02.15 審視納粹之鷹,蘇聯人眼中的德國戰鬥機第二部分:天平開始傾斜

戰爭進行到中期的時候,德國戰鬥機部隊仍能對蘇聯空軍保持壓制,直到此時蘇聯戰鬥機仍不具備性能上的優勢。1942年10月23日,蘇聯空軍總工程師A·K·魯賓在提交的報告中指出,前線部隊發現改良過的BF109F-4和BF109G-2戰鬥機出現在戰場上。這些飛機具有更高的水平飛行速度和垂直機動能力,情報部門的資料稱其在6700米高度上速度為625—650千米/小時。因此蘇聯航空工業應在43年春季提供6700米高度時速達到680—700千米/小時,海平面時速為550—560千米/小時,飛行重量不超過3300千克的全金屬單引擎戰鬥機以便與之抗衡。

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戰爭中期爭奪空戰優勢的競爭依然激烈

在當時,獲取並測試一架新式梅塞施密特就是當務之急。當年冬天一架I/JG3(第三戰鬥機聯隊1大隊)的Bf 109G在斯大林格勒附近被俘獲,A·G·普洛沙科夫上尉立刻趕往現場。經過簡單維修,這架編號13903的Bf 109G-2於12月25日被飛回研究所的維修基地。1943年1月初,仍由此前試飛Bf 109F的A·S·羅扎諾夫上尉對其進行測試。

這架飛機安裝了R-6套件,即機翼下方外掛的兩門20毫米MG 151機炮吊艙,因為共有5門前射槍炮,蘇聯人將其稱為“Five-pointer”。蘇聯人首先注意到的是該機採用了功率更大的DB 605A發動機,以及額外的20毫米炮、安裝了防彈玻璃的裝甲風擋,該機的油箱後還設置了18毫米厚的硬鋁裝甲。德國人的精湛工藝和巧妙設計再一次令蘇聯人讚歎,戰鬥機部的主任工程師N·弗羅洛夫指出德國人在機體構件密封上煞費苦心,外板上安裝了橡膠墊圈,控制面上的溝槽被縮到最小,而發動機罩緊密貼合在機身上。

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測試中的Bf 109G-2,注意翼下炮艙


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該機側視塗裝

蘇聯人用最好的量產戰鬥機和試驗機型與Bf 109G進行比較,包括雅克-1、雅克-7B、拉-5、雅克-9,以及雅克-1 M-106(換裝M-106發動機的雅克-1)和波里卡爾波夫的伊-185。其中只有試驗型的伊-185能在爬升速度上與Bf 109G抗衡,而只有米格-3才能達到Bf 109G的11250米升限。這架Bf 109G-2/R-6每秒齊射彈丸重量高達4.67千克,超過所有蘇聯戰鬥機。然而額外吊掛的兩門炮影響了該機的水平機動性能,該機在1000米高度上水平盤旋一週的時間是22.5秒(老槍注:俄國人的資料中提到這個數據大致相當於拉-5量產型的水平,和數據表格以及後面的結論有衝突,不知是筆誤還是暗指蘇聯前線部隊的飛機和空軍科學研究院的測試機相比性能有較大下降)。在狗鬥中,大多數蘇聯戰鬥機可以在第二或第三圈切入其內側獲得一次攻擊機會。

空軍科學研究所用拉-5和這架Bf 109G進行了模擬空戰。新式的拉沃契金戰鬥機具有更好的視野,空重減輕了160千克,M-82發動機在低空使用加力。負責戰術評估的N·I·肖洛夫中校認為,改進升級後的蘇聯戰鬥機可以在中低高度和古斯塔夫對抗。Bf-109G的後方視野很差,在水平面狗鬥時,該機可能在傾斜轉彎中開火時失去平衡而進入非自願的旋轉,這就給拉-5創造了優勢(老槍注:這似乎是指自動開閉的前緣襟翼受到炮口衝擊造成的影響)​;在垂直空戰中,Bf 109G在長距離俯衝時速度比拉-5略快,但雙方退出俯衝時,拉-5由於改出半徑較小會再次佔據優勢。

