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[转帖]大英帝国统治天空的年代:碧海蓝天
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prprprpr 于 2019/7/9 22:52:25 发布在 凯迪社区 > 游戏天地
    前期回顾,非常建议各位回头看一下,里面的内容都是有关联的

    (1)绿地晴空

    (2)驯鹰之人

    (3)白手起家

    (4)  帝国航线

    Supermarine

    Noel Pemberton Billing

    传奇人生

    诺埃尔·彭伯顿·比林(Noel Pemberton Billing)在1881年1月31日来到人世,出生于伦敦郊区的汉普斯特德。其父是工业城市伯明翰的铸铁工,高炉的主管;童年的环境与遭遇会影响人的一生,他可能受到父亲的职业背景影响,致使比林对技术与制造的痴迷,和惠特尔很像呢。

    比起惠特尔飞行的危险驾驶,比林在13岁就在他学校的校长办公室点燃了未来叛逆的火种,包括字面意义上的。烧了办公室后,他选择离家出走,和维多利亚时代的年轻人一样,去前往资源丰富的非洲南部,想要捞一笔或者重新开始人生。

    南非有着丰富的矿物资源,特别是有着大量珍贵的钻石。在赶走了荷兰人之后,米字旗插上了这片土地,除了控制着古老大陆最南端的航运节点之外,还掌控着富饶的土地。有远见的英国人塞西尔·罗德斯(Cecil John Rhodes)就在罗斯柴尔德家族的投资之下在南非赚了一大笔,而且垄断了金刚石的开采权,成了“德比尔斯矿业公司”,并且在征服南非内陆,探索钻石矿时,残杀了不少本地人,那些沾染马塔贝莱人鲜血的钻石,被美其名曰为:血钻。

    塞西尔·罗德斯(Cecil John Rhodes)

    然而高利润的钻石和比林半毛线关系没有,他小时候当体力劳动者,长大后加入了骑警部队,并且在部队中有着拳击的天赋。等到他成年时,加入了英国军队,并参加了第二次布尔战争(丘吉尔在布尔战争中当记者)。比林在战斗中受了两次伤,在1901年退役,也算是负伤的“英雄”了。

    第二次布尔战争 《莱迪·史密斯的支援》

    1903年他回到英国,用在南非的积蓄于泰晤士河金斯顿(伦敦南部)开了一家汽修厂,没人知道汽修厂的情况怎么样,但在后来比林短暂的回到了南非,这回当了一名马匹贩子,而这次就赚够了足够钱,他要去实现儿时遥不可及的梦想——征服天空。

    五年后(或者六年,文献冲突),怀揣梦想的追梦者在埃塞克斯郡的南法恩布里奇开设了一家机场,这为他制造飞机的费用提供了经济来源。然而这次并没有获得成功,心灰意冷的他竟然突发奇想的去摩纳哥赌博,想用运气筹集更多资金。

    1909年他创办了杂志《飞行器》,但是由于销量不佳而停刊,同时还游说议会为飞机设立一个独立的军种,但这一提议被议会给忽视了。他在航空产业上的失败,被迫他进行多元化的生意,一边卖土地和蒸汽游艇,同时也在寒窗学习,获得了法学学位。可能因为蒸汽游艇的缘故,他才对水上飞机产生了兴趣。

    比林

    在经历了丰富多彩的一段时间后,他于1913年重返航空业,并和飞机制造商汉德利(Frederick Handley Page )打赌,赌他自己能在第一次驾驶飞机的一天之内通过飞行员执照的考试。这次命运就青睐了他,还赢得了汉德利的500英镑(今天的28000英镑),并用这些钱创办了一架飞机公司Pemberton-Billing Ltd,由飞机/舰艇设计师休伯特•斯科特-潘恩(Hubert Scott-Paine)担任工程经理。

    汉德利:也就是用其命名的汉德利飞机创始人,飞机制造业先驱,重型轰炸机之父

    潘恩

    比林为公司注册了一个电报地址:南汉普顿的超级马林,Supermarine。顺便一提,纳粹德国的海军叫做 Kriegsmarine(帝国海军/战争海军)。该公司很快就在南安普顿的奥克班克码头(Oakbank Wharf)购置了厂房,并开始研制他的水上飞机。但在开始不久,财政问题就出现了,就在比林陷入困境之时,第一次世界大战的到来让公司重整旗鼓。

    一战欧洲地图

    在早期公司设计的飞机叫做 PB1,单座开放式座舱双翼飞机,但从未飞行过。由于没多少订单,比林不得不出售他的游艇,并将工厂设施出售给 Sopwith。在战争的第一年比林还加入了皇家海军航空兵,于战争中空袭了腓特烈港的齐柏林飞艇基地,而在1915年公司迎来了12架肖特 S.38 巡逻机的大订单。

    Sopwith,老熟人了,参考霍克篇

    PB1

    S.38

    同年,他离开了皇家海军航空兵,回归公司之后,设计了一种反齐柏林飞艇的战斗机,PB31E 夜鹰,但是这架慢吞吞的飞机需要一个小时才能爬升到10000英尺(3048米),在1917年试飞后就被放弃了。

    PB31E 夜鹰

    似乎制造与设计飞机并不能满足比林的雄心壮志,1916年3月他从政当选为议员,在议会中直言不讳的谴责了政府不重视他最热爱的空中力量,在议会中还发生了争执,还向一名反对他的议员提出了拳击决斗(比林乃南非骑警拳击第一人),以及与皇家飞机制造厂产生了不小的冲突。但如果公司还想要订单的话,就得制止乖戾老板的冲动行为,结果比林不干了,并以12500英镑的价格将他在公司的股份出售给了公司二把手:潘恩。

    潘恩接手后,在1916将公司的名字改为电报地址的名称,超级马林就这样在混乱中诞生了。

    跃于水上

    战争结束之后,因为没有任何的军用订单养活公司,所以刚诞生的新公司只能制造从马桶到福特T型车车架等各种各样的东西。那时超级马林是唯一一家还在制造水上飞机的英国公司,在没有多少竞争对手的情况下,收到了来自政府的16架 AD 水上飞机的订单,其中十架被改装为商用型号。

