j2m[日本戰鬥機]

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“雷電”式戰鬥機(J2M1 ,盟軍稱“Jack”) ,是日本海軍拋開單一艦載機形式,改為面向以陸基為主的“甲類”和“乙類”戰鬥機開發的重要型號之一。其中甲類的代表作是“月光”式夜間戰鬥機(13試陸戰,J1N1 ) , 而乙類代表作,就是本文要介紹的“雷電”(14 試局戰,J2M1) ,它是一種專門設計的要地防空截擊機。

發展沿革

早在1938 年,日本海軍就制定了研製這類機種的計畫,對其中乙類戰鬥機的戰術技術要求是:有較高的平飛速度和爬升率,採用重火力配備。它們的作戰目標是從高空侵入的敵大型遠程轟炸機,而對於以往比較追求的續航能力、機動性、著陸(著艦)速度及視界等要求已下降為次要指標。在太平洋戰爭爆發之前,三菱飛機廠受命研製“雷電”, 主任設計師依然是研製過96式和‘零”式艦載戰鬥機的高手。――崛約二郎。為此,日本海軍特地從國外引進了少量亨克爾He112 戰鬥機以作為參考,但後來認為這類機型還不成熟,所以沒有正式提上議事日程。

“雷電”從設計開發到投產服役,其間很不順利 ,首先是缺少一種合適的發動機與之匹配;其次,機體振動問題長時間得不到徹底解決。當時日本根本拿不出能夠保證在高空仍有足夠輸出功率的小直徑航空發動機,儘管愛知飛機廠已仿製出德國的戴姆勒DB601 型液冷發動機(日本改稱下13 試示號),但海軍以“不習慣使用液冷發動機”為理由而未予採納(液冷發動機的正面投影直徑小,但對維護性的要求高於風冷發動機)。剩下的唯一選擇,就是三菱公司為轟炸機而開發的“13 試-號”(即後來的“火星”)風冷發動機。這裡必須指出的是,“雷電”戰鬥機後來渴望採用的“譽”式發動機,在那時連影子都還沒有。

由於“13 試-號”發動機是為轟炸機而配套設計的,所以對戰鬥機而言直徑偏大,這顯然不利於戰鬥機的修形和減阻 。崛越二郎費盡心機想出一個辦法:將發動機的驅動軸向前延長0.5 米,騰出使機頭直徑得以向前逐漸收攏的空間,於是前機身達到了符合紡錘流線型要求的曲線設計,滿足了減阻需要。而由此產生的氣缸冷卻不足的向題,則通過在螺旋槳後方加裝一台發動機直接驅動的強制冷卻風扇解決。“雷電”於是形成了我們所著到的“短玉米棒”形外觀特徵,它與同期日本陸軍開發的戈44 “鍾馗”戰鬥機相比(同為“局戰”) ,構想似乎更加獨到一些。

但是,這種設計從一開始就埋下了意想不到的缺陷―― 驅動軸的延長帶來了徑向諧振的加劇,這種振動恰好與發動機本身的振動共同構成了複雜的共振。眾所周知,機械的共振往往是有害的,其發散性加強的後果就是使驅動軸斷裂!在找到解決方案之前,這個問題實足讓崛越二郎傷透了腦筋,最終他採取了在驅動軸中間加裝軸承的辦法,初步減輕了惱人的諧振,但這也需要付出一定的功率損失。

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困擾“雷電”的其他因素還有,電驅動收放式起落架的支撐結構強度不足,著陸時容易受衝擊而發生變形、甚至折斷--這是因為日本戰時資源嚴重匱乏,鋼材質量下降造成的(類似問題還發生在“紫電”系列和陸軍的四式戰鬥機“夜風”上)。另外,起落架電動收放機構也故障頻頻,使得機輪不上不下 。粗大的發動機和延長的機首也使飛行員向前和向下視界變得很差,在降落過程中不利影響更大。雖然以上問題在大比例木模評審期間已經被軍方覺察,但迫於戰爭形勢壓力,最後還是通過了驗收。

試製與改進

“雷電”在試製時,太平洋戰爭已經打響,由於“零”式戰鬥機的生產和改進被擺在優先位置,所以三菱飛機廠放慢“雷電”的研製進程,待原型機裝配出來已是1942 年的2月。此時,距提出乙類戰鬥機構想己經過去4 年。

