空軍武器 【國語 】詳細講解 納粹德國Horton HO-229 噴氣式戰鬥轟炸機

這是Horten HO-229噴氣式戰鬥轟炸機 它原本是德國的祕密武器之一 納粹軍方師徒通過這款最高速度達620英里小時 約998公里每小時的戰鬥轟炸機來扭轉戰爭局勢 憑藉其未來感的外形和木質框架 Horten與二戰中的任何其他飛機都截然不同 但它在當時是否真正實現了技術突破 它是否具備隱身性能 我們對Horten進行了內外細緻入微的建模 以嘗試解開這些疑問 Horten HO-229是在第二次世界大戰後期研發的 它是第一架由噴氣發動機驅動的非意識飛機 當時共製造了兩架可飛行的原型機 在本視頻中我們將重點介紹V3原型機 該機於1945年4月被美國陸軍繳獲 並隨後進行研究 視頻翻譯字 Blue PAW Pring 儘管外形具有未來感 這架飛機的機身結構卻相當原始 並在製造中大量使用了木材 這架飛機高9英尺2英寸 約2.79米 長24英尺6英寸 約7.5米 這架飛機的翼展爲55英尺1英寸 約16.8米 機翼面積達到了驚人的557平方英尺 約51.8平方米 令人印象深刻的飛翼設計旨在提高速度 並顯著減少空氣阻力 機身由鋼和木材製成 驅動Horton HO-229 V3的兩臺發動機 被集成在飛機的主體結構內 覆蓋鋼製機架的外殼由膠合板製成 這種材料構成了這架噴氣式飛機標誌性的流線型外形 這架飛機的空重略超過11,000磅約5噸 它的最大起飛重量略低於2萬磅約9噸 它的最大起飛重量大約相當於一架F-16戰鬥機的重量 但這重量不包括武器和燃料 機身、機翼和起落架都被設計成一個整體結構 覆蓋的膠合板外殼厚度各不相同 以形成符合空氣動力學的外形 膠合板由多層薄的歐洲山毛矩木板膠合而成 這種結構既輕便又堅固 這種設計還有一個優點 就是使用了易於獲取的材料 膠合板通過木質間隔塊固定在金屬機架上 由於Horten HO-229V3主要由木材製成 如果有火花存在 它很容易迅速起火 這也是爲什麼膠合板外殼被塗上了防火的綠色塗料 HO-229是最早採用飛翼概念的飛機之一 其機身和機翼融合爲一個整體結構 爲什麼德國人選擇了這種設計 它有哪些優勢 簡單來說 這種設計提供了更大的升力 減少了阻力並提升了機動性能 這架飛機的飛翼設計由兩片三角形上反角機翼組成 翼面相對於機身水平軸線向上傾斜4度 上反角機翼的設計提高了飛機在滾轉時的穩定性 輔助翼梁爲升降復翼提供了連接點 升降復翼是一種專爲飛翼設計的操縱面 結合了升降舵和復翼的功能 機翼的外側由膠合板製成 HO-229是一架採用基本無尾佈局的飛機 其設計中沒有傳統的垂直尾翼 這增加了發生側滑和可能進入尾旋的風險 其飛翼設計由於缺乏垂直尾翼 在戰爭結束後的50多年裏未被用於任何實戰型飛機 部分原因在於維持這類飛機穩定性所需的操縱面 數量多且結構複雜 升降復翼位於後沿靠近翼肩的位置 用於同時控制俯仰和滾轉運動 取代了傳統飛機上覆翼和升降舵的組合設計 當兩個升降復翼同時上翩時 機頭會上仰 當兩個升降復翼同時下翩時 機頭會下俯 當右側機翼的復翼上翩 而左側機翼的復翼下翩時 飛機會向右滾轉 反之亦然 Horton的每個機翼後沿上都有兩個筋翼 這些筋翼在起飛和着陸時使用 或者在其他需要增加阻力的情況下由飛行員操控 擾流板是Horton的另一個重要特點 它們被安裝在靠近翼肩的位置 用於增加阻力並減少升力 升起的擾流板會破壞飛機上下方的氣流 從而增加阻力 其他擾流板安裝在機身後部的下方 它們在飛機着陸時用於保持穩定性 同時在高速飛行時也起到了重要作用 機翼上的擾流板旁邊是開裂式阻力方向舵 