    AD水上飞机

    商业活动并不能满足超级马林,特别是不能满足新老板潘恩,在战后的1919年他决定参加本年的施耐德杯,这是由法国金融家/航空爱好者雅克·施耐德(Jacques P. Schneider)在1913年举办的一场比赛。公司将用战时设计的Supermarine“Baby”为蓝本,改进为更强大的发动机,这种型号被称为海王“Sea King”。

    雅克·施耐德(Jacques P. Schneider)

    1922年施耐德杯在意大利南部的那不勒斯举行,超级马林将之前的“海王”增加方向舵和机翼尺寸,还换装了更为澎湃的新发动机,比之前的动力要增加了50%。为了阻止意大利人夺冠,英国人可是下了血本呢,在绝对的性能优势情况下,不出所料的打败了去年的冠军意大利人,超级马林也迎来了他们的第一座施耐德奖杯。

    海王

    愈战愈勇的超级马林想用竞速比赛宣传公司的形象,但在1925年的施耐德杯中,公司最先进的 S.4 在比赛开始前坠毁,在空军部的赞助下,超级马林的工程师米歇尔(Reginald Joseph Mitchell)为1927年施耐德杯备战而研发了 S.5,他设计了一种全新的全金属单一结构,采用复合材料的 S.5 比木质结构的 S.4 要更轻而且更耐用,于是在1927年的比赛中轻松占据了前两名。

    米歇尔(Reginald Joseph Mitchell)

    嫁入豪门

    1828年磨坊主维克斯(Edward Vickers)和他的岳父在谢菲尔德成立了一家钢铁铸造厂,用自己的名字命名,因为其精明的商业头脑使得维克斯成为英国最重要的综合制造业公司。

    一百年后,维克斯集团开始进行重组和合并,在1928年与长期竞争对手阿姆斯特朗合并形成了“维克斯-阿姆斯特朗”;新成立的集团保留了现有的维克斯飞机部门,他们想扩展现有的飞机部门,于是开始寻找小公司来收购:布莱克本的公司状态不好、桑德斯正在被收购、肖特规模太大......现在只剩下超级马林了。

    维克斯的工业帝国

    超级马林的董事意识到自己的财力跟不上其实力,于是在同年将公司出售给维克斯,被收购后名字改为“Supermarine Aviation Works (Vickers) Ltd”

    被收购后的超级马林在经济上有了维克斯的支援,就可以用心去做理想中的作品了,工程师米歇尔为1931年施耐德杯研发了 S.6B,也就是换装了劳斯莱斯 R 型发动机的型号,而且在机身设计上也是空气动力学最前沿的技术,这是超级马林开发的最后一种竞赛型水上飞机,巅峰之作。

    S.6B

    风云密布

    告别比赛主要是因为三十年代英国空军部的新要求,他们想要一种新型战斗机,米歇尔设计的224型式空军部订购的三种原型之一。224型于1934年2月19日首飞,但是因为其性能不佳而被 RAF 拒绝,米歇尔被超级马林授权重新设计飞机,他运用了先前竞速飞机的经验设计出了300型,带有伸缩起落架、流线型封闭式座舱、氧气呼吸装置和更薄的机翼,最重要的是将采用劳斯莱斯开发的“梅林”引擎。

    224

    维克斯航空的董事长麦克拉伦( Robert McLean)将其命名为“喷火”,于1936年3月5日首飞,这架对英国而言革命性的飞机让RAF印象深刻,在6月3日订购了310架。但是在早些年总设计师米歇尔查出了癌症,经过手术后他依然坚持工作,还考上了飞行执照。

    但是在首飞的那一年癌症复发了,37年年初他最终放弃了手头的工作,但经常观看测试中的“喷火”战斗机,就像看着自己的孩子长大一样,同一年6月11日他结束了42年的人生,这架举世闻名的飞机是他的遗作。

    喷火战斗机 MK 1

    “喷火”有着流线型机身和椭圆的超薄机翼,这都是为了减小阻力而设计的,虽然有着性能强悍的劳斯莱斯“梅林”发动机,但是早期发动机的浮子室化油器并没有109的燃料喷射好用,在负G力,比如倒飞的时候会短暂的失去动力,但在水平飞行时会提高增压器性能,也顺带提高了发动机功率。

    我们的国防实力,尤其是空军实力,已经不足以保证陛下忠实臣民的和平、安全和自由。

    ——1934年英国议会会议修正案

    战争降临

    在伦敦的上空留下无数条白色尾流,以拯救地面生灵涂炭的民众,英伦三岛将孤军奋战直到最后一刻,也决不投降。

    伦敦上空缠斗的痕迹(圣保罗大教堂)

    英国除了有着性能优越的飞机和勇敢无畏的年轻人之外,道丁系统才是不列颠之战的主角,它是世界上第一种综合防空系统,使用着分布在英格兰和苏格兰的雷达站提供预警,然后通过观察和收集来的情报用电话专线或者无线电去汇报给战斗机司令部,这样知己知彼的指挥体系让皇家空军在迎敌时有着信息优势,更好的调度战斗机中队去完成优先级较高的任务,提高了整体战斗效率,让皇家空军的战斗机永远处于优势地位之中。

    道丁系统(拦截)

    从未有如此少之人,为如此之多的人,做出如此重大的贡献

    ——温斯顿·丘吉尔

    在战争中超级马林的南安普顿伍尔斯顿工厂经常遭遇纳粹空军(Luftwaffe)的袭击,导致必须使用分散生产以至于降低损耗。但是最终促使决定分散生产的并不是纳粹空军的袭击,而是一架德国侦察机飞过该地区,地面的防空火力对其进行攻击,但防空不准确防空炮的流弹反而准确的命中了伍尔斯顿工厂里的一家商店,差点使得一名员工死亡。

