发展沿革
研制背景
1925年,超级马林(Supermarine)公司著名飞机设计师较早尝试单翼设计的先驱雷金纳德·米切尔为马林公司设计了S.4竞速飞机,其采用中单翼,外形设计简洁,于1925年9月13日创造了363千米的速度纪录。后来他又改进设计了S.5竞速飞机,英国皇家空军于1927年首次用S.5水上飞机参加了著名的施奈德奖竞赛,并以452千米的时速夺得第一名,而S.5水上飞机可以说是喷火式战斗机的原型。尔后米切尔又对它进行了改进,安装了罗尔斯·罗伊斯的发动机。1929年9月12日,S.6改进型以530千米的速度创造了新的速度纪录。
1930年,英国航空部根据国际形势和航空技术的进步,发布了新的研制战斗机规范F7/30,要求研制高飞行速度、高巡航速度、高爬升率、大航程战斗机,并从作战角度着眼将飞机火力增加一倍。这个文件改变过去的保守状况,使英国战斗机研制进入一个新时期,对战斗机设计是一场全新的挑战。其最富戏剧性的是单翼机和双翼机之间的竞争,为了达到规定的速度,单翼机是首选方案,但稳定性好又要选择双翼机,另外其他方面的选择是是否采用可收放起落架,变矩螺旋桨,升降副翼以及承力蒙皮等。
1931年,米切尔设计的S.6B飞机再次以547千米的速度在施奈德竞赛中获胜。1933年,米切尔又设计了Type 224飞机,该飞机机翼为鸥型,座舱为开放式,起落架也不可收放,虽然没有获得很大成功,但他不断致力于对它的改进。
1934年,英国航空部又制定了新的战斗机研制规范F5/34,要求研制最大速度440千米以上,装6至8挺机枪的新型战斗机,有许多公司参与竞争,这一阶段最引人注目的特点是双翼机完全消失。设计师卡姆提出了新设计方案,这架最终被命名为飓风式的战斗机虽然是全金属单翼结构,但采用了“愤怒”式的机身结构和尾翼形状。从技术角度看,飓风式战斗机没有采用当时普遍应用的承力蒙皮结构,其他新技术应用也不多,因此它可以说是经典结构与现代模式的结合。与此同时,米切尔又先后设计了Type 300和K5054飞机。
建造沿革
英国空军部提交了一份可用名称名单给维克斯·阿姆斯壮公司来命名这种Type 300新飞机,时任维克斯公司主席的罗伯特麦克莱恩称呼他的女儿为“小喷火”,这个字从伊丽莎白时代起是指一种特别火热,凶恶类型的人,因此它建议用喷火式来命名。但实际上这个名称先前已被用于内定为米切尔稍早的F.7/30 Type 224的设计。米切尔回应:“他们就会选择那种血淋淋的傻名称。”极可能是延用抄袭稍早设计的Type 224。
1935年1月,喷火式原型机由罗尔斯·罗伊斯公司开始生产,1936年3月5日,进行了首次飞行。在试飞过程中,速度达到554千米/小时,这在当时是很先进的,各种报告对它的反映很好,这也立即引起英国皇家空军的注意,并决定大量订购这种新型战斗机。可惜米切尔因长期劳累而病倒,年仅42岁于1937年夏去世,代替他的设计师约瑟夫·史密斯继续将喷火式投入生产,并承担了进一步改进工作,喷火式生产型于1938年8月开始装备空军。
