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DS 5/DS 5LS论坛 >  铁翼沧桑——固定翼军用作战飞机发展历程

发表于 2017-02-17 09:18    IP属地:辽宁


福克 E.3 战斗机

福克发明的机枪射击协调器原理示意图


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发表于 2017-02-17 09:19    IP属地:辽宁

  从这时起,战斗机开始被视作一种决定性的武器,对于夺取空中优势具有至关重要的影响。一种优秀的战斗机成为各国航空兵部队梦寐以求的装备。军事上的需求促进了技术的飞速进步。各种新型战斗机如雨后春笋般纷纷涌现,碧空中上演了一幕航空版的“适者生存”。到了 1918 年大战结束的时候,典型的战斗机已经和 1914 年开战之初的辅助军用飞机完全不同了。无论是气动设计、结构、发动机、飞机性能等,都有了显著的进步:1914 年的典型军用飞机,发动机功率在 100 马力左右,包括直列式发动机(以德国为代表)和转缸式发动机(以法国为代表)两大类;推进方式主要包括前置螺旋桨牵引和后置螺旋桨推进两种类型;速度大约在110~120公里/时之间;升限 3,000~4,000 米。而到了 1918 年,一架典型的战斗机,发动机功率提高到 220 马力左右,以直列式发动机为主,转缸式发动机则逐渐退出航空舞台;采用牵引式螺旋桨布局;飞行速度提高到 200 公里/时左右,升限 5,000~6,000 米,装备具有射击协调器的机枪。

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发表于 2017-02-17 09:20    IP属地:辽宁

  然而,战斗机毕竟只是防御性武器。有了优秀的战斗机,只相当于有了一面坚固的盾牌。夺取了制空权不等于能发扬制空权。而后一个任务,则是由军用飞机中的攻击性机种(如攻击机、轰炸机)来完成的。
  随着军用飞机性能的提高,拓展其用途是必然的选择。一战战况日趋激烈,各国军方已经不满足于将军用飞机仅仅用于执行战术任务。在“总体战”的战略思想下,军方迫切需要一种能够在夺取了制空权后,对敌纵深目标实施重大打击,削弱敌战争潜力的空中兵器。然而,空战、空中侦察、必要时的低空扫射,几乎已经是当时战斗机所能执行的任务的极限。

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发表于 2017-02-17 09:22    IP属地:辽宁

  在这种形势下,另一个全新的机种——轰炸机应运而生。1915 年,在俄罗斯-波罗的海铁路工厂诞生了一架 4 发大型双翼飞机,这就是后来所有轰炸机的鼻祖——“伊利亚•穆罗梅茨”V。该机所用的“日光”8 液冷发动机功率只有 150 马力,最大速度 121 公里/时,载弹量 522 公斤。以今天的目光看,该机确实相当简陋,但相对于当时的战斗机而言,该机却具有载弹量大、续航时间长的优势,初步满足了军方的要求。该机的首次实战应用,就是用于攻击同盟国后方目标。之后,各个航空大国群起响应,意大利的卡普罗尼轰炸机、英国的汉德利•佩奇、德国的 A.E.G 哥达、弗里德里希沙芬等大型轰炸机相继出现,并很快用于对敌对国后方目标的攻击,以削弱对方战争潜力,这就是战略轰炸的起源。到了一战结束之时,轰炸机已经发展成为一个庞大而成熟的机种,性能明显提高。1918 年的轰炸机已经开始有了轻型和重型的分野,发动机通常为 2~4 台直列式液冷发动机(个别为气冷式发动机);载弹量为 500 公斤~3,000 公斤以上(如英国的汉德利•佩奇 V/1500 轰炸机,载弹量达到惊人的 3,402 公斤!);速度约 120~190 公里/时;升限 3,000 米以上(德国的哥达 G.V 达到 6,500 米,超过了当时的典型战斗机,惟载弹量小、航程短,是一型名不符实的“重型轰炸机”)。

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发表于 2017-02-17 09:22    IP属地:辽宁


伊利亚.穆罗麦茨V


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发表于 2017-02-17 09:23    IP属地:辽宁


哥达轰炸机多次轰炸英国,造成了所谓“哥达式灾难”


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发表于 2017-02-17 09:23    IP属地:辽宁

  另一种攻击性机种——攻击机的问世比轰炸机稍晚。1915 年 12 月 5 日,第一种专用的对地攻击机容克 JI 在德国容克公司问世,它也是最早的全金属飞机。后来容克公司又发展了更先进的 CL.I~CL.IV 型攻击机。如 1918 年投产的 CL.I,由 JI 的双翼改为下单翼布局,采用 180 马力直列式液冷发动机,速度提高到 161 公里/时,升限达到 6,000 米,装备 3 挺机枪。在当时两来说,这样的性能是相当不错的。只是由于德国很快战败,容克公司发展攻击机的历程被暂时终止了。然而没有人想到,20 多年后,容克又研制出战术攻击机种的另一经典之作——Ju 87,在战场上大放异彩,这是后话了。

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发表于 2017-02-17 09:25    IP属地:辽宁


德国空军是 CAS (近距离空中支援)任务的始作俑者之一,图为容克制造的第一种专业对地攻击机容克 JI


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发表于 2017-02-17 09:26    IP属地:辽宁

一战期间的技术发展
翼型
  一战之前,航空先驱者们尚未意识到翼型厚度对机翼结构的影响。当时的传统翼型是“上突下凹”型——做过简易飞机模型的朋友应该对此有较深的印象。然而在当时的技术和工艺条件下,这样的翼型在结构上是极其脆弱的。如果是单翼机,就需要大量的支柱、张线进行加强。因此,这时候的单翼机在升力、强度/重量等方面都比不上双/多翼机。这也是双翼机成为此后 20 年间设计主流的原因之一。到了 1912 年,RAF6 翼型出现,将翼型下表面设计为平直面,增大了翼型厚度,提高了机翼结构强度,成为一战期间飞机的主流翼型。


RAF6 翼型


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发表于 2017-02-17 09:27    IP属地:辽宁

静稳定度
  在英国 BE.2C 飞机出现之前,早期的飞机都是静不稳定的。只是由于由于其速度较低,尚在飞行员直觉反应可以控制的范围内,所以并不需要复杂的操纵系统。而静不稳定却赋予了飞机求更好的敏捷性和机动性。因此,象 BE.2C 这样的“静稳定”飞机,很容易就成为德国福克式战斗机的盘中美餐,在当时实际上是不受欢迎的。但 BE.2C 作为改变飞机静稳定度的首次成功尝试,却有其积极意义。因为当时人们已经开始认识到,随着飞行速度的增大,静不稳定飞机将越来越难以控制。

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