    纳粹对南安普顿的轰炸高峰期在1940年末,这段时期被称为闪击南安普顿(Southampton Blitz),无数的高爆弹和燃烧弹被倾泻到这座海港城市的土地上;和英国其他地区的居民不同的是,伦敦和南汉普顿在轰炸后的第二天还得去上班,轰炸除了影响生产之外,还影响了运输与水电,最重要的是被破坏的居民住所。

    被袭击的工厂

    这次大轰炸还使得分散生产“喷火”的供应链受到不小的影响:“12月1日的袭击导致工厂发生火灾,伍尔斯顿工厂失去了大量的材料。”

    戈培尔的宣传部认为闪击南安普顿任务圆满完成,从被占领的诺曼底芒什省的瑟堡都可以跨过英吉利海峡看见对岸的火光。

    但是无论这次行动做了什么,都没有击败南安普顿制造喷火的能力和意愿,超级马林的员工不会理睬这次轰炸行动,的确会有损失,会减少产量,也会失去亲朋好友,但是他们不顾一切。

    超级马林 全家福

    除了空军的“喷火”之外,海军也开始垂涎于其优越的性能,或者是因为海军的舰载机都过时了,比如格洛斯特的“海斗角士”双翼机。第一个提出舰载版“喷火”的在1938年,由费尔雷航空的创始人,理查德·费尔雷提出,但是被海军部消极的回应所敷衍了,直到1941年末才首飞,有着更好的起落架强度和折叠机翼(后期),在动力上为“梅林”发动机安装了一个适用于低空的涡轮以增加起飞时的动力。

    加入海军的“喷火”被称为“海火”,并在1942年11月为火炬行动提供空中优势,此后跟着皇家海军打遍全场,包括太平洋战役,在1944年加入太平洋舰队后,成为拦截神风的主力。在测试中,“海火”于低海拔地区性能优于“零式”,而且比F6F“地狱猫”和F4U“海盗”要有着更好的爬升率和加速度。

    海火

    后期的“海火”安装了更为强大的“格里芬”发动机,但是有一个严重的问题,就是有着更强大的功率,所伴随的扭矩提升会导致飞机向左倾斜(格里芬发动机逆时针旋转),这在航母上进行起降作业时非常危险。直到后期型号采用六桨叶同轴反桨,而意大利人则在机翼上做了工作,设计师Mario Castoldi将MC.202的左翼延长了21厘米,提升升力以抵消扭矩。

    六桨叶同轴反桨的海火 MK47

    MC.202

    在进入喷气时代之前,超级马林还有一种过度机型,算是活塞机的尾声。到了1942年,超级马林的设计师们以及意识到“喷火”机翼在高马赫数下的气动弹性问题:在高速时,在“喷火”前缘坚固的扭力盒(为什么电风扇也有这个玩意)后面相对较轻的结构会发生变形,并且会改变气动,将最大安全俯冲速度限制在772公里/小时,如果想使飞机速度变得越来越快,就需要一个全新的机翼。

    气动弹性:飞行器的结构不可能是绝对刚硬的,在空气动力作用下会发生弹性变形。这种弹性变形反过来又使空气动力随之改变,从而又导致进一步的弹性变形,这样就构成了一种结构变形与空气动力交互作用的所谓气动弹性现象。

    扭力盒:为飞机动力系统重要部件,位于发动机短舱反推装置处,承担飞机降落滑跑时推进气流反转而对结构产生的扭矩,故称之为扭力盒。

    如图所示

    新机翼被设计为直锥型,机翼外壳变厚,有助于高速时副翼控制所需要的扭转刚度,并且增大了方向舵消除发动机桨叶扭矩的不稳定性,采用了更大的新型机身,因为与改进原型差距过大的缘故,飞机被重新命名为“怨恨 Spiteful”。

    像前辈“喷火”一样,他有一个海军型号,被称为“海毒牙”;但是在一年前,德哈维兰的“海吸血鬼”就已经在航母上起降了,海军航空兵对于活塞机的需求消失了,空军方面也是类似,生不逢时,恰好遇到了飞机寿命最短的四十年代末到六十年代。

    刚度:是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力

    怨恨

    海毒牙

    喷气时代

    1944年初,超级马林的设计师Joseph Smith建议公司开发一种基于“怨恨”机翼的简单喷气机,这就像霍克的“海怒”,也是继承了前人的衣钵从而过度到未知的喷气时代。空军部发布了新的指标,E.10/44,这项指标用于进行劳斯莱斯“Nene”喷气式发动机的实验, 飞机最初被成为喷气式“怨恨”。

    飞机的原型机于1946年7月27日首飞,但由于其性能堪忧,实际性能并没有超越格洛斯特“流星”和德哈维兰“吸血鬼”。就在被空军唾弃之时,海军的人找上了超级马林,他们表示对这架飞机感兴趣,从而发布了新的指标:N.5/45。

    由“海毒牙”为原型改装的喷气式动力舰载机,以取代海军版的E.10/44指标;海军的原型机于1947年6月17日首飞,由首飞过“流星”的试飞员 Mike Lithgow 驾驶。生产型号的飞机加入了一个大型外部腹侧油箱,以及折叠翼尖,底盘和机身结构都得到了加固。

    原型机

    飞机被命名为“攻击者”,一个毫无诗情画意的名字。但在飞机实际操作中的缺陷也证实了这个平庸的名字没有白起。飞机还一如既往的保留了前螺旋桨时代的传统,有着尾轮起落架,而不是前轮起落架,这样做是为了节省成本,方便改装,如果换成前轮起落架的话得重新设计从“怨恨”继承的机翼。这样使得“攻击者”难以在航母上着陆。

    航母上的“攻击者”

    这样的起落架设计导致了飞机前面被抬起来,机尾垂下去,如果飞机从野地机场起飞的话,尾部喷出的废气会在地面留下一道长长的痕迹,据说可以躺三个人下去。还有,新的机翼在空气动力学上还不如之前“喷火”的椭圆形机翼,临界马赫数更低。

