作者Experten (【空战专家】)
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标题[讨论] WW2德国空军轰炸机与发动机的发展
时间Thu Apr 13 23:13:33 2017
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: 推 Harrychou: 请问再晚一点的Bomber-B跟A计划有相关性?两者在开发阶 03/27 00:33
: → Harrychou: 段都用到双胞发动机,是RLM有特别指定或是技术限制? 03/27 00:34
[写在前面]
二战期间轰炸机与航空发动机的发展皆非小弟主要研究项目,尤其什麽V汽缸、
涡轮增压对小弟来说都是天书,所以如果要看航空发动机发展史的,可以按左
键离开了。不过,小弟还是根据这个议题的方向看了一些资料後向各位整理报
告,欢迎各位指正、讨论。
[正文开始]
近代军用机的发展大概脱不了绕着发动机打转 (尤其是战斗机/拦截机),某句
名言 "只要推力够,冰箱都能飞上天" 无疑是最佳的写照。君不见 ATF (YF-22
、YF-23) 的发展是绕着F119、F120发动机跑,推力不够或发动机不稳的话,军
机的性能就惨不忍睹。以大家熟悉的 F-14 Tomcat 来说 (天啊它已经从美军完
全退役好几年了!),因 TF30 的问题使 F-14 於服役的一生都为其所苦,摔掉
了很多宝贵的战机。
在1930年代欧洲的几个航空强权都在发展下一代军用机 (战斗机、轰炸机),大
概在 1930年代中期各国第一线大量服役的主力机种大约是以 600至800匹马力
发动机为主 (德军 He51 双翼战斗机用的是 750-hp 的 BMW VI,同样双翼的
Ar68 装的是 680-hp 的 Jumo210,英军的 Fury 为 640-hp 的劳斯莱斯 Kestrel,
义大利的 Fiat CR.32 是 600-hp 的 Fiat A30)。
当这些主力战机开始服役时(1933-1935),下一代的军用机(以及配合的发动机)也
早就开始开发,要取代这些 600~800-hp 的将会是 1,000-hp 上下的发动机,1939
年二战开战时大家耳熟能详的明星机种大概都是用这个等级的 (Bf109E + 1,085-hp
DB601A、喷火Mk1/飓风Mk1 + 1,030-hp Merlin Mk II、法国 D.520C + 930-hp
Hispano-Suiza 12、法国 MB.152 + 1,050-hp Gnome-Rhone 14N-25),除了义大利
以外 (Fiat G.50 和 Macchi C.200都是用 870-hp Fiat A74 发动机)。
在 1939年这个时间点就可以看出义大利人在 1930年代开发 1,000-hp 等级发动
机时出了问题,使得二战爆发时拿不出实用化的优良发动机来用,後来性能较好
的战斗机都是拿德国授权生产的发动机来用 (如: Macchi C.202 + DB601、Macchi
C.205/Fiat G.55 + DB605)。也因为生不出大马力的发动机,因此也可观察到 '30
年代义大利人发展了较其它国家多种的三引擎大型机 (Z.1007、SM.79、SM.81、
Ca.133),而且还一路用到二战结束。采用三个引擎的原因之一便是单一发动机的
出力不足而造成的妥协 (以上这几款义大利轰炸机/运输机采用的多是 600~800
-hp 等级的)。
【这边外插一下,因此可以看出日本的崛越二郎真的很厉害,用一颗二流发动机
(940-hp)开发出一流战斗机 (零式)】
前面几篇有提到军用机的发展不是一蹴可及,以二战各国主力机种来说,从采购
构想、各家竞标、试作、试飞到量产服役,短则三、五年,长点的话要五、六年
以上 (这个时程到了现代拉得更长,F-22从 ATF概念开始,到进部队服役,花了
20年以上)。以二战时期德军 Bf109 为例,1933年开始竞标,1939年1月首上战
场(西班牙内战);Fw190 则是 1937年开始竞标,1941年8月於西线服役。因此可
