二战德国秘密战斗机项目:活塞发动机篇
二战德国秘密战斗机项目:活塞发动机篇
第二次世界大战初期,德国空军总司令赫尔曼·戈林和他的空军国务大臣埃尔哈德·米尔希对新型飞机的研发采取的阻碍多于帮助。因此,德国飞机制造商往往别无选择,只能尝试改进现有的、往往不合适的机型,以满足空战日益增长的需求。这通常需要安装更强大的引擎和改进武器装备。然而,这些措施并不总能取得预期的效果,而且常常给德国空军带来一大堆其他问题。(例如,到战争结束时,仅梅塞施密特 Bf 109 型就有近 100 种不同的变体,而子类型的确切数量几乎无法确定!)
福克沃尔夫 Fw 190 A-8 战斗轰炸型
1941 年下半年,在解除自 1940 年初以来的实际发展禁令后,一些新项目开始出现。然而,由于在此期间浪费了时间,进展非常缓慢。因为无论是 Bf 109 还是全新的福克沃尔夫 Fw 190 的标准版本,在超过 10,000 米(32,800 英尺)的高度上都无法证明其有效性,德国空军现在的首要任务是获得一架能够对抗高空侦察机和轰炸机的高空飞机。
1942 年春,帝国航空部 (RLM,帝国航空部) 迈出了解决这一问题的第一步,从而启动了一个发展阶段,到该阶段结束时,活塞发动机战斗机的实用升限将显著增加,特别是专门的高空战斗机,如a 152H 和激进BV 155。
Bf109G G-10战斗机
随后,德国集中精力生产比英美战斗机更优秀的战斗机,并越来越重视喷气式设计。但他们从未忽视高性能活塞式发动机的开发和制造。
搭载 BMW 802 发动机的福克沃尔夫单座飞机
BMW 802 18缸风冷星形发动机。
这个概念的现实性可以从美国的XF4U中看出,这款飞机的开发时间稍早(XF4U-1 原型机于 1940 年 5 月 29 日首次试飞),尺寸、重量和发动机功率与福克-沃尔夫的设计非常相似。然而,与德国相比,美国拥有足够数量的星型发动机,其额定功率范围也足够大。
这表明德国工程师的计算结果与实际条件非常接近。F4U-4 搭载普惠 R-2800-18W 双黄蜂发动机(起飞功率:1,827 千瓦/2,450 马力),在 26,000 英尺(8,000 米)高度时速度达到 443 英里/小时(714 公里/小时),而福克-沃尔夫飞机机械公司的工程师为该设计计算出的速度为 8,000 米高度时速度为 725 公里/小时(450 英里/小时)。
飞行员配备装甲压力舱
动力装置(1941 年 6 月 9 日规格)
一台 BMW 802,起飞功率为 1,939kW(2,600hp)。这是一台风冷 18 缸双排星形发动机,配备三速单级增压器,能够在 12,000m(39,000ft)的高度输出 1,193kW(1,600hp)。发动机安装在 BMW 设计的低阻力整流罩内,驱动直径为 3.8m(12ft 6in)的四叶变距螺旋桨。另一架(未包括在研究中)是 BMW P.8011,起飞功率为 2,088-2,163kW(2,800-2,900hp)。这是一架 BMW 802,带有两个废气涡轮机,封闭在空气动力学发动机整流罩内,驱动两个反向旋转的螺旋桨。
翼展:12.50米
机翼面积:26.0 平方米
整体长度:11.30米
高度:3.80米
空重:4,475公斤
起飞重量:5,400公斤
最大机翼载荷:208公斤/平方米
最大载弹量500千克(1,102磅)或
武器负载2 x 300 升(65.9 加仑)可抛燃油
每侧机翼下可携带 110 磅炸弹
搭载 BMW 803 发动机的福克沃尔夫单座飞机
与本研究中其他设计不同,这些设计或多或少都源自 Fw 190,而本项目的基本布局则受到 Fw 189 Uhu(猫头鹰)的影响。福克·沃尔夫于 1943 年修改了该方案,并以此为基础设计了单喷发动机的 Flitzer(Dasher 或 Whizzer),该机的图纸于 1943 年 12 月首次绘制。
两年后,设计部门修改了该项目,对冷却系统进行了彻底的重新设计。机身环形散热器和风扇被尾梁鼓式散热器取代。在第二个版本中,两个散热器被合并成一个位于机头的装置。
