“飛蛇”戰鬥機

“飛蛇”戰鬥機

“飛蛇”戰鬥機是戰爭期間一種很有特色的飛機。作為一種嘗試,該機將發動機放在座艙後面,通過一根延長軸驅動機頭的螺鏇槳,座艙布置相應靠前,從而改變了飛機的構造。

簡介

在噴氣發動機出現以前,戰鬥機通常的布局都是發動機前置,但貝爾飛機公司的“飛蛇””戰鬥機是首次採用發動機後置布局的美國戰鬥機。先前,英國韋斯特蘭公司和庫爾霍文公司的戰鬥機上採用過這種布局,然而 P-39 飛機是第一種投人大量生產的這樣布局的飛機。

把發動機後移到重心位置之後,某些優點變得突出了。細長的機頭可以使流線型和視界更好,並且,可以容納重型軍械和前三點起落架的可收放式前輪。這種起落架地面操縱性好,並能提高著陸速度,這樣機翼就可以設計的較小從而也提高了空速;但這並不是完全有利的,因為大的翼載荷妨害了爬升和高空機動性。

橫空出世

1937 年 5 月 18 日貝爾飛機公司向陸軍提交了一分“飛蛇”飛機的技術說明書。同年 10 月 7 日,軍方訂購了一架 XP-39 原型機。使用帶渦輪增壓器的艾利森 V-1710-17發動機,通過一根 3.05 米的長軸帶動螺鏇槳。該發動機的起飛功率為 1,150 馬力,在 6,100 米高度上的功率為 1,000 馬力。技術條件要求:在海平面和 6,100 米高度上的最大速度分別為 530 公里/小時和 644 公里/小時;爬升到 6,100 米高度的時間為 5 分鐘。但上述條件只有在空重和總重分別為 1,815 公斤和 2,520 公斤的條件下才能實現。而後來的發展已遠遠超出了這兩個重量。該機安裝帶 400 發子彈的兩挺 12.7 毫米協調式機槍和在它下面的一門帶 50 發炮彈的 25 毫米機炮,炮管穿過螺鏇槳槳轂伸出,但這門 25 毫米機炮於 1938 年 12 月 2 日為一門帶 20 發炮彈的 37 毫米 T-9 機炮所代替(實際上這架原型機在飛行試驗時,沒有裝武器)。

1939 年 4 月,在戴頓作了首次飛行試驗,4 月 27 日,陸軍航空隊就簽訂了 12 架 YP-39 和一架 YP-39A 作戰適用性試驗機契約。經初步試驗後,美國國家航空諮詢委員會對原型機作了研究,並又運回布法羅工廠進行修改。這些修改使飛機大為改觀。在 XP-39 飛機上放在發動機後部機身兩側的散熱器,移置於修改過的翼根內,其進氣口在前緣處。封閉式座艙下移了;為了更流線化,把主輪覆蓋起來了。汽化器進氣口設在座艙後面;渦輪增壓器卸掉了;原來的發動初改成 V-1710-37 發動機,此發動機在 4,060 米高度上的功率 1,090 馬力。

 1939 年 11 月 25 日首次飛行的改型後的原型機被編號為XP-39B,並且實驗證明,把它的一些特點用在訂購中的 YP-39 飛機上是足以令人滿意的。起先,YP-39 與原型機一樣,要裝渦輪增壓器,在 6,100 米高度上酌速度為 605 公里/小時,爬升至此高度的時間為 6 分鐘;實用升限為 12,600 米;而改進後的 YP-39A 沒裝渦輪增壓器,在 3,050 米高度上速度為 578 公里/小時。1940 年 1 月,所有 13 架作戰適用性試驗機都選用不帶渦輪增壓器的 V-1710-37 發動機,而未選用原計畫的 V-1710-17 和 V-1710-19 發動機。
不裝渦輪增壓器的決定是“飛蛇”飛機發展中關鍵的一步,因為,雖然此決定使這種飛機花錢少,低空操縱性好,但嚴重地損害了高空性能。這一缺陷是早期的 P-40 和 P-38 的英國改型所共有的。第一架 YP-39(貝爾 12 型)飛機出現於 1940 年 9 月,在 4,140 米高度上最大速度為 591 公里/小時。軍械由一門帶 15 發炮彈的 37 毫米機炮、共帶 400 發子彈的兩挺 12.7 毫米機槍和共帶 1,000 發子彈的兩挺 7.6 毫米機槍組成,它們都設在機頭內。飛行員座舵用裝甲保護;飛行員由汽車式側門而不是由普通的滑動座艙蓋進入飛機。