见当大家讨论 1942、1943年为何德军还在使用一些战前即服役的机种时 (Bf109
、He111、Ju88),需要往前倒带个五、六年看看发生了什麽事。
由於这篇主要是讨论德军轰炸机,就把开战初期德军各主力轰炸机的几个开发时
间点列出来:
He111: 首飞 1935、实战 1937
Do17: 开始设计 1932、首飞 1934、服役 1937
Ju88: 开始设计 1935、首飞 1936、服役 1939
以上这三款大概都是用近 1,200-hp 等级的发动机 (Jumo211、DB601、Bramo323)
因此在 1939~1940年时仍算是航速、载弹量都很优异的机种,比起其它参战国的
第一线双引擎轰炸机性能至少平起平坐。当然当他们量产进入服役时 (1937-1939),
下一代的轰炸机也都开始构思发展了,想当然耳,下一级就是 2000-hp 以上等级
的,也因此,德国航空部 (RLM) 在 1939年 7月 (二战爆发前两个月) 开出了
Bomber-B 的性能需求:
【重型轰炸机、最高时速 600km/hr、载弹量 4,000-kg,可自法国或挪威的基地
轰炸英国全境】
那各位客倌可以推敲出预定的服役时间吗? 是的,从 1939年往後加 3~4年的设计、
试飞、量产所需时间,大概就是1943年了。而为了满足 Bomber-B 的高规格性能,
推估需要采用 2,500-hp 等级的发动机,因此同一时间开发的 2,500-hp 等级发动
机包括了: Jumo222、BMW802 、DB604 等三款,也预定在 1943年可以全面量产。
很不幸的是,在发展这些 2,500-hp等级发动机时都不顺利 (除了财大气粗的美国
之外,英国好像也似乎遇到重大瓶颈),因此 Bomber-B 的竞标者 (Fw191、Ju288)
机体有了,但是没有稳定的 2,500-hp 发动机可以使用,勉强用出力较低的 1,800
~2,000-hp 等级发动机就无法达到原订的性能,因此原本期待新的 Bomber-B 可
以从 1943年起全面取代 He111、Ju88 等轰炸机的美好安排就这样破灭了,从
1939年搞到 1943年发现一无所获,高度期待的新一代轰炸机半架都生不出来,只
好继续将这些战前设计的轰炸机继续改良、沿用。
然而,德国在 1943年时有另一款相对来讲较稳定的 2,500-hp 等级发动机已有现
货,那就是多灾多难的 He177 (Bomber-A 计画的得标者) 所使用的 DB606 (勉强
可算是将两具 DB601 拼在一起),以及後期型 He177 所用、较稳定的 DB610 (两
具 DB605 拼在一起)。虽然看来是来得及换成 DB610,但是此时 (1943年) 战况已
经开始不利於德军,原本 Bomber-B 的需求 (轰炸英国) 几乎已经没有操作的空间
(德军 1940年底以後就不再以轰炸机於日间轰炸英国),加上此时具实用化的喷射
引擎已经渐露头角 (使用 Jumo004 的 Ar234 喷射侦察/轰炸机 1940年底开始设计
、原型机於 1943年 7月试飞),故德国空军基本上不再接受新发展的传统动力轰炸
机了。
那 Bomber-A呢? 1936年取消了 Ural Bomber 竞标案(Ju89、Do19)後,同年开出了
Bomber-A 性能要求:
【载弹量 1,000-kg 时,航程 5,000-km,同时最高时速需达 500 km/hr】
要知道 1936年时不要说 He111, Do17, Ju88 都还没服役,1937年才要开始生产的
Bf109 第一款量展型机 (使用Jumo210D 的 Bf109B) 最高时速也才 460 km/hr,可
见 Bomber-A 之开发标准之高,但请注意 Bomber-A 并不是要取代正要服役的这几
款双引擎轰炸机,而是为了满足德国空军的长程轰炸机需求。後来因为加上了要俯
冲轰炸的需求,所以得要想办法弄两具高功率的发动机 (DB606),後来因为一直搞
不定过热和故障的问题,使得这架轰炸机多灾多难,还被讥为【飞行火棺材】。
[最後总结]
简单来说,Bomber-A 和 Bomber-B 并无关连 (前者为长程轰炸机、後者为新新一
