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DS 5/DS 5LS论坛 >  呼啸的天空——纳粹德国的V-1飞弹系统

发表于 2016-06-23 08:48    IP属地:未知

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呼啸的天空——纳粹德国的V-1飞弹系统
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原作者:Silencsrv
  二战后期纳粹德国为了报复同盟国,挽救自己败亡的命运,研制了一大批所谓“复仇武器”并以字母 V 打头。其中多数没有走出纸面设计阶段,只有很少几种研制成功并在战争中发挥作用,其中就有大名鼎鼎的 V-1 飞弹(英国人戏称其为“Doodlebug”——意为超级赛车)——一种由脉冲式喷气发动机驱动的无人驾驶高速飞弹,是公认的现代巡航导弹的鼻祖。V-1 飞弹由位于佩内明德基地的纳粹德国空军研究机构于二战期间研发,由于它是德国 V 系列超级武器中第一个问世的,故被命名为 V-1。其设计目的是用于攻击英国首都伦敦。1944 年 6 月 13 日——就是盟军在诺曼底登陆后一周,V-1 飞弹从部署在法国、荷兰海岸的代号为“Ski”(这个词在法语和德语中均意为“滑板”)的发射场起飞攻击伦敦。在第一轮发射高峰中,共发射 9,521 枚 V-1 飞弹。而到了 1944 年 10 月,伴随盟军进攻的脚步,德国一线发射场陆续被占领,于是 V-1 飞弹又开始转移阵地,袭击比利时安特卫普等地的盟军目标,第二轮发射高峰中共计发射了 2,448 枚飞弹。直到 1945 年 3 月 29 日最后一处 V-1
发射阵地被攻占,V-1 飞弹共造成了 22,892 人伤亡,其中大多数是平民。


德军将 V-1 安装在发射架上准备发射


[ 本帖最后由 vincent-song 于 2016-6-23 11:26 编辑 ]

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发表于 2016-06-23 08:51    IP属地:未知

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佩内明德基地的 V-1 发射场


[ 本帖最后由 vincent-song 于 2016-6-23 08:51 编辑 ]

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发表于 2016-06-23 08:52    IP属地:未知

V-1 飞弹的研发历程
  关于巡航飞弹的构想其实早在上世纪初就有了,几乎和军事航空历史同样悠久。1915 年美国斯佩里(Sperry)公司就提出过“飞行鱼雷”的构想——用一台陀螺仪控制一架小型飞机飞行;之后英国也提出了类似设想:研制了“喉”(Larynx)飞弹,并于 1927 年在皇家海军的“堡垒”战舰上进行了发射试验。不过上述尝试在美英两国都没有坚持下去,只有美国海军还在研制螺旋桨驱动的巡航飞弹,一直坚持到二战期间,只是他们的研究成果无论是从数量还是质量都没办法和德国比。
[ 本帖最后由 vincent-song 于 2016-6-23 08:52 编辑 ]

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发表于 2016-06-23 08:55    IP属地:未知

  与英美形成对照的是一战战败国德国对这个构想很重视,并一直坚持研究:在德国关于巡航飞弹的研究早在 1936 年就开始了,当时受雇于阿格斯(Argus)公司的科学家 Fritz Gosslau 开始深入研究远程遥控飞行器的研制可行性。当时阿格斯公司已经研发了一型远程遥控飞机——AS.292(军方编号 FZG 43)并做为靶机交付军队使用。到了 1939 年 11 月 9 日,一种更加成熟的无人飞行器设计方案被赶制出来并呈报给 RLM——第三帝国航空部。
       按照这个方案,该机可以携带 1,000kg的有效载荷飞行 500km,但在当时这个方案并不受重视,毕竟二战已经爆发,有限的生产力要优先安排给更紧迫的需求——Bf 109 战斗机、Bf 110 双发战斗机和 Ju 88 轰炸机等等。
       后来阿格斯公司与另两家企业——Lorentz AG 和 Arado Flugzeugwerke 联合搞了一个合资企业——Fiesler 飞机制造公司继续这方面的研发。这三家公司总的说各有专长:阿格斯长于发动机设计,著名的倒 V 字发动机就是这个公司的产品;Lorentz AG 在无线电导航方面技术实力很强,德国第一套实用的无线电盲降系统就是这个公司的产品;Arado Flugzeugwerke 公司是飞机制造公司,战前从事竞赛飞机的研制,但是二战期间主要涉及教练机和运输机,对于作战机型的气动设计不在行。这点日后一度成了制约 V-1 发展的最大瓶颈。到了 1940 年 4 月,Gosslau 又一次向帝国航空部提交了修改后的设计方案——“Fernfeuer”方案,就是后来的 P 35
“Erfurt”方案。
[ 本帖最后由 vincent-song 于 2016-6-23 08:56 编辑 ]

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发表于 2016-06-23 08:57    IP属地:未知


上图是 Gosslau 最初提出的几种设计方案,看得出第一个方案比较前卫:纺锤形弹体、上反下单翼、后置火箭发动机,设计很超前但技术风险大;第二个方案比较保守:类似飞机气动设计、平直上单翼、前置活塞式发动机;第三个方案就是 P 35 方案,圆柱形弹体、中单翼适度上反维持横向稳定性、双垂尾布局、脉冲式发动放在弹体后上方,样子很接近后来的 V-1 飞弹


[ 本帖最后由 vincent-song 于 2016-6-23 08:58 编辑 ]

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发表于 2016-06-23 08:58    IP属地:未知