對這架被稱為“Five-pointer”的Bf 109G的測試總體來說頗鼓舞蘇聯人的信心,德國飛機的技術優勢仍然存在,但並非不可超越,也並非不可利用戰術加以剋制,天平指針已開始逐漸向蘇聯一方滑動。研究所所長P·A·洛蘇科夫在最終的測試報告中認為,為了能夠對抗新型梅塞施密特戰鬥機,必須利用TsIAM(蘇聯中央空氣流體動力學研究院)的研究成果改善蘇聯戰鬥機的空氣動力學設計,加速生產使用M-106發動機的雅克-1型和使用M-82 NV燃油直噴發動機的拉-5型戰鬥機,同時必須消除蘇聯戰鬥機生產中的品質缺陷。

此次測試引起了軍方高層的重視,軍方據此對航空工業人民委員會提出要求:責成總設計師謝維索夫、克里莫夫和米庫林在M-71、M-82、M-106、M-107、AM-39和AM-42發動機上安裝液壓驅動增壓器,同時建議採用與DB 605A/l所用系統類似的自動液壓離合器控制單元;責成總設計師雅克福列夫和拉沃契金設計和安裝調節散熱器百葉窗和罩板位置的自動裝置,通過更合理的方式控制百葉窗調節溫度,以便飛行員在空戰中不必持續監測動力系統溫度。

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由於載重量大Fw 190A用途更加廣泛

德國空軍另一種主要戰鬥機福克伍爾夫的Fw 190A進入蘇德戰場比Bf 109G更晚。1939年訪德的蘇聯航空代表團就曾要求參觀其樣機,但被德方拒絕。1941年8月,紅軍第30軍的士兵在波奇諾克居民點附近的戰鬥中,繳獲了福克伍爾夫戰鬥機的詳細資料。大約一週後,這份情報被送交蘇軍高級情報機構,從那時起蘇聯人就隨時準備在戰場上面對這種飛機。然而由於該機的動力系統,特別是BMW 801發動機的強制冷卻系統尚不成熟,德國空軍並不打算將其貿然投入東線戰場。

Fw 190A被首先投入海峽前線,一度成為英國戰鬥機難以應付的對手。1942年6月23日,一架來自III/JG2(第二戰鬥機聯隊第三大隊)的Fw 190A-3因迷航在南威爾士降落,使英國人欣喜若狂。英國人對這架飛機進行了詳盡的測試和試飛,並且把技術資料共享給蘇聯盟友。因此在福克伍爾夫大量出現之前,蘇聯飛行員和防空炮手已經知道“粗短機頭、梯形機翼、方翼尖和V型的翼身結合部”是這種飛機的識別特徵。

蘇聯人則試圖通過自己的分析預先掌握該機更多的特性,他們解剖了迫降的Do 217K-1型轟炸機的BMW 801發動機,由此獲得了很多工程學方面的有用知識。然而蘇聯人並不知道Fw 190A已換裝了功率更大的BMW 801D發動機,因此當這種飛機真正出現的時候,不免仍起到了一定的奇襲之效。

雖然英國人已通報了Fw 190A的主要性能指標,並且指出該機的優勢高度在5000米和7000米之間,但蘇聯人希望通過自己的測試對其性能進行驗證。

1943年1月16日,I/JG54(54戰鬥機聯隊第1大隊)的執行官赫爾穆特·布蘭德因為座機射擊協調器故障,開槍打掉了自己的螺旋槳。飛機失去動力後不得不在拉多加湖的冰面上降落。德國飛行員試圖滑雪逃跑,但被蘇聯巡邏隊抓獲,飛機則被緊急運往後方。

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該機在列寧格勒維修期間,尚保留原塗裝

蘇聯人對這架編號142310的Fw 190A-4所作的檢查比其他俘獲飛機仔細得多,所花的時間也最長。43年6月安提波夫少校駕駛它飛行了37架次,不但檢驗了基本飛行數據,還測驗了不同飛行高度的機動性和加速特點,以及各部件的工作可靠性。安提波夫和試飛員戈洛法斯托夫少校以及工程師科切特科夫中校對該機的飛行速度和爬升率不約而同給了低分,並且認為國產的雅克-9和拉-5F在6000米以下高度性能更好。

試飛員們對這架福克戰鬥機的評價可能比較苛刻,蘇聯飛行員發現該機的縱向穩定性隨飛行速度和發動機工作狀態變化而變化,在正常速度範圍內縱向穩定性不足,而橫向則過於穩定。試飛員普遍認為福克伍爾夫的座艙過於狹窄,長時間飛行時很容易導致飛行員疲勞。Fw 190A的操縱手感也不如蘇制的雅克或拉式戰鬥機舒服。

