日本零式战斗机为什么可以开窗户?

逆风飞翔L


在二战时期,给战机加装密封式的座舱是一种正常的状态,密封式座舱在上世纪30年代开始流行,好处就在于它可以提高飞机的速度,大约可以增加大约10%的速度,所以才成标配的东西了,但是也存在一些问题,受当时技术的影响,飞行员认为它影响视觉,更存在着,一旦出现是意外跳伞时,打不开座舱的问题。

总之,由多方位的原因,造成在密封式在早期不受欢迎,许多飞行员在一般情况下会采用开舱驾驶的方式,往往只有作战的时候才会真正的关窗。

这种现象在二战早期是非常普遍存在的。各国都有,而不是仅仅是日本,直到进入中后期后,战斗机的速度开始越来越高,继续开窗的弊端也越来越大,后期设计时,压根不许可开窗飞行了。


浴火


那不是窗户,是舱盖,螺旋桨时代的飞机航速慢,一般巡航时开着舱盖也没什么事,再老一点的飞机,根本就没舱盖,也一样开。到了零式飞机,真正战斗时你喊他开着舱盖试试?只不过没开战时,螺旋桨飞机可以开的很慢,慢到让飞行员可以承受对冲的气流而已,所以可以开舱盖,以便可以跟战友做一些约定的动作,做些简单的交流,这种飞机就是完全没有动力,在天上都能滑翔很远距离。现代飞机,尤其是战机,喷气式战斗机,动不动就超音速,根本慢不下来,过慢会造成失速坠机,二代那种高空高速路线的设计风格,根本不考虑滑翔能力,一单失速就是一个铁坨子,直接朝下掉。


后来美国人又提出一个“能量机动”的概念后,不再追求单纯的高空高速,也考虑一下小范围机动,就是说速度可以慢下来一点,但跟螺旋桨飞机的低速还是没法比,降不到人体可以承受的程度,甚至飞行时舱盖都在气流作用下,没法象螺旋桨飞机那样用手朝后一拉,就拉开来。飞行员座舱还需要增压环境,为防止意外,或者战斗时舱室舱盖给打坏,现代飞行员要穿抗荷服,头盔下还有氧气面罩,跟螺旋桨时代的飞行员穿件防寒夹克,戴副防风眼镜就解决问题也大不一样了。

不过零式飞机也算是率先进入后螺旋桨飞机时代的飞机之一,正如前面所说过的,它在正常巡航时还能慢下来,让飞行员可以开着舱盖开,一但进入战斗状态,这些后螺旋桨飞机的速度,也同样快到开舱盖很危险。从这方面说,有趣的空战,还是要看一战前期那些老螺旋桨飞机,根本就没舱盖,慢悠悠靠近对方,拔出自己的六响左轮,朝对方射击,对方很厉害,一点都不害怕,飞了个大空翻,压到头上来,朝下面飞机掷砖头!下面的飞机也非常的狡猾,假装落荒而逃,看到后面果然追击上来,冷不防就朝后面撒出一块渔网……


李三万的三万里


和汽车一样,飞机最初都是敞篷的,到后来飞机速度越来越快,所以为了更好的保护飞行员飞机的座舱开始加装挡风玻璃,而在飞机速度在350-500km/h这个速度之间的飞机的座舱舱盖是既可以手动开关的。而二战时期各国的大部分飞机的座舱盖都是可以手动开关的,特别是作为海军舰载机,因为没有敞篷既可以感受开飞机的乐趣,而且视野好、方便起降。


而且敞篷还有一个好处,那就是方便跳伞,有时候就直接将飞机座舱盖朝下,一解开安全带就可以跳伞,不过飞行座舱,没有床盖也不怎么好,就比如在下雨天时机舱内容易进水,或者说雨天这种没有坐舱盖的飞机就不能用,由于气压和温度的问题这种无座舱盖的,飞机只能在低空飞行,也就是说飞行高度不高并且速度不快时才能用,一旦飞行高度超过2千米以上飞行速度到400km/h就必须要有做舱盖的保护才行了。
美军F4f野猫式战斗机也是打开座舱盖飞行

而根据风洞实验,一旦飞机速度超过600公里每小时,巨大的风阻使得飞行员根本无法从飞机里面爬出来,而后面飞机为了增快速度降低风阻就将座舱盖设计为密封的了。其实零式战机在低空中低速编队飞行的情况下都是可以将座舱盖打开,相比美军日本飞机飞行员更愿意打开座舱盖,这是因为日本飞机没有记载无线电无法做到时刻交流,而他们的交流方法大多是用手势、旗语、信号枪,所以没有座舱盖的阻挡能看得更清楚。
日本99舰爆也是一样
像这种高空高速的战斗截击机要是没有做舱盖的保护,风吹的你根本就没法进行操作