二战中喷火式战斗机大量生产,并不断进行改进,先后发展了战斗机、战斗轰炸机、侦察机、教练机和舰载战斗机等诸多改型,其各自或多或少都有一些差别。喷火式不计各种亚型和海喷火的各种改型,其原型机的改型就有24个,根据使用发动机的不同主要可以分为三类,即早期灰背隼型、后期灰背隼型和兀鹫型。如果全部计算,共40余种型号,归纳起来形成了两个重要系列,即陆基型喷火式和舰载型“海喷火”。喷火式不但技术性能优异,其生产数量上也位居世界前列,据统计,陆基型喷火式总产量为22907架(一说为22759架),舰载型“海喷火”总产量为256架(一说为2408架),其中产量最大的为Mark V和Mark IX,均超过5000架。二战后,喷火式仍在不断改进,如Mark XXI型结构上有较大改动,装4门20毫米机炮,可挂炸弹。喷火式连续生产了12年后,在英国本土于1947年停产;在英国以外,1954年4月1日,马来西亚仿制的最后一架喷火式Mark XVIIII型飞机出厂。
喷火式的各种Mark型并不说明生产时间,比如实际上喷火IX投入生产要早于喷火VII和VIII,有的Mark型号下还有各种亚型,飞机本身也会有一些变化,比如第一款喷火VB是其实是以喷火IB为基础改装的,第一款喷火IX原本是喷火VC。皇家空军一般用罗马数字标明改型编号,这样一直标到喷火XVI,从17开始改用阿拉伯数字一直到最后一种喷火24。另外文中还会标出型号数,这个是超级马林公司的绘图设计数字。另外还有一些编号如K、L、N,这是英国皇家空军给予每一架喷火式都有的生产编号。
服役历程
1938年8月4日,喷火式首架编号K9789抵达位于达克斯福特(Duxford)的第19中队,在飓风式提供给诺斯霍特(Northolt)的第111中队之后九个月,作为皇家空军第二种装备了8挺机枪的现代化单翼战斗机,喷火式投入服役。在中队长亨利·卡森(Henry Cozen)的指挥下,19中队开始用喷火式Mark I型换装原有的“长手套”(Gauntlet)双翼机。1938年慕尼黑危机时,第19中队是唯一的喷火式中队。
1938年10月31日,第二个接收喷火式的达克斯福特第66中队接收了编号K9802的喷火。这样,1938年末,皇家空军已经拥有了两个齐装满员、储备充足的喷火式中队。1939年9月3日,战争爆发时,喷火式已经配备给了十个中队,达克斯福特的第19、66和611中队,霍恩丘奇(Hornchurch)的第54、65和74中队,丘奇芬顿(Church Fenton)的第72中队,卡特瑞克(Catterick)的第41和609中队,以及阿伯特辛奇(Abbotsinch)的第602中队。除此之外,第603中队正在藤舍(Turnhouse)用喷火式更换原有的“角斗士”战斗机,而已经交付的总计306架喷火式中,已有36架因训练事故报销了。此外,喷火式还曾出口或转让生产,成为不少国家的主战机种,直到20世纪50年代中期才退役。
技术特点
机型结构
结构
喷火式战斗机采用了罗尔斯·罗伊斯公司“灰背隼/梅林”型大功率活塞式发动机(如灰背隼63型发动机的功率为1710马力)和良好的气动外形。喷火式采用半纺锤形机头,有别于当时大多数飞机的平秃粗大机头,整流效果好,阻力小。发动机安装在支撑架后的防火承力壁上,背后是半硬壳结构的中后部机身。机翼采用椭圆平面形状的悬臂式下单翼,虽制造工艺复杂,费工费时,但气动特性好,升阻比大。飞机的全部固定武器、主起落架和冷却器等都装在机冀内,飞机驾驶员为一名,单座座舱视野良好。 ?
喷火式战斗机采用的新技术包括单翼结构、全金属承力蒙皮、铆接机身、可收放起落架、变矩螺旋桨和襟翼装置,与同期德国主力机种Bf-109相比各有千秋,水平机动性及火力方面略胜一筹。喷火式的极速比德国的同类战斗机略差,但稳定性更佳,可以大大减轻飞行员的负担。由于喷火式的翼载荷比较低,因此与常采用“高速接近,一击就跑”战术的德国战斗机格斗时,可通过水平机动性好的优势夺取战场主动权。 ?