代轰炸机),德国航空部 (RLM) 只有指定性能要求,并没有指定用什麽技术类别
的发动机,只是两者要采用的 2,500-hp 等级发动机因技术瓶颈以致多灾多难,
导致後面开发的路走得不顺。
Experten
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╭═ 诺曼地战役中惟一飞临滩头的德军飞行员 ── 约瑟夫‧普利尔 上校 ═══╮
║ Nov 1940 1./JG 26 战斗机联队第一中队中队长 Bf109E-7 ║
║ Dec 1941 Ⅲ/JG 26 战斗机联队第三大队大队长 FW190A-2 《总出击数:307》║
║ Jan 1943 JG 26 第廿六战斗机联队联队长 FW190A-8/D-9 【总击坠数:101】║
╰═ Jan 1945 西线日间战斗机兵种总监 ★佩剑橡叶骑士铁十字勳章★ ════╯
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1F:推 durant1224: 大推原po 但一点要更正一下 BMW802在1943年取消时 并 04/14 01:21
2F:→ durant1224: 非开发不顺 技术未到位 主要原因有二 首一缺乏高辛皖 04/14 01:21
3F:→ durant1224: 值的航空汽油 倒致性能无法全面发挥 其二BMW003喷射 04/14 01:21
4F:→ durant1224: 涡轮开发出来了 04/14 01:21
5F:推 durant1224: He177如果没有被乌德特跟戈胖恶搞 如果采用传统四具发 04/14 01:27
6F:→ durant1224: 动机配备而不是用并联发动机和无俯冲轰炸设计 那在实 04/14 01:27
7F:→ durant1224: 际中的战史应该会好更多 04/14 01:27
8F:推 sfsm: 推 04/14 07:13
9F:→ tim1112: (离个提 专家大以後会出艾冈‧梅尔中校的介绍吗XD) 04/14 07:39
10F:→ Experten: Egon Mayer 中校请见 德国空军战斗机联队长列传 JG2 篇 04/14 08:11
11F:→ Experten: 以前(大概是921地震前)发表在台大椰林站BBS 04/14 08:12
12F:推 Victory2: 推! 04/14 09:51
13F:推 Swallow43: 推 04/14 10:13
14F:推 karmapayes: 大推!期待战斗机篇 04/14 13:11
15F:推 kira925: 推 04/14 14:10
16F:推 cobrachen: 那些文章都随椰林灰飞烟灭了 04/14 19:31
17F:推 durant1224: 好怀念耶林啊 04/14 19:58
18F:→ Experten: (我好像有自己存在光碟片里) 04/14 21:25
20F:推 efleet0714: 推 04/14 23:29
21F:推 Rhomboid: F119/F120这些引擎大概是多少马力阿? 04/15 11:07
22F:→ djmez: 拿推力换马力物理差异太大不妥 直接拿轴输出换马力又会打 04/15 12:17
23F:→ djmez: 到转换效率 04/15 12:17
24F:推 kira925: 喷射引擎不适合这样换了 04/15 12:17
25F:→ kuma660224: F35B那颗引擎用传动轴号称2.8万hp等级 04/15 17:44
26F:→ kuma660224: 不过仍只占一部分垂直推力。 04/15 17:44
27F:推 QuentinHu: 马力跟推力没有办法这样直接换算..... 04/15 20:56
28F:→ ewings: 推力磅数是用力的单位,马力是能量单位,前者必须乘上距离 04/15 22:40
29F:→ ewings: 才会变成马力。所以同样一万磅的推力,飞行速度两倍时马力 04/15 22:41
30F:→ ewings: 就是两倍。 04/15 22:41
31F:推 Rhomboid: 了解 谢谢解释~ 04/16 12:03