“飛蛇”的大批生產訂貨的開始是在 1939 年 8 月 10 日,當時要為陸軍製造臨時編號為 P-45 的 80 架貝爾 13 型飛機。1940 年 4 月 13 日,替英國政府訂購了貝爾 14 型飛機;9 月 13 日陸軍購買了貝爾 15 型飛機。第二天,前一契約有所改變,以致最後 60 架飛機能獲得專門為 1940 年訂購的這些飛機而設的防漏油箱和機翼機槍。

塗著偽裝漆的生產型飛機於 1941 年 1 月開始出現,它安裝在 3,660 米高度上功率為 1,150 馬力的 V-1710-35 發動機。頭 20 架是 P-39C(前稱 P-45),除發動機外,與 YP-39 相同。該公司其餘的 60 架成為 P-39D(貝爾 15 型),這種全副武裝的“飛蛇”飛機有防漏油箱和共帶 4,000 發子彈的 4 挺 7.62 毫米機翼機槍。共帶 400 發子彈的兩挺 12.7 毫米協調式機槍位於一門帶 30 發炮彈的 37 毫米機頭機炮的上方。因為油箱防護使內部燃油容量從 643 公升下降到 455 公升,故 P-39D 飛機裝一個 281 公升的機腹副油箱(亦可掛一枚 227 公斤的炸彈)。所有這些重量,包括 83.5 公斤和 27.7 公斤的裝甲玻璃風檔,對爬升產生了不良影響。

性能參考

貝爾 XP-39
艾利森 V-1710-17,1,150 馬力(起飛),1,000 馬力(高度 6,100 米)
尺寸:翼展 10.9 米,全長 8.75 米,全高 3.35 米,翼面積 18.6 平方米
重量:空重 1,820 公斤,總重 2,520 公斤,最大總重 2,320 公斤,載油量 436~758 升
性能:最大速度 628 公里/小時(高度 6,190 米),著陸速度 129 公里/小時,實用升限 9,760 米,爬升率 6,100 米/5 分,續航時間 1 小時(最大速度)

貝爾 XP-39B
艾利森 V-1710-37,1,090 馬力(高度 4,060 米)
尺寸:翼展 10.4 米,全長 9.07 米,全高 3.61 米,翼面積 19.8 平方米
重量:空重 2,060 公斤,總重 2,560 公斤,最大總重 2,930 公斤,載油量 436~758 升
性能:最大速度 603 公里/小時(高度 4,570 米),巡航速度 498 公里/小時,著陸速度 166 公里/小時,實用升限 11,000 米,爬升率 6,100 米/7.5 分,航程 966 公里(正常),2,250 公里(載油量 758 升,速度 306 公里/小時)

貝爾 YP-39B
艾利森 V-2716-37,1,090 馬力(高度 4,060 米)
尺寸:翼展 10.4 米,全長 9.20 米,全高 3.61 米,翼面積 19.8 平方米
重量:空重 2,290 公斤,總重 3,180 公斤,最大總重 3,290 公斤,載油量 395~645 升
性能:最大速度 592 公里/小時(高度 4,150 米),巡航速度 412 公里/小時,著陸速度 128 公里/小時,實用升限 10,200 米,絕對升限 10,500 米,爬升率 6,100 米/7.3 分,航程 966 公里(正常),1,610 公里(最大)

貝爾 P-39C
艾利森 V-1710-35,1,150 馬力(高度 3,660 米)
尺寸:翼展 10.4 米,全長 9.20 米,全高 3.61 米,翼面積 19.8 平方米
重量:空重 2,300 公斤,總重 3,210 公斤,載油量 395~645 升
性能:最大速度 610 公里/小時(高度 3,970 米),巡航速度 442 公里/小時,著陸速度 129 公里/小時,實用升限 10,100 米,爬升率 3,657 米/ 3.9 分,航程 805 公里(正常),1,450 公里(最大)