另一方面,他們也注意到雖然Fw 190A的降落速度很大,翼載荷也很高,但是很容易降落。另一些顯而易見的優勢並未被忽略:福克戰鬥機具有無變形的良好全向視野,在全速度範圍內具有良好的水平操控性,以及在戰鬥中增壓器齒輪自動切換。該機的武備非常精良,有4門20毫米炮和兩挺同步機槍,火力相當旺盛。該機俯衝非常穩定,加速也很快,很容易從一個機動過渡到另一個,滾轉相當快捷有力。

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測試前該機已塗上紅星標誌


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該機側視塗裝

相比起試飛員,蘇聯航空設計師看到了更多的東西。從1942年底開始,蘇聯設計師降低了新式戰鬥機後機身整流罩高度,安裝了視野更好的氣泡座艙蓋。但是蘇聯戰鬥機的風擋上仍然濺滿了油汙,只是比戰爭初期的情況稍好而已。拉-5駕駛艙通風不理想,飛行員感到悶熱。而雅克戰鬥機的有機玻璃座艙造成成像扭曲,降低了飛行員的效能。相比之下,Fw 190A高聳的座艙由高質量有機玻璃製造,為飛行員提供全向視野,高效的駕駛艙通風系統使飛行員無論冬夏都能保持舒適。

Fw 190A一些獨具匠心的設計使蘇聯航空設計師大獲其利,該機的單一中控系統使飛行員調節發動機相當容易,整流罩佈局和裝甲前環巧妙遮蔽了滑油散熱器和油箱,發動機通過前置風扇強制冷卻。研究氣冷式發動機戰鬥機的拉沃契金受益最大,很多來自福克伍爾夫的先進設計後來被應用到新型號的拉式戰鬥機中。

1944初,TsIAM對各種不同戰鬥機的艙蓋拋棄機構進行分析後認為,庫爾特·譚克(即Fw 190A的總設計師)的設計最為實用。這套系統採用炸藥輔助拋蓋,與當時普遍使用的彈簧和襯墊系統不同。這種結構在43年末已被雅克-3原型機採用。

在對BMW 801發動機徹底檢查後,TsIAM開發出了E-67雙速發動機自動變速裝置。此前蘇聯人已經發現,戰鬥中的飛行員難以及時判斷推薦的換擋高度,因此在飛機接近臨界高度時,往往會損失25千米/小時的速度。該裝置在M-105PF和M-82FN發動機上進行了廣泛的試驗,證實其可靠性和技術性能相當優越,特別是對於戰鬥機具有極高戰術價值。

另一項技術進步則是油門和螺旋槳螺距聯合控制的VG系統,為每種飛行模式選擇最有效的發動機轉速提供了可能。TsIAM參考了戴姆勒·奔馳的DB發動機和寶馬的BMW發動機,其最終設計的主傳動機構與德國人的設計區別不大。1943年至1944年,該系統在雅克-1、雅克-7B、拉-5FN、伊爾-2和佩-2上進行了廣泛試驗,效果良好。雅克機的燃料消耗減少了20%,而佩-2的有效活動範圍增加了10%,發動機在飛機俯衝和改出時不會出現超速。同時由於飛行員不需要時刻監視螺旋槳螺距,使蘇聯飛機的操縱複雜程度降低了。

一些細微之處也被蘇聯設計師借鑑,德國戰鬥機採用了一種和升降舵關聯的自動尾輪鎖定系統,這能有效提高飛機在地面,特別是在潮溼土壤上的機動能力。43年冬季雅克福列夫研製出一種和操縱桿相連的半自動尾輪鎖,當操縱桿從空位推出時,尾輪解除鎖定自由擺動。這種設計後來應用於雅克-3型戰鬥機,受到前線飛行員廣泛好評。不過這並非完全是福克伍爾夫戰鬥機之功,蘇聯人在1940年就注意到了購回的德國飛機上類似的設計,只是到此時才決定付諸實施而已。

142310號Fw 190A-4對蘇聯人的價值與其說是戰術上的,毋寧說是技術上的,該機簡直是德國人對蘇聯航空業進行了一次緊急技術援助。其後尚有同型號戰鬥機被蘇聯人繳獲並測試,但只有這一架受到如此程度的重視。