    海军航空兵在1949年末下了订单,1951年8月“攻击者”F1进入现役,由第800航空中队使用,此中队在皇家海军“鹰”号航空母舰上服役。飞机最早的50架订单中有十一架为战斗轰炸机型号,被称为“FB.1”,这些飞机安装了更多的机翼下硬点挂架,用于火箭弹和炸弹的挂载。

    早期喷气时代的混编现象,看后面的电风扇

    最普适的F.1型将涡轮喷气式发动机埋藏在机身内,空气通过驾驶舱两旁的半圆形进气口交汇并一同进入劳斯莱斯“Nene”的双面叶轮单机离心机,然后一起进入“惠式”回流设计的九个独立的燃烧室,最后被12300转的涡轮以两吨的力量推出,被推力的炙热气体以950公里/小时的速度离开飞机尾部。

    “攻击者”解剖图

    “攻击者”具有第一代喷气机的特点,它们就像安装了喷气式引擎的前活塞机,用着崭新的技术背负着古老的机体,在取其精华之后,很快的就进化出了下一代喷气机;超级马林的设计师们采用了新颖的后掠翼作为新一代飞机的蓝本,被空军部称为E.41/46的实验性后掠翼“攻击者”就这样浮出水面了,而老“攻击者”在日新月异的50年代就被霍克的“海鹰”所淘汰了,巴基斯坦空军的“攻击者”是最后退役的,最终在1964退出历史舞台。

    其实机头还是挺好看的,有三代机的感觉

    雨夜之燕

    (下文多数史料与数据来源于:舰载武器 《折羽低徊暗呢喃 英国超马林“褐雨燕”战斗机》)

    克莱门特·艾德礼在战后领导工党新政府上台,艾德礼政府最初的国防立场是:至少在10年内不会发生重大冲突,因此,直到1957年之前,不需要开发或采购任何新飞机。按照这项政策,除了像皇家海军的海鹰这样的例外,在40年代末空军部颁发的飞机制造规范都被限制仅为研究目的。

    ——《大英帝国统治天空的年代:驯鹰之人(霍克篇)》

    东西方冷战的出现,导致了皇家空军需要更积极的研发新型飞机,再加上朝鲜战争的助推,空军已经意识到老旧的平直翼飞机只会被新颖的后掠翼屠戮,特别是朝鲜战争中澳大利亚皇家空军“流星”的遭遇,美国人同为平直翼的P80也遭遇了类似的状况,米高扬的飞机比他们要飞的更快更高,而且使用的是逆向工程的英国制造引擎。

    面临远东的失利和苏联的压力,英国人需要一种新式飞机来证明老牌工业强国雄心壮志。

    米格大爷

    之前提到的基于“攻击者”躯体改装的后掠翼实验机被命名为“510”型,飞机的原型机在“攻击者”首飞后的第二年(1948)进行了首次飞行,机翼和尾翼的设计使它成为第一架飞行的英国后掠翼飞机;这架飞机是用于高亚音速状态的实验飞机,机身的设计保留了“攻击者”的劳斯莱斯 “Nene”发动机和愚蠢的尾轮设计。

    510在1950年11月成为世界上第一架降落在航空母舰上的后掠翼飞机,由于当时的航母还未装备弹射器,所以只能使用火箭进行辅助起飞。

    510型

    英国政府在朝鲜战争爆发后不久就提高了霍克和超级马林飞机的研发优先级,按照皇家空军拟定的指标,霍克研发出了P.1067,也就是“猎人”的原型机;另外一边超级马林弄出510型。(详情参考霍克篇)

    之后,有一种纯实验型号叫做517,于1948年末完成首飞,比霍克的 P.1052 仅仅完了一个月。其二号机编号VV119,在劳斯莱斯“Nene”发动机后安装了加力燃烧室,改用了前三点式起落架,并且加长了机头,外观和后来的535非常接近,被称为528型。

    528

    1950年3月27日,迈克·利思戈驾驶 VV119 升空,但是这架飞机在定位上存在一个问题:不忘初心的设计者希望这架飞机是拦截机的同时,也是竞速飞机,就像当年在海上飞驰的S.6一样。很快,超级马林发现并不可能达成二者之间的平衡,所以必须舍弃不切实际的速度与航程。

    超级马林的工程师将528机头拉长,前起落架靠近最前端,延长机身为了容纳加力燃烧室。由于发动机喷管截面缩小,所以愈后收缩的弧度越大,同时飞机进气口也被扩大,燃油系统得到优化,机翼翼根后缘掠角变小,导致机翼中部面积增大。这架脱胎换骨的飞机被称为535。

    535

    在航空工业飞速发展的五十年代,每一周都会有一个新的技术突破或者新的设计被用于飞机上,或者在指标上登峰造极,而有着竞速血统的535被用于空速世界纪录测试,还用于试验飞行抗荷服,第二架原型机被用于电影拍摄,在1952年的电影《The Sound Barrier 音障》饰演“普罗米修斯”,盗取天火之人。

    The Sound Barrier 音障

    535的性能还是无法让空军满意,为了与霍克竞争,超级马林改良的飞机的设计,使用三吨推力的劳斯莱斯 Avon 引擎,从之前的离心式变为现在的轴流式,为了安抚这1台吃油的猛兽,设计师决定不安装加力燃烧室,但看似削弱的行为在新引擎上反而有着相反的效果,没有加力燃烧室的飞机有着更快的爬升和起飞性能。新设计的副翼翼展被增宽,翼尖更向外延申,垂尾前端和背脊有了圆弧过度,水平尾翼的迎角可以在-9°至+4°之间变化,还按照了左右对开的舱门。

    这些改动就诞生了最后的生产型号——541。然而“雨燕”这个名字在初始的510型就定下来了,在最终量产版本也采用了这个名字,雨燕是飞翔速度最快的鸟类。

    541 原型机

    粗制滥造

    第一个生产型号被命名为“雨燕”F MK1,但只有区区18架的产量,F1只装备了两门“阿登”机炮,机翼为下单翼布局,翼展9.9米,全金属蒙皮,四分之一弦线处后掠40°。