貝爾 P-39D
艾利森 V-1719-35,1,150 馬力(高度 4,210 米)
尺寸:翼展 10.4 米,全長 9.20 米,全高 3.61 米,翼面積 19.8 平方米
重量:空重 2,480 公斤,總重 3,410 公斤,載油量 455~740 升
性能:最大速度 592 公里/小時(高度 4,210 米),巡航速度 343 公里/小時,著陸速度 132 公里/小時,實用升限 9,810 米,絕對升限 10,100 米,爬升率 832 米/分,4,570 米/ 5.7 分,航程 1,290 公里(載彈 227 公斤),2,490 公里(速度 314 公里/小時)

貝爾 XP-39E
艾利森 V-1710-47,1,325 馬力(起飛),1,150 馬力(高度 6,500 米)
尺寸:翼展 11 米,全長 9.73 米,全高 3.62 米,翼面積 21.9 平方米
重量:空重 3,150 公斤,總重 4,050 公斤,載油量 379~569 升
性能:最大速度 621 公里/小時(高度 6,610 米),巡航速度 330 公里/小時,著陸速度 142 公里/小時,實用升限 10,700 米,航程 805 公里(正常),1,290 公里(最大)

貝爾 P-39K
艾利森 V-1710-63,1,325 馬力(起飛),1,150 馬力(高度 3,600 米)
尺寸:翼展 10.4 米,全長 9.20 米,全高 3.61 米,翼面積 19.8 平方米
重量:空重 2,570 公斤,總重 3,450 公斤,載油量 395~1,120 升
性能:最大速度 598 公里/小時(高度 4,210 米),巡航速度 341 公里/小時,著陸速度 132 公里/小時,實用升限 9,760 米,航程 1,210 公里(正常),1,290 公里(載彈量 227 公斤,載油量 455 公斤),2,410 公里(最大)

貝爾 P-39Q
艾利森 V-1710-85,1,200 馬力(起飛),1,420 馬力(高度 2,960 米)
尺寸:翼展 10.4 米,全長 9.20 米,全高 3.78 米,翼面積 19.8 平方米
重量:空重 2,560 公斤,總重 3,500 公斤,載油量 395~1,120 升
性能:最大速度 619 公里/小時(高度 3,360 米),著陸速度 141 公里/小時,實用升限 10,600 米,航程 1,050 公里(載彈量 227 公斤),2,010 公里(最大轉場)

貝爾 P-39N
艾利森 V-1710-85,1,200 馬力(起飛),1,420 馬力(高度 2,960 米)
尺寸:翼展 10.4 米,全長 9.20 米,全高 3.78 米,翼面積 19.8 平方米
重量:空重 2,570 公斤,總重 3,450 公斤,最大總重 3,720 公斤,載油量 330~1,120 升
性能:最大速度 642 公里/小時(高度 2,960 米),著陸速度 136 公里/小時,實用升限 11,800 米,爬升率 4,570 米/3.8 分,航程 1,210 公里(載彈量 227 公斤,載油量 455 公斤),2,010 公里(最大轉場)

各國的"飛蛇"

繼頭 60 架 P-39D 飛機之後,按 1940 年的契約,與 229 架 P-39F 一起又交付了 344 架,P-39F 飛機除改變了螺鏇槳(通用汽車公司航空產品部生產的螺鏇槳代替寇蒂斯飛機公司的產品)和排氣裝置外,與 P-39D 相似。艾利森 V-1710-59 發動機裝到了此契約最後 25 架飛機上,編號為 P-39J。所有這幾種飛機在公司檔案中稱為 15 型,並有相同的特性。

“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機更換了螺鏇槳的 P-39F

更換了螺鏇槳的 P-39F

“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機阿拉斯加 54FG57FS 的 P-39J,有 3 個戰績標記

阿拉斯加 54FG57FS 的 P-39J,有 3 個戰績標記

英國的貝爾 14 型飛機,於 1941 年 4 月 5 日與陸軍的 P-36D 同時開始出現,除用帶 60 發炮彈的射速較高的 20 毫米機炮代替 37 毫米機炮,裝備同樣的 V-1710-35 發動機和軍械。英國空軍稱這些飛機為“飛蛇”I,當英國取消了所訂購的多數“飛蛇”後,這些飛機重新回到美國陸軍航空隊,美國檔案上則稱其為 P-400,雖然預定送往英國的有 675 架,但至少有 212 架轉交給了俄國,54 架在海上損失了,還有 179 架於 1941 年 12 月被陸軍航空隊留下,放在南太平洋和後方教練機場供緊急使用。