在十字路口等等你


其实我认为,这个问题问成零式机在飞行时为什么可以打开座舱盖更加准确一些。想要搞清这个问题其实并不难,今天就让我们来探讨一下。

首先让我们先来了解一下零式机。零式战斗机是日本在二战期间广泛使用的的一种单座单发活塞式固定翼战斗机,于1937年启动研制,1939年进行了首飞,1940年正式服役,由日本三菱公司负责研制和升级工作。

由于零式战斗机正式服役于1940年,也就是日本皇纪2600年,所以就以末尾两个零来命名,称作零式战斗机。

在二战时期这种飞机衍生出了许多型号,有12试、零式11型、零式21型等等十余种。我们就以在战场上使用较多的零式21型为例来分析。

零式21型战斗机,机身长度9.06米,翼展达到12米,机身高度3.5米,使用一台荣12发动机来提供动力。

这种飞机最大飞行速度达到533.4千米每小时,最高升限4200米,最大航程为2222千米,在搭载副油箱时最大航程达到3350千米。

虽然发动机被要求小而轻导致牺牲了一部分动力,但是较轻的机身弥补了这个缺点,使零式21型战斗机获得了很强的机动性。这种飞机转弯半径较小,爬升率高得变态,在战争初期占了美军空军很大便宜,和美军战机的交换比一度达到了令人发指的1:6。

说了这么多,到底为什么零式机可以打开窗户(座舱盖)呢?

首先零式机最大升限不过为4200米。在这个高度人还是可以呼吸的,温度也不足以在短时间内冻死人,更不用说一般飞行时的高度了。

现代飞机飞行高度一般在万米以上,是不可以开窗户的,打开窗户会造成缺氧和冻僵。

二战期间战机即使是空战也不会飞太高,所以不存在这些问题,也不用担心被压强差吸出座舱外,所以打开窗户也不会照成太严重后果。

零式机的最大飞行速度也就是五百多千米每小时,也就是一百来米每秒。在高空空气本来就比陆地要稀薄,所以也不用担心气流过快导致视野不清或者对飞行员有损害,带个皮帽加个眼镜就能解决问题。

其次,零式战机还可以挂载航空炸弹打击地面目标。在二战时期,因为没有雷达和激光引导等现代化瞄准方式,对地攻击几乎都是依靠目视瞄准来进行的。

因为零式机是一种单座战斗机,所以在对地攻击中,瞄准投弹等一系列操作都是飞行员一个人进行的。这就要求飞行员有较好的视野。

为了保证强度,零式机的座舱盖边框很宽,打开舱盖可以获得更好的视野,提高瞄准速度和精度。一般来讲,除非需要进行空战,飞行员都会把舱盖打开。

还有,二战时期无线电技术已经得到了长足的发展,但是技术仍然不像现在那么成熟。飞机携带的无线电装置,有时会失灵。

加上在飞行时活塞发动机会造成很大的噪音,飞行员之间的交流就只能主要依靠手势。尤其是在编队飞行时,很多时候交流都是用手比划。这个时候打开舱盖,就有利于两名飞行员互相看见对方,方便交流。

最后,打开窗户座舱盖也是保命的需要。二战时期包括零式机在内的战斗机都是没有弹射救生系统的,跳伞要自己从座舱里爬出来。在战斗中,从被击落到战机坠地往往只有十几秒钟,所以平常打开窗户也比较方便在被击落时跳伞快速逃生,提高逃生成功率。

通过这一番讲解,相信大家对零式机为什么窗户(座舱盖)已经有了一定了解。

其实不只是零式机,在喷气式战斗机出现之前,也就是活塞式发动机还主要被应用于战场时,很多型号飞机都是可以打开舱盖的。

可以打开舱盖的设计,在那个时代具有很大的实用意义,发挥了重要作用。


史之策


飞机上的窗户叫做座舱盖,不仅日本的零式战斗机可以开打开座舱盖,第二次世界大战期间除了美国B-29轰炸机和德国Me-262喷气式战斗机以外的所有战机、民用飞机都可以在飞行时把座舱盖打开;而第一次世界大战大战期间的所有飞机甚至是没有座舱盖的“敞篷”飞机。这是因为采用活塞发动机驱动做为动力的螺旋桨飞机的飞行速度慢、飞行高度低,大部分飞机的巡航飞行速度还没有现在的直升机快,因此飞行员受到气流、气压、气温的影响较低,飞行时打开座舱盖也不会对飞机和飞行员产生危害。当然还有另外一个原因,那就是二战时期大部分飞机的座舱盖是由许多块玻璃安装在框架内构成的,这些框架多多少少会影响到飞行员的观察视线,打开座舱盖能以更好的地进行观察。下图为打开座舱盖起飞的日本零式战斗机。