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44年用於試飛的另一架Fw 190A-4

1943年中期,蘇聯航空科研院所的主要工作仍是對蘇德雙方戰鬥機進行更多的對比試驗。當年8月份以最新的雅克-9D和拉-5FN與德國主力戰鬥機進行了對比實驗,特別強調摸透雙方的飛行和作戰能力,尤其是空戰機動性。所用的德國飛機仍是Bf 109G-2和Fw 190A-4,此時蘇聯人已獲得了另一架常規構型的Bf 109G-2,這架飛機沒有安裝翼下炮艙,只有一門軸炮和兩挺機槍,因此被稱為“Three-pointer”。與此前的“Five-pointer”相比,“Three-pointer”空戰外形更為乾淨,重量也較輕,也就更能體現德國戰鬥機的實際空戰機動性能。

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據稱該機於43年3月19日被俘獲

此次測試受到相當高的重視,共有7名試飛員參與。試飛員們交換駕駛不同型號的飛機進行模擬對抗。空戰一般從迎頭攻擊開始,先是水平面空戰,接著是垂直面。飛行速度從450千米/小時直到最高速度,並且確認了加速性能在空戰中的巨大優勢。

在與庫夫希諾夫上尉駕駛的“Three-pointer”梅塞施密特交手後,試飛員馬斯利亞科夫少尉認為:“在5000米高度,拉-5FN優於Bf 109G-2,可以在水平面和垂直面進行攻擊。在傾斜轉彎時,我們的戰鬥機可以在4到8圈後進行後半球攻擊。3000米高度的垂直機動中,拉沃契金戰鬥機優勢明顯,在戰鬥轉彎和躍升中能獲得50到100米額外高度。超過3000米後,這種優勢開始減弱,到5000米時雙方平等。拉-5FN爬升到6000米比梅塞施密特慢一些,而在俯衝中也不如梅塞施密特快。但在退出俯衝時,因為曲率半徑較小,拉沃契金將再次獲得優勢,這一點必須應用到空戰之中。人們必須在5000米高度和德國戰鬥機作戰,在水平面和垂直面上採用聯合機動。”

與拉沃契金的新式戰鬥機相比,雅克-9D對抗德國戰鬥機更加困難。相對較大的燃料容量對雅克機的機動性能特別是垂直機動能力有負面影響,因此建議雅克戰鬥機飛行員儘量將對手引入水平面空戰(也就是繞圈狗鬥)。

此後蘇聯人又獲得了一架更新型的Fw 190A-5,這架飛機安裝了16塊總重200千克的裝甲板,保護著發動機下部和機身中段,而Fw 190A-4的裝甲重量是110千克。蘇聯人據此判斷由於Fw 190A的強大載重能力,德國空軍將其看作最有前途的對地攻擊機。

這架飛機翼根處的兩門20毫米炮已被拆除,每秒齊射彈丸重量降到2.85千克。但拆除機炮部分補償了增加的裝甲重量,並對飛機的操縱品質產生了積極影響。由於重心向前移動,它的穩定性增加了。每個戰鬥轉彎爬升的高度增加了100米,而轉一圈的時間則減少了一秒。這架飛機在5000米高度上的速度是582千米/小時,略低於此前測試的Fw 190A-4;而爬升到這個高度竟花了12分鐘,頗出乎人們的預料(此前對比試飛的四種飛機,爬升最快的Bf 109G-2到達5000米高度只花了4.4分鐘,爬升最慢的Fw 190A-4則用了6.8分鐘)。

蘇聯工程師認為Fw 190A-5的實際飛行數據應該更高,因為這架飛機的發動機有問題,油氣混合比控制器工作不正常,在地面的時候就明顯冒煙。

(老槍注:蘇聯人觀察到Fw 190A-5的操縱性和穩定性進步是正確的,但並不完全是拆除翼根機炮的結果,而是A-5的發動機安裝位置向前移動了15釐米。)

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Fw 190A-5/U3戰鬥轟炸型取消的是外側翼炮,與蘇聯測試的版本不同

蘇聯資料中對Fw 190A的空戰能力評價普遍較低。在蘇聯人看來這種飛機在傾斜轉彎中不如Bf 109快,更不能和中後期的蘇聯戰鬥機相比。而在垂直面上,在低空的梅塞施密特戰鬥機能依靠戰鬥轉彎或高速爬升重奪高度優勢,而Fw 190A則無法和任何一種蘇聯中後期戰鬥機拼爬升。至於先手的高度優勢,上帝從沒有說過只賜給德國戰鬥機獨享。



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