BMW 803 28 缸液冷星形发动机
飞行员配备装甲压力舱
动力装置(1941 年 5 月 15 日规格)一台 BMW 803 液冷 28 缸四排星形发动机,额定功率为 2,984 千瓦(4,000 马力)。3,100 米(10,200 英尺)高度的紧急额定功率为:2,928 千瓦(3,925 马力);配备两个直径为 3.2 米(10 英尺 6 英寸)的三叶对转螺旋桨。
翼展:13.20米
机翼面积:35.0平方米
整体长度:13.80米
整体高度:3.20米
空重:6,325公斤
起飞重量:7,500公斤
机翼载荷:214公斤/平方米
最大速度:9,000 米高度时速 730 公里
初始爬升率:18.9米/秒
服务上限:11,200米
到达8000米所需时间9.5分钟
到达10,000米的时间15.7 分钟
续航时间:9,000 米处,1.5 小时
武器:前机身内有四门 20 毫米固定前射 MG 151 机炮,可安装两门更大口径的机炮,另外在翼根处安装两到四挺机枪。每根尾梁下方可携带一枚 250 或 500 公斤(550 或 1,100 磅)的翼下炸弹,或两个300 升(66 加仑) 可抛弃式油箱。
搭载 BMW 803 发动机的福克沃尔夫单座飞机(第二种设计)
飞行员配备压力舱和弹射座椅
动力装置:一台 BMW 803 液冷 28 缸四排燃油喷射星形发动机,额定功率为 2,984kW(4,000hp),配备两个直径 3.8 米(12 英尺 6 英寸)的反向旋转可变螺距螺旋桨。
翼展:15.50米
机翼面积:40.0平方米
整体长度:13.70米
14.30米(含机头散热器)
整体高度:4.70米
起飞重量:8,500-9,000公斤
武器:前机身驾驶舱左右两侧有两门 20 毫米 MG 151/20 加农炮和两门 30 毫米 MK 103 加农炮。
配备 BMW 803 和机翼散热器的福克沃尔夫战斗机(第三种设计)
福克沃尔夫战斗机项目的修改版,搭载 BMW 803 发动机。在这个版本中,鼓式散热器被安装在尾梁前部,取代了之前设计中机头处的类似单个装置。
搭载 Jumo 222C/D 的福克沃尔夫战斗机和战斗轰炸机
当 Jumo 222 的批量生产最终于 1942 年夏天获得批准时,面临的问题是,这种为轰炸机设计的大型动力装置是否也可以用于重型空中优势战斗机和对地攻击机。继涉及 Jumo 222 动力 Fw 190 的项目之后,1942 年 9 月/10 月,设计部门开始进行一种全新的设计,这种设计与当时正在生产的战斗机几乎没有相似之处。
发动机位置与美国贝尔 P-39和 P-63 战斗机相似。除了配备两台 BMW 801F 的战斗机项目外,到 1943 年 3 月中旬,还提出了几项使用 Jumo 222A的战斗机提案,其中一些基于 Fw 190。不幸的是,只有数据表作为这项工作的证据留存下来。当 Jumo 222 在 1943 年夏天再次被搁置时,这些计划也被归档了。
在战争即将结束时,Jumo 222 再次被重新启用并被列为首要任务,利用该引擎和其他重型动力装置(如 Argus As 413 和戴姆勒-奔驰 DB 603N)的高性能战斗机的全新且在空气动力学上得到极大改进的项目还在绘图板上。
动力装置:一台 Jumo 222C/D 液冷四排星形发动机,起飞额定功率为 2,238 千瓦(3,000 马力):齿轮延长轴驱动直径为 4.39 米(14 英尺 5 英寸)的螺旋桨。
翼展:11.50米
机翼面积:22.3平方米
整体长度:12.40米
整体高度:4.05米
空重:4,301公斤
起飞重量:6,328公斤
最大翼载:284公斤/平方米
虽然没有可用的性能数据,但可以假设在 5,000-6,000 米(16,000-19,700 英尺)的高度上最大速度约为 750 公里/小时(466 英里/小时)。