    劳斯莱斯“Avon”发动机占据了19到28号横隔板,机身覆盖着三款维修口盖,便于发动机快速拆卸,就像“海雌狐”。发动机仓后贴着拆卸式油箱,加压式座舱采用可抛式滑动座舱盖,配备了马丁·贝克MK2型弹射座椅,椅背后挨着加载两个进气道间的油箱。

    很多飞行员都表示F.1有着差劲的操控性和麻烦的发动机。

    F1

    座舱

    之后的F.2(16架)完成了四门机炮的心愿,以前因为生产型定型的缘故无法添加,除此之外,机翼内侧前缘,面积增加,额外携带了不少的燃油,以弥补另外两门航炮占据的空间。虽然灰绿相间的涂装要比 F.1 的金属原色要更适合驻扎在德意志的秋色森林之中,但皇家空军依旧对其性能不满意。

    F.5 解剖图

    航发中重新加入了加力燃烧室的型号是 F.3,而且优化了机身气动,在武器系统方面终于标准化了,四门“阿登”机炮和满装的备弹。飞机的操控性被大大改良,主要改进在纵向操作,解决了机头上扬的问题,起降性能大幅度提升。而加装了加力燃烧室的劳斯莱斯“Avon”114必须要开启才能达到理想爬升率状态,但是由于耗油量的增加则会导致作战半径减小。

    F.3(25架)的最大弱点在于高空高马赫飞行时僵硬的操作性,这导致了作为白日拦截机“雨燕”在拦截高空轰炸机时特别吃亏,这架飞机的操作性能与高度成反比,在高攻角低速度的情况下大角度转弯会发生发动机压缩机喘振,在和B29与“堪培拉”的测试中,经常到达升限,最后爬不上去了。

    飞机在0.9马赫(1103公里/小时)以上升降舵会严重失控,这样的速度之下控制操控杆非常吃力;0.93至0.96马赫时,航炮开火会导致发动机喘振,甚至不开炮也会喘振;“雨燕”被规定不得用于对地攻击训练,也不可以测试其螺旋性能,因为很容易失速,而且失速了很难改出。

    F.3

    对于 F.3 型的尴尬表现,空军的人并没有对其改进型号有任何希望,于是下一代的 F.4 将成为最后一代作为拦截机型号的“雨燕”,飞机采用了全动式尾翼解决了 F.3 的俯仰问题,这是被外界普遍认为最成熟的一种型号,所以在开始就有着269个空军订单。而 F.4 最大的成就就是破了世界空速记录,并打败了竞争对手兼原纪录保持者:“霍克 猎人”,在飞机作战性能上比不过它,但在速度上倒是复仇了。

    1953年9月26日,飞行员 Mike Lithgow 驾驶“雨燕”编号为 WK198 的 F.4 原型机在利比亚首都的黎波里附近达到了1184公里/小时,击败了三周之前内维尔·杜克创造的世界纪录,但是在几天之后就被美国人道格拉斯·斯格雷驾驶的F-6将记录推向了1211公里/小时。

    破空速的那架雨燕

    后来破纪录的 F-6

    失魂落魄

    在朝鲜战争中丘吉尔给出了“最高优先级”政策在失望的性能中所磨灭,当年是因为突如其来的预料之外导致皇家空军和唐宁街陷入焦虑之中,“雨燕”的优先是因为在开发过程中遇到的问题比“猎人”少,还有着超级马林战功赫赫“喷火”的光环,所以成为了“双优先”项目之一,实际上也只是给超级马林的安慰剂而已。英国人在米格走廊造成的心里创伤是急需一种新型飞机来维护帝国尊严的,因此这样的殊荣就给予了超级马林。

    可皇家空军看上的是将功补过后性能优越的“猎人”,“雨燕”白学也没用了,因为霍克的P.1052也比510型要早一个月。

    1954年的秋天,“雨燕”的问题路人皆知,舰队街正在印制取消飞机制造的骇人消息和各种丑闻,航空副大臣(部长)乔治·沃德爵士在议会中表示:“那架飞机遇到了空气动力学问题,并且不确定超级马林的工程师们是否能够克服困难。”

    猎人

    打入冷宫和被迫降级的“雨燕”被空军作战部主任告上内阁,让“雨燕”的MK1到6全部下马,使超级马林集中力量发展F.5和F.7,两者都是侦察型号,而之前订单最多的F.4,皇家空军一架都没有列装。

    F.5 加长了机头以容纳更大的摄像机,武装恢复了 F.1 的双航炮,飞机于1955年首飞,主要任务是在低空侦察,机身下半身涂装为浅蓝色,机腹装有1000升水滴型赘生油箱,前机身两侧以及机头最前端各安装一部云顿(vinten)F.95 相机,这些内置的相机只能从光学窗口看出来。从 F.5 诞生了变体 F.6,从武装侦察变为非武装,纯侦察,以代替“流星”的侦察型号。

    在1957年的“皇家同花顺”侦察演练中,“雨燕”F.5 的潜能被彻底激发出来,用高超的飞行技巧超低空飞行,轻而易举的躲避了雷达的侦测,但由于低空空气阻力强劲,在这种长期机翼高负荷状态下飞行的损耗是非常严重的,导致参加这次演练的许多飞机都提前报废退役了。

    F5

    “雨燕”家族的最后一款型号叫做 F.7,翼展加长了1.2米,面积从而增加了6平方米, 劳斯莱斯“Avon”114换成最新的116,并安装了偏航阻尼(可以看作坦克的垂稳),平尾的迎角变化范围为+2°至-11°。

    而 F.7 的最大特性在于可以挂载空空导弹,挂载的是费尔雷的“火光”导弹,它的飞行速度为2450公里/小时,这款保守的导弹只能在白昼使用,制导方式为波束引导,通过机载 MK9 陀螺瞄准器配合 MK2 雷达测距仪(这两款设备没查到图片)进行目视瞄准。

    F.7

    导弹在发射中需要用雷达进行连续照射,对于轰炸机等大型目标而言,命中率式很大的,但是对于大多数具有一定机动能力的战术飞机而言,摆脱雷达波轻而易举,发射后的火箭发动机的尾迹/白烟都会对瞄准产生影响。