飞机和飞行员受到的环境影响

飞机和飞行员在空中主要受到气流、气压、气温三个环境因素的影响。气流的影响来自于飞机自身动力生成的动力气流以及大气中存在的自然气流,其中动力气流来自于螺旋桨高速旋转时产生的气流,就像电风扇,飞机速度越快,这类气流就越大;自然气流则是自然界因素产生的各种形式气流,比如我们平时坐飞机时偶尔会遇到不同程度的颠簸现象就是自然气流对飞机造成的影响。气压因素带来的影响是由气压变化引起的,我们生活的地面一个标准大气压约为1013000帕,大气压随着海拔的变化而变化,海拔每上升100米,气压下降约0.93325kPa,当飞行高度达2000米时大气压值约为79485帕,气压越低空气越稀薄。气温同样受到气压变化的影响,气温随着气压的降低而降低,比如当飞机飞行至10000米高空时,气压将下降到26419帕,气温更是比标准大气压下的气温低65℃,假设我们现在的室外温度为30℃,那么低气压的万米高空气温为零下35℃,气温随着海拔的升高和气压的下降而下降,海拔每升高100米,气温平均下降0.65度。下图为日军轰炸机飞行员,不管天气再炎热飞行员都要穿着厚实的保暖飞行服,因为飞机一旦飞致1000米以上高空时机舱就开始变冷。

大气层对飞机和飞行员的影响

气象学家习惯将按照大气在垂直方向的各种特性,把地球的大气层由低至高分为:对流层、平流层、同温层和散逸层。在距离地面高度约17000~18000米,在极地约8000米的大气层称为对流层;从对流层顶至约50000千米的大气区域称平流层,平流层内大气多作水平运动,对流十分微弱,臭氧层即位于这一区域内;同温层是从平流层顶至约80000米的大气区域;散逸层是同温层层顶至300~500千米的大气层;热层顶以上的大气层称外层大气。假如把海平面上的空气密度作为1,那么在240000米的高空时大气密度只有它的一千万分之一。也就是说海拔越高空气越稀薄,活塞发动机在稀薄的大气中动力会直线下降,同时战机的机动性也会明显减弱,这是大气层对飞机的影响;由于高海拔大气空间的空气稀薄,且气温寒冷,人类将会出现因供氧不足和严寒而出现“高原反应”,严重时可能会致命。因此二战时期以零式战斗机为代表的先进战机全部只能在对流层中部以下的稠密大气区域活动。下图为带着氧气面罩的F/A-18战斗机飞行员在机舱内的自拍,现代高空高速战斗机使用密封的增压机舱,因此飞行员不需要穿着厚实的防寒服,密闭的舱室与外部完全隔离,需要制氧机为飞行员供氧。

日本零式战机的性能

零式战斗机在二战初期,以转弯半径小、速度快、航程远等特点优于其他战斗机,所以其性能非常具有代表性。该型战斗机空重1.86吨,满载起飞重量2.74吨(量产型),最大航程2000公里,巡航速度460公里/小时,俯冲最大航速533公里/小时,爬升率为820米/分钟,实用升限4200米。以上就是日本零式战斗机的基本性能参数,为了更具备客观的说服力,我们再以经常开着舱门飞行的现代直升机性能来与其做一个对比,就以美军UH-60“黑鹰”通用直升机为例吧。该型直升机空重4.8吨,最大起飞重量9.98吨,最大航程2200公里,爬升率270米/分钟,巡航速度357公里/小时,最大极限飞行速度400公里/小时,实用升限5570米。可见,号称二战初期最优秀的战斗机性能仅在速度和爬升率上略高于现代直升飞机,因此二战以日本零式战斗机为代表的螺旋桨活塞发动战斗机仅能在4200米以下的中低空以极低的飞行速度活动,这个高度甚至都达不到大气对流层的中部,飞机和飞行员受到低温、低气压和高气流的影响程度非常低,所以在巡航速度飞行时完全可以将座舱盖打开进行观察,只有在以最大飞行速度进行战斗机动时才会要求飞行员必须关闭座舱盖。下图为正在做战斗机动动作的日本零式战斗机,红色箭头指示的位置是没有关紧的座舱盖,由于做机动动作必须关座舱盖是硬性技术规程,因此在低空做这种动作的飞行员会悄悄留一个缝,以便能呼吸到新鲜空气。

