣冷發動機提供了不亞於液冷的冷卻效果。有鑑於此,二戰美國與舊日本海軍的航空母艦艦載機,除曾經短暫裝備過舊日本海軍的“彗星”俯衝轟炸機(使用仿製或者原裝的德國發動機)以外,都不約而同的採用了空冷星型發動機作為主要動力。

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日本陸軍二式戰鬥機“飛燕”,是日本唯一使用液冷發動機的戰鬥機,機載武器和彈藥均從德國進口

因此,對於氣冷發動機,日本的各家航空公司幾乎投入了全部的研發能力。在1940年三菱公司零式戰鬥機設計之時,可以選裝的發動機有中島“榮”系列小型發動機和三菱“金星”系列大型發動機兩種。其中中島榮12型發動機自重530公斤,寬度為1150毫米,擁有950馬力的功率;而金星發動機以及其後繼型號“火星”發動機擁有1200馬力(火星發動機為1400馬力)的更大功率,重量達到640公斤,寬度僅多出6釐米為1218毫米。

作為戰鬥機而言,馬力更大的發動機可以驅動更大的機體,擁有比較均衡的作戰性能,日後換裝更先進的大馬力發動機也更為方便。但是,舊日本海軍卻執意限制機體的大小,最終榮12型發動機成為了極端輕量化的零式戰鬥機標配。好在發動機自重輕,加上還不錯的機體外形設計,使得零式戰鬥機一方面能夠憑藉不大的機身獲得近3000公里的轉場航程,另一方面也獲得了該機良好的空中格鬥能力。

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零式與噴火 通過駕駛員與機身比例可以看出 零式機頭直徑控制的很極端 幾乎趕上液冷機型

但這種小直徑的發動機,以及日本海軍對於戰鬥機輕型化的固執態度客觀上嚴重阻礙了日本海軍日後作戰飛機的特點。事實上,受到日本軍隊戰略的影響,零式戰鬥機的後繼機型開發在日美開戰初期實際上處於一種忽略狀態——軍方上下都認為戰爭會在一年內以一場日美艦隊決戰的徹底勝利而以談判獲利告終。

因此,零式戰鬥機選擇的方案,是一種能讓小型發動機能發揮出最佳性能的輕型機體。但這樣在設計上就嚴重缺乏應有的升級裕度。隨著戰局的膠著,當美軍以2000馬力的發動機裝備更重的發動機,使得擁有厚重裝甲和強大火力的“笨重”機型也擁有了零式戰鬥機一樣的推重比時,日本海軍的夢魘便隨之而來。

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F6F地獄貓 與日本戰機的交換比達到了恐怖的19比1

被F4U和F6F戰鬥機連續給予“悶棍”的日本海軍終於感覺到了曾經一度被自己支配的恐怖,以2000馬力的發動機作為基準重新招標設計艦載機。

然而,日本海軍驚訝的發現,國內唯一能製造大馬力航空發動機的中島公司,正在給陸軍安排訂單生產——早在零式戰鬥機開始大量下線裝備海軍之時,日本陸軍就看中了中島公司和海軍航空技術工廠共同研發的“譽”發動機,併購買了一臺原型機來測試。這款重型發動機重達830公斤,比之前的日本戰鬥機發動機都重出一半,但是憑藉其18汽缸帶來的強大動力,其參數相較以往的日本發動機大大提高。

在戰前和戰初物資時間環境均充裕的年代,中島公司在此發動機的做工上精雕細琢,使用高品質燃油和乙醇水噴射系統,使得Ha-45的極端功率一舉達到2000馬力!作為對比,1941年美國普惠公司的R-2800-8型發動機,擁有2100馬力功率,但是其重量超過了1000公斤,就發動機的極限參數來講甚至和日本氣冷發動機不相上下。