    “火光”有一种很独特的设计,装载战斗部的导弹主体是没有动力的,而动力系统在弹身前部,由一对火箭助推器提供动力,飞机通过手动制导将导弹引导至目标方向,而在助推阶段并没有制导。这种设计是因为担心高温的发动机排出气流中的离子化粒子会干扰制导雷达信号,它的结构极大限制了导弹的飞行时间和距离。

    导弹还故意设计了倾斜的发动机喷口,是为了让导弹旋转,以保持稳定与偏航。

    经过了在澳大利亚的伍默拉靶场的多年测试,“火光”导弹终于在1957年少量装备部队,但是其实是作为教学训练武器使用,让飞行学员对空空导弹有一个概观;F.7 也是类似,和“火光”一起降级,仅为执行导弹试验任务。

    F.7

    “雨燕”还有一种衍生的型号,被称为超级马林535,作为一架超音速海军战斗机,有着一个月牙形的机翼和安装加力燃烧室劳斯莱斯“Avon”引擎,椭圆形的机鼻有一个进气口,而不是侧面进气。如果做的好的话就可以代替或者继承“雨燕”的使命,但在1955被“雨燕”的大量负面消息给吞没,导致没有资源投入和管理,造出了原型机却没有飞行过。

    剩下的“雨燕”都作为二线的飞机使用,包括侦察与训练。1967年退役后来只剩下试验型的,运气不好的腐烂在露天,有机会的也只能在博物馆养老了。

    535

    雨燕在外表上看起来像燕子,可惜和雀形目关系并不密切,反而和蜂鸟是处于同一科的,作为飞翔速度最快的鸟,可以达到112公里/小时的巡航速度,在繁殖期间会不间断飞行50万公里;但服侍于天空的它们也成为了天空的祭品,拥有长翼,腿脚却羸弱,不能脚踏实地。

    “雨燕”是超级马林最后一款进入皇家空军服役的战斗机。在航空工业新陈代谢最迅速的年代,“雨燕”们曾短期存在于一线之中,带来了超级马林的竞速初心,临走时却没有留下多少痕迹,之后的存在都被优越的“猎人”所抹去,开始和结束都太着急了,就像没来过一样。

    旅燕未归航

    影掠浪尖

    橡胶甲板是一个经过测试但从未投入使用的想法,“橡胶甲板”是使用柔性或者气垫为基础。在早期喷气式飞机时代,人们意识到移除舰载战斗机的起落架将会改善飞行性能和航程,因为起落架所占用的空间可以容纳额外的油箱。从而产生了这种甲板的概念,还可以吸收着陆的能量。

    测试由飞行员布朗(Eric "Winkle" Brown)驾驶一架德哈维兰“吸血鬼”在“勇士号”航空母舰的柔性甲板上面进行,甲板由橡胶片组成,用多层增压消防水带支撑。这种甲板的想法在技术上是可行的,但因为舰载机的重量增加从而放弃了这种想法。

    ——《大英帝国统治天空的年代-----白手起家(德哈维兰的故事 上)》

    超级马林为了满足橡胶甲板的要求,而设计了一款薄下单-直翼和V型尾翼的飞机,尾翼的设计是为了使其远离发动机尾焰,而产生尾焰的动力装置为两台劳斯莱斯“Avon”,这些结合到一起就构成了505型。

    505

    到了1948年,由于不实用的橡胶甲板,海军部开始重新评估其价值,识时务者超级马林将飞机改装为常规起降的前三点-伸缩式起落架结构的508型,飞机的结构还是一如既往,V型机尾为改装为全动式设计,V型比传统的T型和三角尾翼湿面积要小,重量更轻,因此会产生更少的诱导速度和寄生阻力(摩擦力与翼面积更小)。V型尾翼结合的方向舵和升降舵的功能,前后缘机翼襟翼都配有缝翼。

    诱导速度:就是由于某种作用在均匀流场内或静止空气中所引起的速度增量

    寄生阻力:是指物体在流体中运动,由于流体黏度或压强差所造成之阻力

    508

    据国家航空咨询委员会(NACA)研究表明:V型尾翼的表面必须大于垂直和水平平面的投影的湿面积,这样才是恒定的。(完全不懂)

    1951年8月31日,第一架508首飞,并于一年后的5月在皇家海军的“鹰”号航空母舰上进行了起降试验。第二架除了扩容尾翼为安装机尾警告雷达(反导)之外,还安装了武器系统,这架被称为529型的飞机于1952年8月29日首飞。508和529都采用相同的气动配置,速度都在977公里/小时。

    529

    当508第一次飞行时,设计师们就确定了将会为后续机型重新设计高性能的后掠翼型号,他们将飞机的第三架原型机作为应用机型。由此诞生的525型用回了传统的尾翼结构和吹气襟翼,以降低飞机的着陆速度,这架飞机被认为是日后“弯刀”的雏形。

    525

    精雕细琢

    525这架飞机也是命运多舛,在1955年7月15日中的一次例行飞行试验,飞机在3048米的高空进入了尾旋,飞行员理克尔少校无法改出,并在弹射时抛去驾驶舱顶棚出现了问题,在争分夺秒的解决了问题之后,已经来不及了,他太晚弹射出去,而且没有时间和座椅分开,降落伞也没足够的时间展开,他在与地面撞击时殉职。

    在那个进取的年代,百家争鸣的英国航空工业出现了大量跨时代的试验机,有着无数的风险,也有着无数的试飞员,他们大多数都是参加过战争的老兵,在战时奉献给和平,而在和平时奉献给未来,逆流而上,勇往直前。这就是为什么除了技术之外,英国能在那个短暂的二十年间有着耀眼的辉煌。

    525

    虽然飞机粉身碎骨,但总体设计没有多少工程问题,这架飞机成为批准的生产型号,有着100架订单,这项指标被命名为 N.113,也就是 N.9/47 海军喷气式舰载战斗机508系列的新代号。