翼型
喷火式战斗机不同型号的挂载、武器、载弹量都不同,常见的翼型有A型,B型,C型,D型,E型,LF型和晚期翼型。其中A型是最基本的,装备8挺303勃朗宁机枪,每边4挺,这个基本构型直到1942年的C型翼才改变。D型为无武装的侦查型,机翼内藏有66.5英制加仑的油箱。有的喷火式采用裁短翼来换取低空性能和滚转能力,这些喷火有的会标注LF低空战斗机,而有的则没有标注。
B型从A型改装而来,起初安装两门西斯帕诺I机炮,弹鼓暴露在外,之后改用弹链供弹的西斯帕诺II,可以安装两门西斯帕诺(60发每门炮)和四挺30.3英寸机枪(350发每挺枪)。
C型是为了减少工时和原料浪费而设计的通用机翼,分为三种武装,和A型一样的八挺机枪,和B型一样的两门机炮加四挺机枪和全新的四门机炮,此时的西斯帕诺II全部使用120发弹链供弹,单门炮载弹量提升一倍,同时机翼下各有一个硬点可以挂载250磅航弹。由于高空会让暴露在外的机炮受冻,C型没有空间安装炮管加热系统,所以实际上绝大多数飞机还是采用装120发西斯帕诺两门加上350发30.3英寸口径机枪四挺的配置,有的飞机先安装四炮之后又改回两炮四枪的配置。另外尽管早期的喷火型号也挂过炸弹,但是真正定位为战斗轰炸机的要从喷火IX开始。
E型和C型的结构差不多,不过外侧的机枪口被取消了,常用的武器配置为120发西斯帕诺机炮两门和250发50勃朗宁机枪两挺或者是120发西斯帕诺四门。由于1945年5英寸勃朗宁机枪才正式在RAF中服役,所以在此之前使用E型机装5英寸机枪的只能算个人的改装。
在战后的晚期型喷火上,由于马力更强,所以重新设计了机翼,最初的新机翼理论最大速度为580迈,约合930千米/小时,经过改进后新机翼的理论最大速度则为825迈,约合千米/小时。标准武装为150发西斯帕诺II机炮或者是短身管的西斯帕诺V机炮四门。
动力系统
喷火式战斗机Mark I型的最大速度为563千米,喷火式Mark V型的最大速度达到628千米,1943年出现的喷火式改进型最大速度达到730千米,喷火式的后继新型的怨恨式战斗机最佳飞行状态下,速度高达795千米,这已接近活塞式飞机的极限了,由此可见它的改进潜力相当大。 ?喷火式从Mark XII型开始换装功率更大的“兀鹫/格里芬”发动机后,其极限速度突破了700千米/小时的大关,各项战术、技术指标均得到较为明显的改善。
机载武器
喷火式战斗机一般装备8挺7.7毫米口径机枪或2门20毫米西斯帕诺机炮和4挺7.7毫米或2挺点50勃朗宁机枪,还可携带1组约250公斤炸弹。
性能数据
机体参数(喷火式Mark VC)
乘员
1人
长度
9.1米-9.54米/9.83米 ?
翼展
11.23米/12.19米
高度
3.57-3.9米
机翼面积
22.5平方米
空重
2540公斤/2983公斤
最大起飞重量
3400-3629公斤/3648公斤
动力
1台灰背隼63型水冷活塞式发动机 ?