日本陸軍大喜過望,並以此發動機為基礎責成中島公司設計Ki-44型陸基戰鬥機(陸軍二式鍾馗戰鬥機)。這種裝備大型發動機的戰鬥機雖然因為體量過大而無法上艦,但是直到1943年海軍還自信的認為零式戰鬥機的改進型能夠以飛行員的操縱技術和數量取得航母對決的勝利。

不過,當日本海航的飛機在馬里亞納海戰中變成一隻只火雞的時候,中島公司的所有新型發動機都裝到了Ki-44上,而海軍這時還沒有提出需求……等海軍需要的時候,只好等待另一家發動機公司(三菱)的新發動機形成批量生產能力了。

結果,海軍的新艦載機形成量產能力之時,滿載燃燒彈的美軍B-29已經飛到了三菱發動機製造廠的上方,同時海軍最後一艘大型航空母艦被拉到萊特灣戰場去充當誘餌。隨後,陸海軍只好靠之前各自分頭搞出的所謂“局地戰鬥機”,結合中島公司的“譽”系列發動機,來執行最後本土防禦的任務了。

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零式戰鬥機和裝備大功率發動機的“雷電”對比,零式戰鬥機流暢的外形下面實際上掩蓋著一顆小直徑的發動機

我們回到中島公司為日本陸航提供的大馬力發動機上,這個系列型號的發動機,幾乎撐起了二戰末期整個日本的空中防禦力量。從具體數據上來看,僅重830公斤,寬度(直徑)也僅有1150毫米,功率卻達到2000馬力,是不是很美好?

然而到了戰場,日本相對落後的技術實力霎時顯露無疑。

當年中島公司的數據,是在地面的實驗室裡,用最好的燃料和潤滑油,以嚴格的測試條件精心優化的結果。並且,測試用的發動機,在加工時間和製造工人上也得到了格外的照顧。

日本工廠的研發團隊,為了獲得訂單,在技術條件有限的情況下想盡辦法壓榨性能,罔顧戰場的使用條件;而在實際的製造中又卻反行之有效的質量管理和足夠的熟練技術工人,導致大量有缺陷的產品被送往前線而白白浪費國家資源。即使發動機在戰場上尚可一用,但是惡劣的戰場條件讓Ha-45發動機的實際輸出功率甚至只有標稱的一半。日本發動機在設計時沒有考慮到戰場的適應性問題,這種充滿了希望的發動機到了戰場就出現了諸如進氣壓力和輸出功率突然下降的問題。

想象一下,當你正被敵機追擊猛推油門準備逃命的關鍵時刻,突然發動機功率下降了一半……

諷刺的是,日本的發動機生產企業和技術人員,不但沒能在日後的生產中通過改造解決這些問題,甚至連產生問題的原因都找不出來。但隨著盟軍的逐漸逼近,舊日本陸軍不得已繼續將帶有重大隱患的新型飛機送往戰場。

除了進氣壓力驟降的先天設計缺陷外,生產型發動機低劣的材料品質、粗糙和節省的生產工藝、汽油標號低劣的燃油以及嚴重不合格的潤滑油等因素綜合在一起,讓日本發動機的實際性能在戰場上進一步惡化。Ki-84戰鬥機(四式疾風)在實驗中能夠飛出631km/h的最大時速,但是在前線的Ki-84很少能夠飛出600km/h以上,甚至部分Ki-84的極速還不到400km/h。1944年12月4日,日本陸航一支50架Ki-84戰鬥機的飛行編隊從菲律賓啟程進行轉場飛行,途中不斷有飛機因為發動機故障而掉隊,最後能夠按時到達目的地的只有9架飛機!可見“譽”發動機的可靠性是多麼低下。

1945年,日本從抗戰不力的國民黨軍隊手中意外繳獲了一架美軍援助的P-51戰鬥機。這架飛機很快被送往日本,研究人員和飛行員對飛機進行試飛後的評價居然是:“這世上居然有不漏油的發動機!”一句話徹底揭示了舊日本軍隊對本國航空發動機技術水平的無奈。