    在经过几个微妙的改变之后,产生了规格变化的544型,海军方面将规格改为“具有核打击能力的低空攻击机”,更改规格主要是之前试验机的飞行员对508的负面报告,再加上之德哈维兰的“海雌狐”已经具有了更优秀的战斗/拦截能力。

    544(延长的鼻尖)

    作为最终生产型号的544的动力系统还是由劳斯莱斯“Avon”提供动力,虽然当时很多飞机都用这台引擎,但是这次超级马林设计了一种新的设计,工程师利用了薄槽将发动机的部分高压空气重新引导,并将其输送到襟翼后的通道,通过高压气流来控制边界层,使边界层摩擦减速,这样就会让边界层延迟分离,机翼就能够在远低于正常速度下进行稳定飞行。这就是靠吹气进行边界层控制的吹气襟翼,这中设计使得飞机在着陆时允许更慢更安全的接近速度,很适合在当年英国皇家海军中小型航空母舰上着陆。

    边界层:在距离固体壁面近的薄层中,粘性力的影响则不能忽略,沿壁面法线方向存在相当大的速度梯度,这一薄层叫做边界层

    边界层-过渡层-湍流

    吹气襟翼

    第一架544在1956年1月19日首飞,三个月后就开始在“皇家方舟”号航空母舰上进行起降测试。而在之后的地面测试中,一名飞行员在制动开启时竟然让飞机成功起飞,两台“Avon”202总计十吨的势不可挡推力被充分展示出来,这架动力十足的飞机能以1185公里/小时的速度在14000米的高空中飞行。

    弯刀 动力系统 外部图

    544的第三架生产型号进行了机身结构加强,主要是防止在高滚转率的情况下会导致的结构损坏,其次为了在携带沉重打击武器的同时,也可以在不稳定的低空气流中流畅操纵。这架飞机在气动上进行了包括对翼尖和翼刀的空气动力学改造,翼尖改为外张流线型,机翼也从上反角变为下反角,以尝试在高空高速情况下解决俯仰(抬头)问题。

    在战后期间,航空设计师们普遍意识到后掠翼设计有着不好的失速特性,因为翼尖在高攻角时负荷更大,所以更容易失速;当后掠翼的翼尖失速时,压力中心会向前移动,这样会增加机头向上的升力,同时提高了飞机的攻角,引起更大的翼尖失速,这样的恶性循环会导致飞机剧烈的俯仰运动。(坎巴拉里面试过)

    压力中心:作用在物体上的空气动力合力的作用点。压力中心:作用在物体上的空气动力合力的作用点。压力中心:作用在物体上的空气动力合力的作用点。

    弯刀 解剖图

    这架飞机使用中单翼设计,机翼在四分之一弦线后掠45°,机翼中部可向上折叠,前端有着等长的前缘襟翼。在机腹采用火力充沛的四挺“阿登”机炮,机翼硬点挂架可以四枚“响尾蛇”空空导弹和AGM-12“犊牛犬”空地导弹,四枚1000磅炸弹与四个火箭吊舱,和“海雌狐”一样,也可以在紧急情况下挂载战术核武器。

    挂弹的弯刀

    整装待发

    修改过的544已经证明了自己有着足够的能力去履行自己的指责,于是顺理成章的成为了最终生产标准型号,1957年1月11日,被命名为“弯刀”的量产机首飞,并于预计于同年作为航母的首发打击力量加入海军航空兵服役。

    弯刀 F1 也就是544

    但首发的生产机还是继续试验了一段时间,海军方面让700海军航空兵中队来测试“弯刀”,他们在1957年得到了他们的新玩具。超级马林的飞机经常在西萨塞克斯郡的福特皇家海军机场进行测试,当地的居民已经习惯了安静的“攻击者”,收敛的直翼与友好的老引擎,之后海军又派了“海鹰”与“塘鹅”来光顾此处,作为早期喷气机的“海鹰”还好,而安装涡桨的“塘鹅”成为了英格兰风和日丽的海滨郡里的最大噪音,然而这是噩梦的开始。

    喧嚣的大鹅

    “弯刀”带着着两台澎湃的劳斯莱斯“Avon”发动机降临于此,它的到来让本地居民突然就原谅了之前那些不速之客,因为这次除了日常飞行测试之外,还有着高频率的多机编队飞行,那些抱怨从茶余饭后的交谈变成了实际行动,抗议和上访让本地居民成为了除了空军之外,海军的最大敌人;这些怨念也导致了“弯刀”加速引入前线服役,老朋友“弯刀”离开了西萨塞克斯郡,机场也在后面被关闭,当地民风淳朴的居民终于过上了幸福的生活,直到在原机场上盖了一座开放式监狱。

    好地方

    碌碌无为

    在测试了差不多一年之后,崭新的“弯刀”代替了“海鹰”正式入役,第一批飞机交付给803中队装备,1960年803中队携带新飞机亮相于范堡罗航展,其中一架“弯刀”使用着舰钩在跑道上进行了模拟着陆演示,随后的飞机四机编队一同演出了“闪光滚转”,整齐的快速横滚就像空中探戈一样,这种齐天共舞在无时不刻炫耀着自己的空气动力学成就。

    闪光滚转

    当时的“弯刀”是皇家海军所服役过最重、最强大的喷气式飞机,虽然皇家海军的航空母舰有着斜角甲板,但小航母装大飞机还是很危险的,而且战后近乎破产的英国政府没有能力花费大量资金去维护大型航空母舰,所以只能在飞机上进行妥协与改进。

    飞机在机尾上设计了一个缓冲绳用来钩住弹射器沟槽,使飞机被拉起抬头,前轮会离开甲板,从而会获得更大的飞行迎角。这样就可以在小航母上起飞大飞机,后来的布莱克本“海盗/掠夺者”也采用了这种起飞方式,但是起飞容错率很低。