原型機“14 試局戰” ( J2M1 )使用l 台“火星”13 型發動機,配備3 葉式螺旋槳,由於發動機馬力不足,最大速度僅為556 公里/小時。該機試飛於1942 年3月20日(比“紫電”早9 個月),後因為後起落架支柱被壓彎,導致升降舵卡死,起飛後不久便機毀人亡。

為了加大動力,隨後出現了改裝“火星”23 型發動機的“雷電”11 型,它增加了噴水加力裝置。另外,還改裝了4葉式螺旋槳和較突出的座艙蓋,油箱包了防彈橡皮套,襟翼也加大以增加升力,使著陸仰角變小,變相改善了視界不佳的缺點。

如前所述,振動一直是雷電的痼疾和研發中的主要障礙,在試飛後一年內又採取了一些措施,比如增加槳葉的剛度和加裝了發動機軸的配重,但直到最後定型還是沒有徹底解決。

1943年9月,就在“雷電”剛剛進人批量生產之際,試飛單位又送來一長串改進要求,軍方反映也日趨強烈。問題主要集中在座艙視界問題上,它造成起飛和著落時的操縱困難,新手很難掌握;同時還提出,增加飛機續航能力的要求。這種情況令三菱廠左右為難而騎虎難下,有人建議終止生產,推翻原方案重新設計,也有人反駁:一種設計“先進”的飛機,如果讓飛行技術不高的飛行員來駕駛,肯定效果不好(但此時日本海軍飛行員減員嚴重二,素質正在快速下滑)。以上爭論在三菱廠內部造成很大混亂,一度使生產陷入停頓,後來由日本軍部出面調解,並在工廠與海軍之間達成在列裝後再逐步改進的妥協協定,“雷電“才開始投產。

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客觀上講,“雷電”在性能方面還是有其鮮明特點的。如該機從跑道上鬆開剎車啟動,直至爬升到6,000 米高度,僅需5 分38 秒一一這樣快的爬升率至少在日本戰鬥機中還是出類拔萃的,另外,它的水平加速性能和俯衝加速性能也很出色,特別是當它在機炮開火時,機體仍可保持良好的穩定性,為準確射擊提供了必要條件。在空戰中,其橫滾機動性極佳,至少優於零式戰機和美國海軍的F6F“潑婦”。因此,在服役後,有關穩(定)操(縱)兩方面,海軍飛行員從未提出過改進的要求,這在日本飛機的研製中極為少見。戰後擔任日本航空自衛隊幕僚的高岡迪一就認為:“雷電”是他所駕駛過的戰鬥機中,飛行品質最好的。

改型情況

“雷電”11型(J2M2) :裝備2 門20 毫米機炮和2 挺7.7 毫米機槍(後者安裝在機頭的上方,與德國的Fw190 類似),發動機為1,800馬力的“火星”23 甲型,採用單管推力排氣管和噴水加力裝置,飛機總重3.2噸。1942 年10 月13日試飛,1943 年9 月投產。

“雷電”21 型(J2M3) :為主要生產型。特點是取消了2 挺7.7 毫米機槍機槍,機翼內20毫米機炮增加到4 門,機腹可掛載副油箱(250 升容量)。飛機翼展10.85 來,機長9.695 米,機高3.875 米。最大速度587公里/小時( 5,300 米高度時),實用升限11,520 米,航程1,815公里,翼下可加掛2 顆60公斤炸彈,全機總重3,435公斤。

“雷電” 21 甲型(J2M3a) :機炮有所改良。

“雷電”23 型(J2M7) :在21型的基礎上改裝“火星”26 發動機。
“雷電”23 甲型(J2M7a ) :在21 型的基礎上改裝“火星”31 發動機。

“雷電”31 型(J2M6 ) :為徹底改善視界,將座椅前移70毫米,升高80毫米,座艙蓋上抬50毫米,機炮採用長身管以增大射程。後因為給“紫電”改讓路而沒有投產。
“雷電”31 甲型(J2M6a):裝有4 門20毫米機炮,起落架和機翼大梁結構加強,但沒有投產。

“雷電”32 型(J2M4) :採用廢氣渦輪增壓技術,各方面結構進一步加強。座椅後部安裝2 門20 毫米斜射機炮,專門用於從下方攻擊B-29 轟炸機。後因為渦輪增壓器故障不斷,只在1944 年8月試製了2 架。

“雷電”33 型(J2M5) : 1944 年5月20日試飛成功,裝有“火星” 26 甲型發動機,動力系統得到大幅度改良。同年9月28日 ,小富田少佐在試飛中最大速度達到了615公里/小時,爬升到8,000 米只需9 分45 秒,創造了戰時日本戰機之最。其時、B-29已大舉空襲日本本土,海軍急切希望生產該改型,但因為工廠疏散等原因,前後只製造出30 余架.此外,還有改裝30 毫米大口徑機炮的改進針劃,但未實施。