“空中打火機”:日本海軍飛機的脆弱防護

日本資源不足,國土狹小,生產能力先天不如大國;也正因此,日本的武器總是有一種特點,即希望通過有限的資源產生最大限度的戰鬥力,不僅作戰飛機,其槍械航母戰列艦等莫不如此。

以零式戰鬥機為例,為了以區區950馬力的發動機獲得超過裝備1000馬力以上發動機之美國飛機的性能,零式戰鬥機在機體減重方面幾近苛刻之能事。也正是由於減重,作戰初期的日本飛機幾乎都沒有用以保護飛行員的座艙裝甲和防彈玻璃,其油箱也沒有使用英美國家廣泛採用的自封閉結構。更誇張的是,為了進一步減輕重量,零式戰鬥機的主承力樑上居然還是鑽孔的!

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零式戰鬥機尾翼組件,重量輕至可以單手輕鬆提起放下

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自封閉油箱是一種用橡膠自封層作為內襯的油箱,但橡膠內襯的重量對飛行性能的影響不可忽視

令人難以理解的是,為了追求極致性能,日本的飛機設計者似乎玩過了火,反而背離了與本國資源能力相稱的初衷。與當時前蘇聯作戰飛機大量使用木材節約材料、大量使用一次成型的鑄造件來簡化工藝的做法不同,日本的武器設計者似乎對本國的製造與加工能力有著天然的自信。一直到戰局最惡劣的時候,日本發動機的氣冷散熱片還是以預先切削成片手工組裝在鑄造出來的發動機氣缸上的這種方式來保證散熱效率;而用來執行撞擊任務的自殺機大多數還都是全金屬架構,搞得日本政府連全國的鋁製硬幣都要回收以製造飛機。

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中島Ha-44“譽”發動機試製樣品,做工相當精良

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零式戰鬥機的“榮”發動機是當時日本技術最成熟的航空發動機,依然要在汽缸上塞布以防止漏油

這些飛機到了戰場上的表現又是如何呢?

1943年4月18日,舊日本海軍總司令山本五十六大將,乘坐一式陸上運輸機並由6架零式戰鬥機護航,前往南太平洋前線“視察”。在途中遭到多達16架P-38伏擊。作為一種雙發動機的重型戰鬥機,P-38擁有4門12.7mm重機槍,而作為海軍長官座機的一式陸上運輸機不但沒有裝甲,諸如自封閉油箱、滅火裝置等通通沒有裝備。最後墜毀時,堂堂聯合艦隊司令連人帶座椅都被甩出了機艙外。

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馬里亞納海戰中,中彈起火的日本飛機,照片為美軍戰鬥機上照相槍拍攝

從珍珠港時代開始,日本武器極端忽視人員安全的問題就已經有所隱患。日軍突襲珍珠港的飛機有29架被擊落,這些被擊落飛機上的飛行人員甚至連降落傘都沒有配備,無一倖存。而在中途島戰役到所羅門群島海戰的一段時間裡,相當多有經驗的飛行員,因為作戰飛機低劣的防護性而殞命。

最經典的莫過於美國人俘獲完整零式戰鬥機的一次事件:1942年6月3日,日軍古賀中一兵曹長駕駛一架零式戰鬥機從航母上起飛執行空襲任務,其油箱僅被一枚步槍子彈擊中就導致燃料洩露殆盡;而隨後的迫降中,因為座艙框強度缺乏強化設計,反扣的飛機直接壓扁了駕駛艙並殺死了飛行員。當然,讓前來打掃戰場的盟軍人員興奮無比的是,由於需要一定強度來保證飛機在相當大的飛行包線中不會解體,因此這架零式戰鬥機的機體幾近完好無缺。

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興高采烈活捉零式戰鬥機的美方人員

當美國人俘獲零式戰鬥機並送回國內仔細研究之後,日本飛機的諸多作戰特性,在美國本土進行的一系列試飛和拆解研究中得到相當透徹的研究和分析。很快,美國軍方各界就做出瞭如下的幾點總結:

1.因為重量輕,翼載荷低,升力大,零式戰鬥機的爬升和盤旋速率非常之快,遠非當時現役的英美戰鬥機可比。

2.因為重量輕,翼載荷低,升力大,零式戰鬥機的俯衝速度不如比較重的英美戰鬥機。

3.為了重量輕,低翼載荷,大升力,零式戰鬥機沒有裝甲和自封閉油箱;其鋁合金蒙皮熔點比較低,中彈以後容易起火。

4.零式戰鬥機的火力孱弱,主要武器為2門7.7毫米機槍,而機翼上的航炮僅有60發的備彈量,持續火力不高;對英美國家剛剛裝備或即將研發完成的重裝甲飛機來講毀傷效果不好。

5.零式戰鬥機的各個分系統並無太大的技術含量,存在著相當的性能弱點以及隱患:比如,沒有液壓助力系統,在高速飛行時,要對操縱桿施以相當大的力量才能進行操作;又如,零式戰鬥機的無線電系統相當落後且不穩定,作戰時飛行員之間的信息交換隻能通過手勢或者搖晃機翼等。

6.因此,對於零式戰鬥機,採用俯衝攻擊後高速脫離的戰術,可以獲得比較好的作戰交換率。

針對零式戰鬥機的諸多弱點,在日後的美國主力艦載戰鬥機F4U和F6F的設計中,使用了堅固的裝甲、完善的飛行員防護救生輔助系統和無線電通訊系統;同時裝備大馬力發動機,使用國家航空諮詢委員會(NACA,現在NASA的前身)集中全國流體力學研究成果以研發的層流翼型對氣動外形進行優化,使得飛機的飛行包線遠遠超出零式。等到1943年F4U、F6F使用6門12.7毫米機槍,以總計每分鐘7200發射速組成的彈幕對日本作戰飛機的機體進行火力“傾瀉”時,日本戰鬥機的之前的種種優勢已經一去不復返了。

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一些軍事網文吹噓夭折的舊日本海軍烈風式戰鬥機為“太平洋最強戰機”,稱美機“完全無可匹敵”

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機身粗短,戰鬥力強大,佔用航母機庫面積很小的的美國格魯曼公司F8F“熊貓”艦載機

即使日本後來裝備的,使用大馬力發動機的“烈風”三菱A7M戰鬥機能夠走上戰場,又怎能左右戰局?日本的發動機水平無需贅述,而A7M在設計上依然走著彎路:強調通過放大機翼面積來突出中低空盤旋和格鬥性。這導致其不能在10000米左右的高空穩定飛行以阻擊潮水般飛來的B-29重型轟炸機;況且這個時候日本能夠在艦載機上順利起降的飛行員也都已經所剩無幾了。

戰爭的教訓是慘痛而真實的,即便頑固如日本也無法忽視。一直到戰爭末期,日本將尚不成熟的大功率發動機強制應用,並學習美國人人的思路開始加裝裝甲、自封閉油箱,在海空戰已經沒有希望的前提下果斷縮減飛機航程要求,生產出了諸多型號的重型攔截機;遭受美機攻擊後生還的日本飛行員記錄,也逐漸增加。

但是這個時候日本的航空母艦已經沉到了海里,用來運輸石油的海上的交通線也被徹底切斷,用以空戰的航空燃油用一次就少一次;而美國的B-29在日本各個工業城市的上空來回徘徊,把能看到的工廠都炸成了碎片——與零式戰鬥機超過一萬架的產量相比,日本中島Ha-45大功率發動機的全部產量僅有4066臺,還要裝備到陸海軍分別各自研製的數個型號的飛機上,可見這些日本新型飛機的產量是多麼少的可憐。