    起飞

    着陆

    前面说的803中队在范堡罗展示后,就去了皇家海军“胜利”号航空母舰上服役(1960),航母上有记者来参观航母起降作业,然而803指挥官罗素(John Russell)驾驶“弯刀”在降落是阻拦索断裂,他驾驶的飞机坠入大海,航母上的救援人员迅速驾驶韦斯特兰“旋风”直升机去营救;在水中,罗素尝试过弹射,但被卡住了,直升机下来的救援人员尽了最大的努力,他随着飞机消失在水中。当初随行的记者拍摄的照片上了第二天的头版头条。

    如图所示

    救援直升机

    在小航母甲板上调度大飞机是很困难的,因为其特殊的起降特性,所以导致事故逐步增加:飞机液压系统故障、飞机起火、着陆事故、掉下甲板还有飞机之间的磕磕碰碰,复杂的燃油系统让地勤不得不同时处理几十个液压泄露问题。

    皇家海军逐渐暴露出对重型/先进飞机的消化不良,再加上航空母舰的有限规模,“弯刀”在事故中的损耗率超过总体生产数的51%,这架复杂的重型飞机还需要每1000小时维护一次才能保持战备状态。

    检修的地勤

    小甲板的皇家海军航母

    “弯刀”的任务是低空打击,而单名飞行员能力不足以应付如此大的工作量,特别是在海天一色的环境下,而“弯刀”的双座型也被取消,本来有100架的订单被取消了24架,还不算事故损毁的。

    然而“弯刀”的服役节点导致它与“海雌狐”一同服役了很长时间,他们一起在“半人马”号航空母舰上阻止了伊拉克的好高骛远,也在东印度进行反恐战争,很相似的,也都未参加真正意义上的战争。

    飞机上2英寸/3英寸的火箭弹和500磅的炸弹都在印度尼西亚使用过,而被飞行员称为“伟大的乐趣”的“犊牛犬”导弹却需要手动引导,容易沿着飞行轨迹进入危险,“响尾蛇”空空导弹只为了自我防卫,最重磅的“红胡子”战术核弹也只进行了挂载试验,在练习投放时用来相同外观的训练弹,谁都不希望这玩意用于实战。

    投弹的弯刀

    传统雷达让这架低空攻击机难以完成先天赋予的任务,性能问题和过多的损失将这架飞机推入二线,最重要的是,在1962年,布莱克本“海盗”攻击机服役了。这位新来的使用的是和它一样新的劳斯莱斯“斯贝”引擎 MK1,早期的“海盗”动力不足,所以需要前辈最后一点帮助,“弯刀”被给予了“伙伴加油”的任务,这样“海盗”就可以用最大的推力,最少的燃油来携带更多的武器。

    布莱克本“海盗”

    醉生梦死

    “弯刀”军旅生涯中的最后时刻是在为地面雷达校准目标,以及更多屈才的乏味任务。最早接收“弯刀”的803中队也是最后一个放弃“弯刀”的中队,1966年10月和他们的老朋友做了最终的告别。剩下的飞机加入预备役以去练习与训练,或者加入博物馆成为历史的痕迹,没有落入长满草木的露天机场还是幸运的。预备队的飞机一直服役到1970年12月。

    “弯刀”是超级马林最后完整生产的飞机,50年代末超级马林开始制造与航空无关的物品,比如电影设备与老本行的气垫船。在“弯刀”服役期间,超级马林在1963年并入英国飞机公司(BAC),后续被兼并为英国宇航公司,独立的商标已经消失。

    1957年威布里奇还存在一个独立的超级马林设计所,后来许多员工被吸纳到母公司维克斯·阿姆斯特朗,或者搬迁到威尔特郡重新建立了总部,叫做新超级马林。

    BAC

    维克斯的气垫船

    回到母公司的设计团队为了响应政府的招标规格 GOR.339,他们设计了维克斯571型,这项设计与英国电气/肖特的设计合并,创建了大名鼎鼎的烂尾作品:BAC TSR-2。超级马林最后的遗迹在大洋对岸的美国,作为一家复刻飞机制造商。

    571 有待考证

    空军之翼有它的文章

    我们的诺埃尔·彭伯顿·比林在一生中有几百项专利,包括某种微型相机、大容量唱片和无人炸弹飞机(这个来源不明),但战后因为其激进的政治观点与古怪偏执的性格在政坛上面失利,反X、反犹、阴谋论等,还试图建立一个“妇女议会”来解决家庭问题。

    他于1948年11月在游艇上去世,而报纸根本没有报道他的死讯。

    老年比林

    遗憾的是,超级马林不像德哈维兰和霍克有一个核心人物见证公司的辉煌到落幕;潘恩在把超级马林卖给维克斯之后,就去船舶发展了,二战中还制造鱼雷艇;而米切尔,永远停留在超级马林的青春年华时刻......

    “喷火”之后,再无“喷火”,没有了传承的它,只能学会孤芳自赏,没有飞机能够承担何等责职责与功绩,我们所怀念的是那种不顾一切的精神,崇拜的是机械的美艳,可绝不是战争。

    

    尾声

    阴冷潮湿的英格兰,只有在最南端才能体会到夏日的气味,对于阴雨连绵的岛屿来说就像是乌云中的一束流光。浪花打上岸边,海风越过白崖吹向港口与绿地,离欧陆最近的南部却成为了最英国的地方。南国有着朴次茅斯这样历史悠久的港口,曾经是英国面向世界的窗口,从这里出发,征服这片深蓝,连接着全球的门户。

    科技的进步让航海世家尝试踏入天际,海洋与天空齐色,初入天空的他们,携带着水面的浪花。带着稚嫩航向天空,让云海中迎来咸湿的海风,地球的曲率随着高度逐渐暴露,沿着旅燕的轨迹驶向远方。想要触及太阳,征服天空,飞行时却被阳光灼伤翅膀,掉入万劫不复,并带着积重难返的帝国雄心。日光穿透云层到达水面,反射出天空的模样,风平浪静、晴空万里。

    此画名为:碧海蓝天

    还记得吗?

    

    超级马林篇 主要参考文献

    下一期写3V轰炸机

转自机核网如有侵权请告知删除 作者:高熵 碳基

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