“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機第一架交付的 Aircorba Mk.I

第一架交付的 Aircorba Mk.I

1941 年 6 月用租借法案款項購買 494 架貝爾 14A 飛機,這些飛機有 20 毫米機炮,於 1942 年交付。第一批飛機編號為 P-39D-1,與 P-39D 相象,最後 158 架裝 V-1710-63 發動機,編號為 P-39D-2。為了作遠距離轉場飛行,一個埋入式的機腹油箱能使燃油容量增加到 1,000 公升。

“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機與英國型一樣裝備 20 毫米炮的 P-39D-1-BE

與英國型一樣裝備 20 毫米炮的 P-39D-1-BE

為 XP-39E 飛機設計了一種新型的翼尖切平的層流機翼,1941 年 4 月 10 日訂購了兩架原型機,後來又增訂了第 3 架。XP-39E 飛機裝一門帶 30 發炮彈的 37 毫米機頭機炮、兩挺 12.7 毫米機頭機槍和 4 挺各帶 300 發子彈的機翼機槍,並要裝大陸 V-1430 發動機。1942 年 2 月試飛開始時此動力裝置還沒有研製出來,於是,改裝艾利森 V-1710-47 發動機,該發動機的起飛和在 3,420 米高度上的功率分別為 1,325 馬力和 1,150 馬力。這 3 架樣品機各試驗了不同的垂直尾翼。對此方案所作的技術研究,對貝爾“眼鏡王蛇”飛機的發展是有幫助的。1942 年 2 月 24 日,向在喬治亞州馬里埃塔的貝爾飛機公司新廠訂購 4,000 架編號為 P-76 的生產型飛機,但此契約在同年 5 月 20 日被取消了。因此,該廠可以騰出力量投入 B-29 飛機生產,貝爾飛機公司的工程師們也能集中於 P-63 飛機的工作。

“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機氣動外形更先進的 XP-39E

氣動外形更先進的 XP-39E

下一批生產型“飛蛇”飛機,在外觀上與 P-39D 相象,以 1941 年 8 月 21 日簽訂的 1,800 架 P-39G 飛機契約開始,但這個編號後來被放棄。所裝發動機型別的變化使得它們 1942 年的交貨有不同的編號。採用起飛功率為 1,325 馬力的 V-1710-63 發動機的頭 210 架是 P-39K,它裝一副直徑為 3.15 米的通用汽車公司航空產品部的螺鏇槳,而同時製造的 250 架 P-39L 飛機卻裝寇蒂斯飛機公司的螺鏇槳。1942 年 11 月,P-39M 飛機出現了,它裝直徑為 3.38 米的螺鏇槳和 V-1710-83 發動機,該發動機的起飛和在 2,600 米高度上的功率分別為 1,200 馬力和 1,420 馬力。貝爾飛機公司交出 240 架 P-39M 後,又有 2,095 架 P-39N 飛機出廠了。這種“飛蛇”飛機的內部燃油容量降低到 330 公升,裝 V-1710-85 發動機,該發動機在 2,960 米高度上的應急功率為 1,420 馬力。最後 695 架(P-39N-5 批)的裝甲重量從 105 公斤降低到 87.5 公斤。在公司檔案上,稱所有這幾批飛機為 26 型,並且在外觀上是那么相象,以致只能憑序號來識別它們(注意:從未生產過 P-39G、H 或 P 飛機;I 和 O 沒有用作編號字母,因它們會同數字混淆起來)。

“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機P-39K,隸屬訓練單位,機鼻編號異常巨大

P-39K,隸屬訓練單位,機鼻編號異常巨大

“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機P-39L 在寒冷天候下啟動

P-39L 在寒冷天候下啟動

“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機訓練單位的 P-39M

訓練單位的 P-39M

“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機落入德軍之手的蘇聯 P-39N

落入德軍之手的蘇聯 P-39N

1942 年 9 月 17 日,命令把“飛蛇”飛機的 4 挺 7.62 毫米機翼機槍改為共帶 600 發子彈的兩挺 12.7 毫米機槍,於是,可以根據這兩挺吊在機翼下面的機槍辨認出 4,905 架 P-39Q 飛機。它是 1943 年 3 月開始出現的,裝 V-1710-85 發動機。內部安排是變化多端的:頭 150 架有 330 公升‘燃油和 105 公斤的裝甲;下一批 950 架(Q-5)有 412 公升燃油和 87.6 公斤的裝甲,其餘的(Q-10 到 Q-30)有 455 公升燃油和 103 公斤的裝甲。Q-21 到 Q-30 各批飛機,可以根據四葉螺鏇槳辨認出來。