總體評價

在“雷電”約500 架的總產量中,有470架是在三菱工廠中製造的,其中11型155 架,21型313架。從1944年夏天開始,因為三菱的鈴鹿工場準備疏散,“雷電”21 轉至高座工廣和日本建鐵等廠家生產,但實際產量很小。
1943年12月,第一支“雷電”部隊在橫須賀成立。1944年9月,馬里亞納海戰是“雷電”最早出戰的一次,但由於指揮失誤,裝備該機的部隊幾乎全軍覆沒,“雷電”真正有所建樹,還是在本土防空作戰中,從厚木基地起飛的“雷電”,多次成功欄截空襲關東地區的B-29 ,為能夠對“超級空中堡壘”構成威脅的極少幾種日本戰機之一。另外,也有幾次空戰作戰對象是美國的艦載戰鬥機,據統計,“雷電”的空戰損失與美機的損失基本持平――這在當時己實屬不易,在日本飛行員當中,那些駕駛技術嫻熟的老飛行員比較欣賞“雷電”特別是其良好的爬昇平和加速性,博得了他們的青睞。臨近戰爭結束,日本海軍還想擴大“雷電”生產規模,但製造工廠已被炸得不成樣子。

使用過“雷電”的海軍部隊包括第256 、301 、302 、332 、352 、381 、901 、951 中隊,以及駐守橫須賀、谷田、神池和佐世保等基地的防空航空隊等。

二戰後,美、英均繳獲了部分“雷電”11 和21 型,並運回國內進行飛行測試,其中美軍在使用美標航空燃油的情況下,證明上述兩種型號分別可以達到655公里/小時和671 公里/小時的最大平飛速度( 5,300 米高度),爬升率分別為l,400 米/分鐘和1,474 米/分鐘,實用升限在11,400 米和11,800米之間,航程為l,813 公里和2,090公里,這些性能數據說明“雷電”還是比較優秀機型。美軍試飛員還認為其座艙儀表布局合理,令人一目了然,單就飛行品質而言,可以和P-51 “野馬”相提並論,但空戰中飛行員視野明顯不及採用氣飽座艙的後者。

變種參數


J2M1 J2M2 J2M3 J2M4 J2M5
翼展 10.80 m 10.80 m 10.80 m 10.80 m 10.80 m
機長 9.90 m 9.70 m 9.95 m 10.15 m 9.95 m
機高 3.82 m 3.88 m 3.95 m 3.95 m 3.95 m
機翼面積 20.1 m 20.1 m 20.1 m 20.1 m 20.1 m
空重 2,191 kg 2,348 kg 2,460 kg 2,823 kg 2,510 kg
最大起飛重量 2,861 kg 3,210 kg 3,435 kg 3,947 kg 3,482 kg
翼載荷 142.7 kg/m 160.1 kg/m 171.3 kg/m 196.9 kg/m 173.7 kg/m
動力載荷 2.0 kg/hp 1.8 kg/hp 1.9 kg/hp 2.2 kg/hp 1.9 kg/hp
最大速度 578公里/6,000米 596公里/5,450米 587公里/5,300米 583公里/9,200米 615公里/6,800米
巡航速度 - - 352公里 370公里 370公里
在一定時間內 的爬升高度 - 6,000米 6,000米 10,000米 6,000米
實用升限 11,000米 - 11,700米 11,550米 11,250米
航程 - - 1815公里 817公里 1111公里

規格

一般特性

機員:一,飛行員

長度: 9.70米

翼展: 10.80米

高度: 3.81米

翼面積: 20m²

空重: 2,839公斤

裝載重量: 3,211公斤

動力裝置: 1×三菱MK4R-A Kasei 23a 14缸兩列徑向發動機,1,379 kW(1,850 hp)

性能

最大速度: 655公里/小時

範圍: 560公里

服務天花: 11,430米

爬升速率: 1402m / min

翼載荷: 174 kg /m²(35 lb /ft²)

功率/質量: 0.42kW / kg(0.26hp / lb)

武器

2x 型99 -2內側翼安裝20x101mmRB大炮與190 RPG

2個99式-1外側的翼裝20x72mmRB大炮與210個籃板

2×60 kg(132 lb)炸彈或 2×200 L(53 US gal)液滴罐 或單個較大的中央滴罐

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