推力
功率1650匹马力(1210千瓦-1230千瓦)
最大飞行速度
655/657-660千米/小时(高度为7620米)
实用升限
11300米-13100米
转场航程
1060公里
可带燃油
564升
作战距离
760公里
运输距离
1000公里
海平面爬升
1310米/分
推重比
0.35千瓦/千克
服役动态
英伦战区
1938年8月,欧洲战争爆发,英国皇家空军已有957架喷火式战斗机在11个飞行大队中服役,是当时盟军中唯一能与德军的Bf-l09战斗机对抗的机种。1940年7月10日至10月30日,爆发了历史上有名的不列颠之战。这对英国来说,是一场与德军争夺制空权的生死攸关的战役,英国举国上下投入了全部力量与法西斯作殊死搏斗,喷火式和飓风式等战斗机充当了空战的主角。英国防空体系发挥了最大效能,加上拥有性能先进的飞机,挫败了德国空军的进犯。
1940年8月15日,在不列颠空战中,英军出动974架战斗机与2000架敌机交战,结果以少胜多,使德军损失飞机数百架,损失率高达20%。从8月24日起的12天内,德军连续发起所谓的千机大轰炸,还是没有占到便宜,又被皇家空军击落飞机380余架。进入9月之后,重点转入首都伦敦的防空作战,在近50个昼夜的艰苦战斗中,有一大批德军的He111和Ju87飞机被击落在防区之外,这其中喷火式战斗机发挥了重要作用。
1940年9月15日,300架喷火式和另一批飓风式飞机,仅在短短的20分钟内一举击溃敌轰炸机大编队,此次战斗直接导致希特勒“海狮计划“的破产,喷火式因此而获得“英国的救星“的美称,不列颠之战最后以英国胜利而告终,据统计英方损失飞机915架,德方损失飞机1733架。当时的英国首相丘吉尔曾深有感慨地说:“在战争史上,从来不曾有如此大量的人(指人民),从如此少量的人(指飞行员)那里,获得如此多的好处“。
马耳他战区
喷火式战斗机在地中海-马耳他战区,同样有出色的表现。1942年3月,喷火式逐步替代飓风式战斗机之后,原来一度垄断天空的意大利MC20战斗机和BR20轰炸机等终于遇到了对手。同年4月份,一部分海喷火由美国的黄蜂号航空母舰运来增援,令局势发生明显逆转。
1943年下半年,盟军着手解放欧洲大陆。15个飞行大队的喷火式战斗机以马耳他境内的机场为主要基地,与各战场上空的德国飞机展开了血战。到12月喷火式挂上炸弹对修建在荷兰和法国境内的V-1导弹发射阵地实施俯冲轰炸。
北非战区
在北非,英国空军原先使用的“战斧“和“英俊战士“等战斗机,其性能装备不如对方,已显得力不从心。直到1942年4月,大批喷火式战斗机投入,才使局势发生变化。
1942年6月,海喷火开始在皇家海军舰队中服役。同年秋季,为配合北非登陆作战,第一次从甲板上起飞投入空战。年底,英国海军已拥有6个中队的海喷火飞机,其中大多数为海喷火Mark IIC。
1943年9月,新改型的喷火Mark IX也飞抵北非,英国空军开始占有较大优势。四个月后,德军在该地区全面败北。
欧洲战区
1943至1944年间,海喷火先后投入萨来鲁诺、诺曼底和法国南部三大登陆战役,为盟军开辟新的战场提供了有力的海空掩护。
1944年,改装兀鹫发动机的喷火式Mark XIV与暴风战斗机和P-51等新型战斗机开始投入使用,使欧洲战场盟国空军的实力大为提高。到6月的诺曼底登陆时,仅喷火和海喷火就有15个飞行大队的兵力。
远东战区
1943年10月,第一批共3个飞行大队的喷火式战斗机开始进驻远东地区的印度。1944年7月,驻印度的喷火式战斗机已增加到10个大队。不久,喷火式Mark 8和美国的P-47等先进飞机又相继进入印、缅、南太平洋和澳洲等地区,使日本侵略者遇到了强劲的对手。
1945年,海喷火在远东地区曾多次掩护美制“复仇者“鱼雷攻击机和“萤火虫“式攻击机,成功地对日军在斯麦特拉的炼油厂进行了攻击。在对日作战的后期,共有12个飞行中队的海喷火Mark III和Mark V战斗机活跃在南太平洋上空。
喷火式战斗机还参加过马来西亚和朝鲜半岛战争,中国志愿军空军在朝鲜空战中击落了2架喷火式F2。
总体评价
喷火式战斗机在整个二战期间始终战斗在最前线。它参加过无数次重要战役,建立了不朽功绩,成为世人公认的欧洲最优秀的活塞式战斗机和二战名机。尤其是不列颠之战中,喷火式和飓风式等战斗机充当了空战的主角。(环球网) ?
喷火式战斗机与飓风式相比,是真正的现代战斗机,是各种新技术结合的产物,无论从技术上还是综合飞行性能上,都是英国二战时最先进和最出色的的战斗机。喷火式和德国Bf-109并列为欧洲战区最重要的两大机种,也是两架从大战初期到结束一直较劲的敌人。(中华网)
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