日本飛機機載武器:學藝不精差強人意

空空導彈還沒有發展出來的年代,空戰武器以直射的槍炮武器為主;同時為了高速飛行時提高對目標的命中率和毀傷率,飛機上裝備的槍炮一般都是使用自動機構進行連發,俗稱“機關槍”或者“機關炮”。舊日本軍隊的航空槍炮相比於日本的飛行器來講,其獨立研發性以及發展水平來說要更差。一直到二戰開始之前,舊日本軍隊各型作戰飛機主要的空戰武器還是仿造自英國維克斯公司一戰時期開發的7.7mm航空機槍。

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日本海軍和陸軍的航空彈藥種類大全,即便口徑相同,也完全不能通用

從1930年開始,日本軍隊開始收到不斷有歐美國家開始研製超大型轟炸機的報告,甚至日本陸軍也異想天開的於1928年向三菱公司提出了巨型轟炸機的研製請求。雖然最終三菱公司以購買國外客機並改裝的伎倆矇混過關,但無論陸海軍都清楚的明白:這種尺寸的轟炸機必將成為日後日本軍隊面對的巨大威脅,而僅靠7.7mm的航空機槍是無法對抗這種空中巨獸的。

有趣的是,三菱公司在改造日本第一種重型轟炸機時,居然從瑞士採購了一種口徑為20mm的厄利孔 FFL 型機炮裝在機背上充當自衛火力;而日後陸軍對這款機炮的仿製進度讓日本海軍分外眼紅,也跑到厄利孔公司去洽談生意準備採購仿製。在日後知名的山本五十六中將(時任日本海軍航空本部部長)先後繞過海軍內部重重阻礙於1935年找到民辦工廠進行仿製時,陸軍的20mm機炮仿製進度已經差不多完成了。

日本海航在武備上始終拖拖拉拉,直到1941年,當美國F4F艦載戰鬥機已經裝備6挺12.7mm勃朗寧機槍時,日本海軍的新銳戰鬥機——0戰依然裝備了7.7mm仿維克斯機槍,而另外的火力就是20mm仿厄利孔機炮了。

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日本陸軍的“八九式固定機関銃”

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日本海軍的毘式七粍七固定機銃

令後人難以理解的是,陸軍飛機和海軍飛機,裝備著同樣口徑的7.7mm航空機槍,也都仿製於英國的維克斯E型機槍,但是兩軍之間的機槍彈藥居然不能通用。這種完全不符合總體戰邏輯的窩裡鬥行為造成了海軍和陸軍裝備缺乏共同性互換性,對日本有限的工業生產能力浪費很大。

究其原因,日本陸軍的詭異思路要負主要責任,不用說和海軍合作,增加彈藥通用性,光是陸軍自用的 7.7 毫米槍彈,就被生生搞出三個版本來,凸緣、半凸緣和無緣一個也不能少,步兵用的九二式機槍彈和九九式步槍彈都沒法通用

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日本第一款裝備20mm機炮的作戰飛機——九六陸攻21型,注意機背上的巨大炮塔

零式戰鬥機投入前線後,20mm機炮開炮時的威力,把當時只在天上見過12.7mm火力的美英空軍打的魂不守舍。同時期掃蕩歐洲天空的德國戰鬥機的主力裝備也僅僅是7.92mm而已。然而日本飛行員對這款機炮的聲討卻是絡繹不絕——這款機炮僅有60發的彈藥儲備,新飛行員稍微按住擊發按鈕,炮彈就打光了;更加嚴重的是由於海軍20mm彈藥和機炮本身的不成熟,使得20mm炮彈初速低,散佈大,彎彎曲曲的彈道被形容“和山的形狀一樣”;若非戰初剛訓練的一批王牌飛行員,普通飛行員難以獲得良好的射擊效果。