武器:一门安装在发动机上的 30 毫米 MK 103 机炮,通过螺旋桨毂发射,外加两门 30 毫米 MK 108 机翼机炮。或机身内两门 20 毫米 MG 151 机炮,外加机翼内四门 20 毫米 MG 151 机炮或四门 30 毫米 MK 108 机炮。或机身内两门 30 毫米 MK 103 机炮,外加机翼内四门 20 毫米 MG 151 机炮或四门 30 毫米 MK 108 机炮。作为战斗轰炸机,机身下可挂载一枚 1,000 公斤(2,204 磅)炸弹,机翼下可挂载两枚 500 公斤(1,102 磅)炸弹。
亨舍尔
这家公司的名字主要与机车和卡车联系在一起。但在 1933 年,随着重新武装计划的启动,该集团也进入了航空领域,在柏林舍讷费尔德建造了一家飞机工厂。在航空界,“亨舍尔”这个名字立即让人联想到突击飞机(Hs 123、Hs 129)和侦察机(Hs 126)。不太为人所知的是 Hs 124 重型轰炸机、Hs 127 快速轰炸机以及 Hs 128 和 Hs130 高空飞机,然而其中没有一架超越了原型机阶段。首席设计师 Dipl-Ing Friedrich Nicolaus 一直在试图设想可能的军事和技术发展,并为 RLM 提供未来角色和规范的建议。但这种看待事物的方式很少能得到理解。
各种单座战斗机项目,全部来自传统设计。具体来说,这些是:
1941 年的 P.75,带有推进式发动机的“鸭翼”。
1944 年 P.130,一架采用推进式发动机的无尾重型战斗机。
1945 年的 P.135,也是一架由喷气发动机驱动的无尾战斗机。
动力装置
一台戴姆勒-奔驰 DB 613A/B 液冷 24 缸联轴器发动机,起飞功率 2,611 千瓦(3,500 马力),带有两个直径 3.2 米(10 英尺 6 英寸)的反向旋转螺旋桨,通过延长轴驱动。
翼展:11.30米
机翼面积:28.4平方米
整体长度:12.20米
整体高度:4.30米
起飞重量:7,200-7,500公斤
最大速度:7,000 米高度时速 790 公里
服务上限:12,000米
武器:机头有四门 30 毫米 MK 108 机炮
这种军用飞机的设计至今仍具有重要意义,其配置在战前几年引起了许多国家的热烈讨论。1945 年之前,几架原型机进入了飞行测试(例如美国柯蒂斯 XP-55 和日本九州 J7W1 )。但真正的突破直到现代喷气发动机的出现才出现。
除了空气动力学方面的新颖性之外,亨舍尔概念还提供了在机腹中安置重型武器炮台的机会。机头。机身的横截面和构造方法非常适合宽大、沉重的动力装置,该动力装置由两个 DB 603 组成,连接在一起,位于机器重心附近。腹侧尾翼表面充当龙骨,以保护螺旋桨免于接触地面。
用比例模型进行的风洞测试结果非常令人满意。该项目已进入可以立即开始详细施工图的阶段,但这些图纸从未实现。
尽管德国航空发动机公司技术部门提出了建议,德国空军还是取消了该项目的所有进一步工作,理由是“飞行员永远无法习惯螺旋桨在后而尾翼在前的情况”。
梅塞施密特(利皮施) Me 334
亚历山大·利皮施的这份纸上提案是为数不多的旨在将快速喷气式飞机转换为活塞动力的设计之一。但利皮施这样做有充分的理由:Me 163B V1 自 1942 年 5 月以来一直在等待赫尔穆特·瓦尔特先生交付火箭发动机。但瓦尔特的基尔工厂遇到的困难。似乎计划永无止境,利皮施不得不寻找替代方案。因此,除了计划采用喷气式发动机的利皮施 P.20 之外,他还制定了活塞发动机版本的计划。1943 年 6 月,由火箭发动机驱动的 Me 163B 成功首飞,活塞发动机方案不再需要进一步研究。
动力装置
一台 DB 605A-C 液冷 12 缸倒 V 型发动机,起飞功率 1,100 千瓦(1,475 马力);一个直径 3.0 米(9 英尺 9 英寸)的推进式螺旋桨通过延长轴驱动。
翼展:9.30米
机翼面积:17.3平方米
整体长度:7.0米
整体高度:3.72米
起飞重量:2,800-3,000公斤
没有可用数据,但推测比 Bf 109G-6 略有优越。
前机身发动机上方有两挺 13 毫米 MG 131 机枪。
第一部分完成,后续请关注!