诚如版友所言，有时候一开始的设计理念所下的决定会大大限制战机未来的改良/ 发展潜力，兹举一篇大概2002年前後在讨论日本零战结构性脆弱的原因时小弟所 翻译的作品，原载在台大椰林BBS。 原文取自：Robert C. Mikesh (1994), Zero: Japan's Legendary WWII Fighter. 编译：[email protected] 三菱 (Mitsubishi) 在开发前一代舰上战斗机 (後来成为九六式舰上战斗机) A5M 时 由崛越二郎率领的设计群 (零战也是他设计的) 表示过一些意见, 包括： 1.尽量减轻重量: 崛越认为对两架对战的战斗机而言 90-110 磅 (约50-kg 上下) 的 重量优势同等于 老手对於新手的优势。 2.采用固定起落架: 根据他们的计算, 起落架占了全机身 10% 的空气阻力, 但若采用 可收式起落架则只能增加 3% 的空速, 反而还要付出复杂的机械机制和多余的重量, 因此九六式舰战采用固定式起落架。 在海军刚接受三菱的九六式舰战三个月不到时 海军便再向三菱以及中岛发出下一代 舰上战斗机的规格要求书, 这个时候 (1936年) 日本和中国还未正式冲突, 尚未有 空战或是护航的实际作战经验, 因此规格书中有关长航程的要求并非是来自中国战 场的经验(规格书发出来时中日还没开打)。 在规格书所列的二十点要求中 重点如下: 任务: 拦截敌方攻击机, 击败敌方护航战机, 护航己方攻击机, 击败敌方拦截机。 翼展: 不得大於 12 m 航速: 在 4000m 高空平飞时大於 500 km/hr 爬升: 三分卅秒内爬升至 3,000 m 滞空力: 3000m 高空挂载副油箱满载, 发动机100%出力时 1.2-1.5小时，3000m 高空发动机正常输出时 1.5-2 小时，以最经济速度巡航时 6-8 小时 航程: 满载航程 1,870-km 加上副油箱後 3,110-km 起飞距离: 正对 12m/sec 风向时距离短於 70m；无风时 175m；具航舰起降能力 降落速度: 小於 107 km/hr 滑翔能力: 210-240m/min 机动力 (Maneuverability): 至少与 A5M (九六式舰战) 相等或超过 发动机: Zuishei 13 式 或 三菱 Kinsei 46 式 武装: 两门 20-mm Orelikon 99 式机炮 两挺 7.7-mm 99式机枪 炸弹: 两枚 30-kg 或 两枚 60-kg 炸弹 无线电: 九六式-ku-1 空用无线电 Ku-3 式无线电寻标器 (radio homer) 辅助装置: 氧气系统, 发动机灭火装置….等等 结构要求: 情况A (自俯冲後拉起的最终阶段): 承载系数 (Load Factor) 7.0 安全系数 (Safety Factor) 1.8 情况B (拉起的初始阶段): 承载系数 7.0, 安全系数 1.8 情况C (有限速度下的俯冲 Limited speed of Dive): 承载系数 2.0, 安全系数 1.8 情况D (从倒飞中回正): 承载系数 3.5, 安全系数 1.8 在设计过程中, 由於能获得的发动机出力不到 1,000 匹马力, 所以造成了崛越设 计小组必须要不计代价的减轻重量, 以满足规格书中所要求的长航程以及速度。 从之前开发九六式舰战的过程我们知道崛越二郎在减重上的坚持, 在零战的开发中 他用了以下数种方法减轻机重: 1.起落架: 原本他考虑采用固定式起落架 (理由如前述), 但是为了要满足 500km/hr 的空速要求因此只得采用可收式起落架。 2.结构减重: 自 1930年以来所有日本发展的军机都必须满足安全系数 1.8 的要求, 而当时一般战斗机的要求 G 力为 7.0, 因此所有的结构应当都能满足 12.6 G 的负载, 崛越认为这要求不尽合理, 在非必要性零件上就没有必需要负载 12.6 G 的必要。 