於是當時的戰場上經常出現以下畫面:皮糙肉厚的美國戰鬥機俯衝加速,駕駛員把脖子縮在座椅背部的防彈鋼板後面祈禱不會被20mm一發入魂;而追擊的日本戰鬥機早就打光了所有的20mm彈藥,飛行員一邊罵街一邊用7.7毫米子彈不停拼命射擊,但最終只能無奈的看著對方帶著一身彈孔揚長而去。

由於日本海軍的零式戰鬥機刻意強調輕型化,除去不靠譜的20mm機炮外,飛行員唯一可以仰仗的7.7mm機槍也只裝備了2挺。而且,由於是穿過螺旋槳射擊而射速受到限制,加起來零式戰鬥機的射速總共不過每分鐘1200發左右。相比之下在7.7mm機槍的原產國——英國,皇家空軍裝備的颶風戰鬥機居然裝備了8挺這樣的機槍,而颶風IIB亞型居然在機翼上裝備了12挺,射速超過了每分鐘8000發!被一架每秒鐘發射100多發子彈的飛機追擊,這可是名副其實的“金屬風暴”了。

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援蘇的颶風戰鬥機,注意單側機翼上的四個機槍射擊孔

戰爭初期,美國裝備的F4F、P40等戰鬥機雖然火力強大,但是機動性的弱點限制了火力的發揮並且掩蓋了日本戰鬥機的火力弱點。然而,當能夠咬住零式戰鬥機的F4U、F6F、P47、P51等飛機陸續飛上天空時,6門12.7mm機槍能夠以每分鐘4800發的射速將脆弱的日本作戰飛機瞬間打成火球。此時的日本飛機想咬住對方的六點鐘已經很困難,在這短暫時間用7.7mm機槍擊穿對方的飛機裝甲更成難事——大和號戰列艦覆滅之日用25mm高炮炮彈擊中了上百架飛機,也僅有10架飛機墜毀而已。

被美國海軍打的丟盔卸甲的日本海軍,決定直接仿製美國戰鬥機的12.7mm勃朗寧M2機槍。基於和陸軍已經仿製型號較勁的認真想法,海軍將口徑放大為13.2mm,並吹噓這是一款獨立研製的產品。零式戰鬥機的後期型號就裝備了1-2門13mm海軍式機槍,不過在機體載重量以及發動機功率的限制下,就算海軍直接裝備原裝勃朗寧也無法在空中和美國艦載機相抗衡了。

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零戰後期型(A6M5b)的13mm機槍射擊孔(右側)

戰爭後期的日本軍隊已經被迫放棄了進攻遠洋的想法,開始收縮戰線進行本土防禦。此時美軍的B-29機隊已經呼嘯日本上空,這種自衛火力強大而又具有高空巡航能力的二戰最先進轟炸機成為所有日本戰鬥機設計的最先假想敵。

由於日本發動機的高空輸出功率技術相當落後,因此日本戰鬥機採用在低空累積速度後仰衝的辦法,抬頭對準高空轟炸機進行射擊。後來納粹德國還出現了著名的“斜樂曲”機炮,將機炮斜向上安裝的辦法,讓水平飛行的單座戰鬥機也有射擊高空目標的能力。

令人意外的是,此時內外交困的日本卻拿出了還不錯的產品:當時世界上最輕的37mm航炮——從美國的12.7mm勃朗寧機槍,先放大為20mm機炮裝備部隊,又放大為37mm機炮依然能用,這倒是證明了勃朗寧機槍的基礎設計是極為優秀和可靠的。

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納粹德國“斜樂曲”斜向上機炮,一種安裝在機體中部斜向上方射擊的機炮

戰後幾十年,人們對已經解密的資料進行分析,發現美國的飛機航炮研發企業和部門著力解決的不是口徑和威力的問題,而是追求飛機在高機動、大過載、快速滾轉等複雜條件下的航炮可靠性。裝備6門航炮的美國戰鬥機,如果出現1門卡殼,射擊時產生的不對稱後坐力會讓飛機產生偏移,而難以更準確的擊中目標。