阻力方向舵成對工作 分別位於機翼的上表面和下表面 當一側機翼的阻力方向舵被使用時 它作爲偏航軸的操縱面發揮作用 當阻力方向舵未使用時 它們處於閉合狀態與機翼表面齊平 當兩側機翼的擾流板和阻力方向舵同時開啓時 飛機的阻力會大幅增加 雖然這架飛機的設計超前 但其衆多操縱面和缺乏計算機控制的特點 使其飛行異常困難 這個問題在戰爭結束多年後才得以解決 Horton有兩臺Junkers Jimmell 004B2發動機 提供動力 每臺發動機的推力爲8.9千牛約2000磅力 轉速爲8700轉每分鐘 發動機的長度爲12英尺8英寸約3.86米 直徑爲2英尺8英寸約81釐米 發動機重量爲1585磅約719公斤 空氣通過開放式前端被吸入後 經由8級軸流壓器機壓縮 並被均勻輸送到每臺發動機的六個燃燒室中 在這些燃燒室內壓縮空氣與噴射燃料混合後點燃 產生高溫氣流 兩臺發動機可以將飛機的速度提升至607英里每小時 約977公里每小時 這一速度接近德軍空軍設計目標的620英里每小時 每小時約999公里 然而飛機的高速性能是有代價的 發動機極爲耗油高速運轉 使渦輪容易發生過熱問題 到戰爭後期德國無法獲取高質量合金材料 不得不在發動機渦輪中使用質量較低的鋼材 這將發動機的使用壽命縮短至大約20小時 進氣整流罩由金屬板製成 通過錘機加工成型 以覆蓋噴氣式飛機前沿的膠合板材質 排氣板由平坦的鋼製板材組成 用於覆蓋凹形區域 尾部金屬板用於保護飛機的木質結構 燃油系統由8個鋁製油箱組成 每側機翼各有4個 兩側機翼前沿各有兩個較小的油箱 而機翼中央部分則各有兩個較大的油箱 它們的總容量接近528加侖 約2000升 燃料消耗率約爲每小時343加侖 約1300升 Junkers 004B發動機主要使用的燃料是J2 這是一種德國在二戰期間使用的合成燃料 由荷梅製成 燃料通過位於機翼根部和油箱旁的電動泵進行輸送 這架飛機設計時可裝備兩門MK103或MK108機炮 均爲30毫米口徑 由萊茵金屬Borsig公司製造 MK103的射速爲每分鐘380發高爆彈或420發穿甲彈 MK108威力巨大 主要設計用於對抗轟炸機 遺憾的是 目前尚無關於飛機彈藥攜帶量的確切信息 但與ME262上類似的系統相比 這架飛機的兩門機炮的彈藥總儲量很可能約爲200發 在這種情況下 彈藥可能通過彈鏈或弓彈裝置傳輸到機炮 此外 Horton的設計可以攜帶兩枚1100磅約500公斤的炸彈 但這會增加飛機的總重量 從而改變飛機的阻力特性和對動力的需求 雖然武器裝備是設計的一部分 但被美軍繳獲並研究的原型機未裝配武器 這可能是因爲戰爭資源短缺 或因爲該原型機尚處於未完成的製造階段 Horton是一架單座飛機 其座艙蓋採用弧形設計 這種弧形結構顯著增強了飛行員的視野 並且由於沒有垂直尾翼 飛行員能夠清晰地觀察到飛機尾部區域 座艙蓋由兩部分組成 前部爲風擋 後部爲滑動式座艙蓋 後部座艙蓋可以向後滑動 方便飛行員進入駕駛艙 飛行員正前方是一個主儀表板 上面設有點火開關 垂直速度指示器 轉彎與側傾指示器 空速指示器和燃油警告燈 儀表板的第二排安裝了 機翼位置指示器 高度表 指南針以及兩個燃油指示器 一個用於顯示左翼的油箱 一個用於顯示右翼的油箱 此外還配備了一個方向探測指示器 這是一種當時先進的導航設備 能夠接收無線電信標信號並指示其方向 此外 儀表板上還配備了環境溫度指示器 還包括髮動機轉速錶 以及顯示氧氣壓力和流量的指示器 控制面板的兩側各配備兩組儀表 分別用於監測兩臺發動機的 燃油噴射壓力和排氣溫度 左上角配備了鼻輪 燃油箱選的開關位於飛行員座椅的左側 此外 