  但是评估了 P 35 后,1940年 5 月 31 日,德国航空部的长官 Rudolf Bree 认为该型武器技术上不成熟、用途不明确,不能投入生产加入德军装备序列(此外还有一条原因不可忽视,虽然战争已经爆发了,但是当时德国在各条战线上都处于攻势,形势对德国很有利,空军把更多精力放在研制新型战斗机和轰炸机上,这种武器不被重视)。阿格斯公司的负责人 Heinrich Koppenbrug 很着急,亲自于 1941 年 1 月 6 日与恩斯特.乌德特(Ernst Udet)——当时帝国航空部的另一位主要负责人交谈,希望他能支持项目的研发。很可惜后者也拒绝了他的请求。
[ 本帖最后由 vincent-song 于 2016-6-23 08:59 编辑 ]

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发表于 2016-06-23 09:01    IP属地:未知

  尽管四处碰壁,但是 Gosslau 却还是信心十足,他坚信自己的方案是可行的,就是应当朝尽可能简化的方向发展。确实从飞机设计的角度说 P 35 方案还算可以,但是从导弹设计的角度说就显得不够紧凑。但作为一个引擎制造企业,阿格斯尽管拥有非常丰富的航空发动机制造经验,但在飞行器结构设计方面却缺乏经验,这也是导致自己的设计方案迟迟不过关的最大根源,而且后续改进也不得法:按照 Gosslau 的想法:使用两台脉冲式发动机分别部署在飞弹两个主翼下,这样一来结构更加臃肿。于是公司负责人 Koppenburg 又把精力放在“访名师”上。经过一番牵线搭桥,他和当时著名设计师罗伯特.鲁泽尔(Robert Lusser)的助手联系上了,后者就是著名的亨舍尔飞机的主要设计师和技术负责人。1942 年 1 月 22 日,Lusser 加入了负责研制 V-1 飞弹的 Fiesler 飞机制造公司,2 月 27 日 Lusser 与 Koppenburg 会面,敲定自己加入 Gosslau 的项目组。这样一来无人遥控飞行器的研发实力大大增强了,经过 Lusser 的改造,Gosslau 的设计方案水平大有提高:与原先方案比紧凑了很多,原先的双发双垂尾构造被取消了,变成了单发布局,垂尾放在发动机和弹体之间成为发动机支架的一部分,即节约了空间又强化了发动机和弹体之间的连接,可谓一举两得。
[ 本帖最后由 vincent-song 于 2016-6-23 09:01 编辑 ]

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发表于 2016-06-23 09:03    IP属地:未知

  这里要插入一段题外话,Robert Lusser 在离开亨舍尔公司来到 Fiesler 公司前正处于自己人生的最低谷:先后设计的 He 280 和 He 219 都被德国空军拒绝。亨舍尔对此十分不满,把他赶了出去,这才有他参与 V-1 飞弹设计的故事。这位半路出家的导弹设计师后来与导弹的缘分没有终结:战后他和冯.布劳恩等一批航空人才辗转到达美国,参与了许多航空航天项目的研制:开始时在美国海军的喷气实验室工作,在 1953 年又参加了冯.布劳恩领导的火箭计划,并最终创立了衡量产品稳定性的鲁泽尔定律。


在美的德国火箭专家,从左到右分别是(最后的美军不算)Ernst Stuhlinger 博士,Hermann
Oberth,Wernher Von Braun(冯.布劳恩)教授,以及 Robert Lusser


[ 本帖最后由 vincent-song 于 2016-6-23 09:04 编辑 ]

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发表于 2016-06-23 09:05    IP属地:未知

  方案几经修改最终定稿,并于当年 6 月 5 日重新提交帝国航空部技术办公室。项目名称同时变更为 Fi 103,Fiesler 公司成为该项目的主合同承包商。此时 Fiesler 公司的人感到帝国航空部和空军的人对他们的态度有了明显转变,究其原因还是战局发生了变化:不列颠战役失利后,到了 1942 年 3 月,英国开始大规模轰炸德国境内的目标。希特勒要求德国空军尽快拿出对等的报复手段。但是德国空军原先计划研制的亨舍尔 He 177 重型轰炸机项目却一再拖延;此外德国陆军也在为自己的 A 4 火箭项目(就是后来著名的 V-2 火箭)争取支持,他们要努力让元首相信,不列颠战役里空军办不到的事情陆军能办到,办法就是用 A 4 火箭打击英国。德国空军由此决定也要研制属于自己的“复仇武器”。于是制定了代号为“Vulkan”(意为火山)的研究计划,其中就包括 Fiesler 公司提交的 P 35 方案,此时该方案拿到了正式的公司生产编号——Fi 103,军方的保密代号开始是“Kirschkern”(意为樱桃核),后来又改名为 FZG 76。到了 6 月 19 日帝国航空部负责人终于给了这个方案很高评价,并且责成 Fiesler 公司尽快制造实验样机交由位于 Karlshagen 的德国空军实验中心进行飞行试验。


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发表于 2016-06-23 09:06    IP属地:未知

  到了 8 月 30 日,Fiesler 公司完成了第一架试验机机体制造;当年 12 月 10 日 Fi 103V7
飞弹(按照德国习惯,飞行器试飞型号都在正式编号之后用 V 标示)完成了第一次无动力飞行试验,当时是由 Fw 200 飞机负责空中投放的。


Fw 200 远程巡逻机



早期 V7
型号和后来生产型还是有差别的:弹体前部有一个不太常用的垂尾


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