而日本的航炮設計者幾乎沒有考慮過實戰條件——從把配備60發彈鼓的地面用機炮直接搬上零式戰鬥機開始,就為日本飛機日後的外強中乾表現埋下了禍根。在陸海軍嚴重對立並且派系分明互不相讓的舊日本軍隊內部風氣下,日本武器設計者的首要目標不是贏得戰爭,而是怎樣能以駭人的參數獲得軍方的青睞。無論航空槍炮,到發動機,機體……莫不如此。與天皇、與軍政界高層的神聖旨意相比,連作為戰爭參與者的作戰人員生命都可以犧牲,武器的可靠性重要程度又有多高呢?

只為破紀錄,從沒想打贏戰爭

蘇聯和日本都是二戰期間工業國家中的後發者。和日本的航空工業相比,蘇聯的航空工業也走了一條類似的引進開發再創造的道路,甚至蘇聯的米格-3和日本的ki-61兩款看似風馬牛不相及的型號都是德國亨克爾he-100戰鬥機的本國仿製品。在戰爭爆發時,蘇聯和後來的日本一樣遇到了工業生產能力不足的問題。

此時,蘇聯的幾個戰時計劃經濟委員會和國有工廠立刻被協調起來,集中力量進行急需武器的生產。蘇聯產飛機廣泛使用木質結構機體和壽命為200小時的發動機,這樣機體和發動機的製造都極為簡單;針對木質機翼強度不足以安裝槍炮的缺點,蘇聯戰鬥機的武器安裝全部集中在飛機中軸線上,利用大口徑的軸轂炮保證對方一旦中彈就是重傷難逃。由於飛機制造極其簡單而又相對節省材料,前線的作戰飛機一旦遭到擊傷或者擊落,飛行員會直接換架新飛機繼續戰鬥,無論地勤還是生產方的效率都得到了相當的發揮。在戰爭中,蘇聯的飛機產量達到了144183架,是日本(62036架)的2倍還多,也最終壓倒了納粹德國空軍(產量為140885架)。

華而不實:舊日本海陸軍作戰飛機技術淺析

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雷電、紫電、疾風、震電……日本戰爭末期開發的各種新型飛機

反觀日本的作戰飛機,全金屬蒙皮,渦輪增壓,雙極機械增壓,車削散熱片……一系列先進技術令美國人也歎為觀止,戰後打包帶走不少日本戰機回國研究。僅用來進行國土防禦的截擊機,日本海軍陸軍就招標和各公司一口氣開發出了雷電(J2M)、紫電(N1K1)、紫電改(N1K2)、飛燕(Ki-61)、疾風(Ki-67)、五式戰鬥機(Ki-100)、震電(J7W)……等一批眼花繚亂的型號。

這些型號諸多的作戰飛機,既有液冷發動機的山寨德國貨,又有鴨翼推進式螺旋槳的新穎產品,多數零部件互相不能通用,陸海軍的槍炮彈藥規格都不一樣。除了疾風Ki-67算是勉強得到了大量生產以外,其餘型號的最高產量區區千架左右,白白浪費了日本本來就孱弱的科研能力。不顧本國工業能力一味堆砌新技術的手法當然在創造紀錄上有所成效,但此刻蘇聯戰鬥機的設計師們,為了飛機的生產性能,甚至主動放棄設計指標,最終的效果也是有目共睹的。

結束語:鑄劍為犁 尚能再起

二戰結束後,隸屬於軍隊的武器研發部門被遣散,而上述私營飛機制造公司有近半轉型民品成功,個別公司如愛知飛機(現為房地產公司)、美津濃(我國人民也還正在穿的品牌)甚至徹底退出了機械行業。歷史證明,通過和平方式一樣能使日本成為國際上有巨大文化和經濟影響力的發達國家,可惜幾十年前的侵略他國的卑劣行徑和今日歪曲事實拒絕道歉的惡劣態度,讓日本的政治地位始終不能與其在經濟地位相稱。

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