座椅左側還配有一個用於着陸時 釋放減速傘的操縱桿 以及一個用於控制擾流板的操縱桿 側控制檯上安裝了 筋翼收回杆和油門杆 便於飛行員操作 飛行員腳下配有方向舵踏板和剎車踏板 飛行員座椅右側設有斷路器面板 用於通信的控制面板 以及一個坐餐蓋緊急拋蓋手柄 右側還配有一個彈射座椅的操縱桿 根據當時類似的德國系統操作手冊 推測器啓動程序如下 飛行員首先將電池開關置於開啓位置 然後啓動逆變器並接通發電機 飛行員會檢查油門杆是否處於慢車位置 接着飛行員會按下預供油按鈕爲發動機注油 同時激活轉速錶以監控發動機轉速 當發動機轉速達到每分鐘約800轉時 飛行員會啓動點火開關 當發動機轉速達到每分鐘約1800轉時 飛行員會鬆開預供油按鈕 並啓動燃油選擇開關 此時燃油箱開始向發動機供油 飛行員會緩慢推動油門杆 在滑行前飛行員會放下筋翼 當飛機向前滑行時 飛行員通過腳下的方向舵踏板操控方向 並結合剎車踏板輔助轉向 起飛前飛行員會踩住剎車並將油門杆推至最大 鬆開剎車後飛機會沿跑道開始加速滑行 當飛機速度達到每小時93英里 約150公里每小時 飛行員會向後拉操縱桿 機翼上的升降復翼上天 飛機隨即升空 飛行員會剎住輪子以停止其旋轉 然後收起起落架 當起落架完全收起後 液壓驅動的內艙門會將機輪完全覆蓋 從而形成流暢的空氣動力學外形 飛翼設計使機翼載荷比 當時類似的飛機設計更小 從而提高了升力並降低了時速速度 這架飛機設計爲可以從較短的跑道起飛 這在戰爭期間是一個重要的優勢 因爲盟軍對德國基地的轟炸 導致許多跑道受損或無法正常使用 據估算 Horten V3僅需要3600英尺 約1100米的跑道就可以起飛 這架飛機的巡航速度可達 392.7英里每小時 約632公里每小時 據估算 這架飛機的最高速度爲 607英里每小時 約977公里每小時 因此它比美國的P-51D戰鬥機 和英國的Spitfire戰鬥機更快 如果當時Horten HO-229真的投入戰場 它將成爲盟軍的一大挑戰 Horten的設計能夠在轉彎或俯衝時 承受相當於自身重量七倍的壓力 然而研究表明 Horten實際能夠承受的 過載高達12.6倍重力 但在這樣的壓力下 對飛行員來說幾乎不可能生存 Horten的着陸速度 預計約爲97英里每小時 約156公里每小時 所以這架飛機能夠在 與起飛時相同的短跑道上着陸 這架飛機配備了減速傘 在着陸時打開以快速降低速度 Horten那未來感十足的外形 引發了諸多傳言 尤其是關於它是否具備 隱身性能的討論 由於飛機缺乏銳角且表面光滑 被認爲這可能降低了 其雷達反射信號 在戰爭結束後的幾十年裏 Raymar Horten表示 他曾經計劃爲HO-229 添加一層碳材塗層 以進一步增強其隱身性能 2008年國家地理頻道 與諾斯羅普格魯曼公司合作 復原了Horten 以測試其雷達反射特性 紀錄片製作完成後不久 諾斯羅普格魯曼公司 發表了一篇研究報告 指出該設計在隱身性能方面 有所不足 按照現代對隱身飛機的定義 不能將其視爲一架隱身飛機 儘管這架飛機的隱身性能 不如許多人想象的那樣優秀 但其卓越的機動性 高速度和獨特的空氣動力學設計 使其成爲軍事現代化的一項獨特成果 從技術解決方案和預期性能來看 這款噴氣式戰鬥機被認爲 遠遠領先於其時代 然而第二次世界大戰的結束 也標誌着Horten研發工作的終結 儘管第二架原型機 成功進行了兩次試飛 這款噴氣式飛機卻從未參與過實戰 第一架真正成功並具備作戰能力的 無垂直尾翼飛機是B2轟炸機 它在50多年後才投入服役 Horten V三原型機目前被保存在 美國史密森國家航空航天博物館 感謝收看 祝您生活愉快