3.机翼连接装置: 在设计中零战的主翼是整体一片的, 如此可免掉左右翼接合所需 构件的额外重量, 而为了运输方便零式从座舱前, 後方皆可解开变成三块。 4.采用 ESD 铝合金 (Extra Super Duralumin): 这种合金含大量的锌与铬, 重量 得以减轻甚多, 但张力强度 (tensile strength) 增加 30-40%, 降伏点 (yield point) 增加70-80% 虽然不计代价的减轻重量, 但仍无法达成 速度/运动力/航程 这三个互相抵制, 矛盾 的性能要求, 因此三菱的人员和海军相关单位於 1938年 4月13日召开了会议讨论这 三个性能要求是否能够有优先次序。 会中时任横须贺战队 (战斗机大队) 指挥官的源田实中校要求航舰起飞的战斗机一 定要在缠斗性能上有卓越表现, 但来自横须贺兵工处 (Arsenal) 负责战斗机事宜的 资深军官柴田武雄中校则要求 加强航速和续航力, 他的论点是战机的速度和续航力 若不足则任凭飞行员再厉害都无法扭转局势, 但缠斗力方面只要加强飞行员的训练 便可以补足, 再说当时日本海军在这方面的要求已经算是领先世界了。 源田实和柴田武雄是军校的同学, 两人在海军航空兵中都有举足轻重的地位, 结果 这次的会议虽然并未达成结论但是崛越的心中大约已经有了一个谱。 如众所皆知, 崛越二郎最後选择满足航程和最高时速的需求, 而超长的航程也就造 就了零战得以横跨大战全期的传说了。 那为什麽要一直减重以满足航程要求呢? 在无法获得大马力发动机的状况下若要 达到高速 (500 km/hr) 和大航程则必须要尽量减轻机体重, 如此发动机才会有足 够的马力将飞机推到高速, 而越轻的机体也表示在相同的发动机下能飞的距离更 远。 (以下是针对当年问题的讨论，不是 Mikesh 的原文) 另外讨论到防弹钢板和自封油箱的问题, 日军并不是不重视这个东西, 而是全世 界 1930年代设计的所有飞机都没有在设计时就加入这两样装备, 这是後来经过欧 战实战洗礼後大家才装上去的; 以德国空军来说, Bf109E 一直到 1940年年初到 年中这段时间才有防弹钢板的配备, 其它国家也差不多在这之後才陆续加进去, 1940/1941年时美援英国的早期战斗机 P-39, P-40 还因为自封油箱、防弹钢板不 是标准配备而被拒收。 所以这是大家都这麽做, 不单单是日本方面的设计师。所以零式在设计之初并未加 入自封油箱和防弹钢板并不是故意草菅人命的做法。日军自己也在太平洋战争开战 後发现了这个问题而加以改善, 不过速度不够快, 到近两年之後 (1943年) 才有成 果。 所以结论就是, 零战的结构强度不足是因为刻意减重所造成的, 而刻意减重的原因 是为了满足速度和航程上的要求, 和缠斗力的关系不大。 Experten -- ╭═ 第一个喷射机实战单位指挥官 ─ 渥夫冈‧尚克 中校 ★橡叶骑士铁十字勳章★ ╮ ║ Apr 1941 1./SKG210 第二一Ｏ高速轰炸机联队第一中队中队长 Bf110E-2 ║ ║ Jan 1942 I./ZG1 第一驱逐机联队第一大队大队长 Bf110F-2 ║ ║ Jan 1943 Schl.G.2 第二对地攻击机联队联队长 FW190F-2 ║ ║ Oct 1943 对地攻击机兵种总监 Inspizient der Schlachtflieger ║ ║ Jun 1944 Kommando Schenck 尚克大队大队长 【总击坠数：18】Me262A-2a ║ --

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