受科学技术的限制,以日本零式战斗机为代表的低空低速飞机之间的空战大多发生在1600~500米的低空,在低空低速飞行状态下飞行员打开座舱盖欣赏风景是“无伤大雅”的,同时这也是二战末期零式战斗机无法拦截美军B-29轰炸机的原因。说到B-29轰炸机,我们必须要提一提它的外号——超级空中堡垒轰炸机!它的实用升限达到了10200米,B-29轰炸机的巡航高度通常为8000~9000米,已经接近平流层,在这种高空环境下低温低气压对飞行员来说是致命的,因此工程师为B-29轰炸机设计了密封加压舱室,使用空调系统为舱室内的飞行机组成员供氧和室内加压,密封使舱室内的气压接近标准大气压值,这种密封加压技术在战后被运用到现代战斗机、轰炸机和客机上。高空高速飞行的飞机是不能像日本零式战斗机那样打开座舱盖的,在高空零下30℃的低温低气压环境下,无防护的人只需要暴露2分钟就足以致命了,这也正是客机不允许随意打开舱门和不为乘客配备降落伞的原因。下图为二战老兵驾驶B-29超级空中堡垒轰炸机升空,由于机舱采用密封增压技术,飞行服甚至可以穿着衬衣驾驶也不会感到冷,图中两个红色箭头指示的是B-29正负驾驶员头顶的活动天窗,低空飞行时可以将其打开呼吸新鲜空气,关闭以后机舱便成为密闭空间。


兵器知识谱


你如果没有开过第二次世界大战期间的一些飞机,你估计才会发出这样的疑问,你如果真的开过这些飞机以后,你才知道开这些飞机的飞行员命也确实挺苦的。

首先第一点在第二次世界大战期间,飞行员是没有弹射跳伞这个选项的,每一次跳伞都是自己把窗户打开,然后从窗户外面爬出去跳下去,比如说著名的德国空战王牌哈特曼,他本人就是一个跳伞精英,为什么?他虽然击落了300多架敌方战斗机,但是也有好几次被敌人给击落,由于掌握着精巧的跳伞技术,所以他能够多次死里逃生,并且再次回到德国军队,刷新着自己的纪录。

但是相比较于哈特曼来讲,当时德军另外一位在北非战绩卓著的飞行员,由于因为没有掌握精良的跳伞技术,所以在第一次跳伞的时候卷到了飞机的机翼,或者是打到了飞机的尾翼,然后死了,战绩也就停留在了两百多架,没有继续刷新下去。

所以于情于理,在第二次世界大战期间,所有飞机的舱盖都是要求在飞行的时候都能够打开的,否则飞行员连自己的求生条件都不能够保证,那飞行员简直就是一次性产品,当然也有一些国家,他们的飞机会选择在战斗的时候都是处于一种打开的状态,这又是什么道理呢?

那还得说到第二次世界大战期间,飞机落后的观瞄系统,现如今飞机有雷达,有显示器,有地方上面的情报,各种各样的东西帮他们指明方向,或者是规避与己方战斗机发生碰撞,但是在第二次世界大战期间,所有的飞机全都是靠人的两个眼睛在那里看,这就很有问题了,咱们仔细去想一下,第二次世界大战期间,那个飞行器的整个一个舱盖的设计有没有现在这么圆滑,比如说f16和美国的f22战斗机,就好象一个水滴滴在了飞机上面,(今日头条漩涡鸣人yy首发于悟空问答)这样一个完美的一个飞机的舱盖,所以观测起来,大家都觉得飞机上面的这些舱盖都设计的特别好,为什么还要在打开舱盖去看看呢?大家去看看第二次世界大战,那些舱盖的设计,几乎都是一半儿切进了飞机的机体里,也就是说飞行员能够看见的角度很小,甚至于有的飞机钻到你飞机机腹底下你都看不见。

这也就造成了一些飞行员在进入低速盘旋格斗的时候,会选择将飞机的舱盖打开,不为了其他的,就为了能够看清楚敌方的飞机究竟飞那车。

当然对于一些国家来讲,他们之所以选择在日常巡航的时候,打开飞机的舱盖,也是为了能够更加方便地交流,毕竟在那个时代,很多国家的通讯设备仍然还是属于金贵的设备,没有办法做到完全普及,比如说日本的飞行员,他就会选择打开飞机的舱,盖在飞机飞行的过程之中,两架战斗机并列,互相之间依靠手势,或者是通过信号枪等一系列肉眼可以看见的信号进行传递。比如说突袭珍珠港的时候,日本人就选择在飞机上面打三发信号枪来选择作为发动袭击的信号。

所以说没想到吧,这样一个东西,竟然会涉及到那个时代那么多的隐秘。


漩涡鸣人yy


二战时代的战斗机“开窗户”,或许指的是飞行员将驾驶舱座舱玻璃风挡打开了吧。

比上图中可以看出来驾驶舱座舱盖打开状态的日军零式,飞行员登机就是从这里进去。


而至于在飞行中,也确实可能有些作死的飞行员会打开风挡。(但是这并不符合飞行规范)

因为二战时的战斗机最低飞行速度不高,在较低高度和较低航速时确实可以打开驾驶舱。

不过如果是在高空高速飞行中,打开座舱可以参考——


hsl810


二战活塞机都可以开舱盖好不好


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