“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機P-39Q,注意翼下機槍吊艙

P-39Q,注意翼下機槍吊艙

1944 年 8 月“飛蛇”飛機生產完成時,已經製造了 9,558 架,其中有 4,773 架分配給蘇聯。第一種投入戰鬥的“飛蛇”飛機是英國空軍的貝爾 14 型,它在 1941 年 10 月用於戰鬥搜尋,因其高空性能不良,英國便把這種飛機撤出戰鬥。在日本進攻美國後,陸軍航空隊的 P-39D 和 P-400 飛機快速轉往太平洋地區。有一些中隊從阿拉斯加分散到夏威夷巴拿馬和南太平洋;而兩個保衛澳大利亞的大隊,於 1942 年 4 月 30 日從莫斯比港出擊,這是陸軍航空隊使用“飛蛇”飛機進行首次出擊。3 個 P-39 飛機大隊派往北非;有一些 P-39 飛機根據租借法案租借給葡萄牙。事實上,到 1943 年 9 月,大多數海外的陸軍航空隊的戰鬥機大隊,不是裝備 P-39“飛蛇”飛機,就是裝備 P-40 飛機,1944 年 2 月間,陸軍航空隊的“飛蛇”飛機達到 2,150 架,但到同年 8 月,所有 P-39大隊都改裝更先進的飛機。

“飛蛇”飛機的爬升性能不及日本“零”式戰鬥機,並且,似乎“在 5,180 米高度以上實際上是沒有用的”,這點是令陸軍失望的。而 P-40 飛機就“好得多”,因其翼載荷較低,爬升性能較好。在北非,P-39 飛機的內部裝甲和高的海平面速度,使它在對地掃射中變得有效,這種敵方高射炮“不平常的抵抗者”的出擊架次損失率,比歐洲戰場上任何一種陸軍航空隊的戰鬥機都低。在俄國,P-39 的空中活動通常是在低空作對地面部隊的支援,P-39 飛機比 P-40 更受人喜愛。為減輕重量,往往把機翼機槍卸掉。

大概機翼太小了,21.4 平方米的翼面積,本來對原型機是足夠的了,但生產型飛機比原型機重三分之一。高空性能也因卸掉原型機的渦輪增壓器而進一步受到影響,這一點對在其它方面都成功的 P-39 飛機來說是個失策。

 雖然美國參戰以來的兩年內,研製了 9 種新型的單座戰鬥機,但只有 P-63 飛機——貝爾“飛蛇”飛機的後繼機,投入了成批生產。P-63“眼鏡王蛇”,主要是按租借協定為蘇聯製造的,在高空性能方面不如“野馬”和“雷電”飛機,然而人們認為在低空作戰是良好的。

“眼鏡王蛇”飛機的設計工作於 1941 年 2 月與 XP-39E 飛機方案同時展開,建議在“飛蛇”飛機上採用層流機翼。1941 年 4 月訂購的 XP-39E 原型機於 1942 年初飛行,它有層流翼型,切平的尾翼,以及後來用在 XP-63 飛機上的艾森利 V-1710-47 發動機。1941 年 6 月 27 日,訂購了兩架 XP-63 原型機,其中第一架於 1941 年 12 月 7 日飛行。下月因飛機失事便停止了試驗;第二架原型機於 1943 年 2 月 5 日飛行,同年 5 月也墜毀了。

幸運的是,第三架原型機——XP-63A 飛機於 1942 年 9 月訂購,並於 1943 年 4 月 26 日飛行,它裝一台 V-1710-93 發動機,起飛功率為 1,325 馬力,在 6,830 米高度上的功率為 1,150 馬力。“眼鏡王蛇”的總體布局與 P-39 相似,在飛行員後面裝艾利森發動機,採用前三點式起落架,以及一門 37 毫米機頭機炮和兩挺 12.7 毫米機頭機槍。然而較大的 P-63 飛機根據平直後緣的尾翼、較寬的機翼和四葉螺鏇槳,可與 P-39 區別開來。載荷包括:40 公斤裝甲、379 公升內部燃油和機身下可懸掛一枚 272 公斤炸彈或一個 284 公升的副油箱的掛架。

“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機
“飛蛇”戰鬥機“飛蛇”戰鬥機

XP-39E 被修改成為 XP-63 原型機 全新製造的 XP-63A

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