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折翼的紅蜻蜓 蘇聯(lián)A—7—3A武裝旋翼機(jī)

2016-03-24 18:17孫地
現(xiàn)代兵器 2016年3期
關(guān)鍵詞:旋翼機(jī)起落架旋翼

孫地

旋翼機(jī)是一類能夠利用飛行時(shí)產(chǎn)生的相對(duì)氣流吹動(dòng)旋翼自轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力的飛機(jī),一般都具有負(fù)責(zé)水平方向推進(jìn)的螺旋槳和在垂直方向上提供升力的旋翼。一眼看去,旋翼機(jī)和直升機(jī)有幾分相似之處。然而,兩者有著本質(zhì)上的巨大差別:直升機(jī)的旋翼由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng),能夠主動(dòng)旋轉(zhuǎn)來提供升力和推進(jìn)力;旋翼機(jī)的旋翼一般不和發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)相連,飛行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)僅驅(qū)動(dòng)水平方向的螺旋槳,提供推進(jìn)力,而旋翼由飛行時(shí)產(chǎn)生的相對(duì)氣流帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力。旋翼機(jī)的升力來源有一大部分是由自轉(zhuǎn)的旋翼提供的,因此即使在空中發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)停車等故障時(shí),旋翼機(jī)仍能利用高度下降帶來的相對(duì)氣流提供一定的升力,平穩(wěn)滑翔降落。

由于旋翼機(jī)具有價(jià)格低廉、安全性高、起降距離短等優(yōu)點(diǎn),因此在20世紀(jì)二三十年代曾受到各國軍方的關(guān)注。其中,蘇聯(lián)科技人員進(jìn)行了大量的旋翼飛行器研究,并制造出了世界上唯一一種專門設(shè)計(jì)的武裝旋翼機(jī)——A-7-3A。雖然A-7-3A產(chǎn)量只有5架,而且在二戰(zhàn)中登場的次數(shù)也屈指可數(shù),但作為最早應(yīng)用在戰(zhàn)爭中的旋翼機(jī),它在蘇聯(lián)航空史上具有重要的地位。

A-7-3A結(jié)構(gòu)圖。A-7、A-7bis和A-7-3A在主要結(jié)構(gòu)上區(qū)別不大。注意起落架內(nèi)側(cè)的火箭彈導(dǎo)軌上反向安裝了一枚RS-82火箭彈,用于防御來自后方的襲擊

蘇聯(lián)早期有翼旋翼機(jī)研究

由于早期飛機(jī)常常在起降過程中發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)停車等故障而導(dǎo)致機(jī)毀人亡,為了解決這個(gè)問題,西班牙工程師謝巴(Juan de la Cierva)發(fā)明了旋翼機(jī),并在1923年成功完成了第一架旋翼機(jī)Cierva C. 4的飛行測試。此后,旋翼機(jī)憑借其特性受到了各國軍方的關(guān)注。蘇聯(lián)對(duì)旋翼機(jī)的研究始于卡莫夫和斯科爾任斯基設(shè)計(jì)制造并于1929年試飛的KASKR-1旋翼機(jī)。雖然KASKR-1只是一架模仿Cierva C. 8設(shè)計(jì)的旋翼機(jī),但它畢竟是蘇聯(lián)對(duì)旋翼機(jī)的第一次嘗試。自此之后,在中央空氣流體動(dòng)力研究院(TsAGI)的帶動(dòng)下,蘇聯(lián)科學(xué)家和工程人員進(jìn)行了大量的旋翼飛行器設(shè)計(jì)工作,研制的型號(hào)包括卡莫夫和斯科爾任斯基于1930年設(shè)計(jì)的KASKR-2、V. A. 庫茲涅佐夫等人于1931年設(shè)計(jì)的2-EA、斯科爾任斯基在1932年設(shè)計(jì)的A-4和庫茲涅佐夫在1933年設(shè)計(jì)制造的A-6等旋翼機(jī)。

這一階段蘇聯(lián)的旋翼機(jī)研究百花齊放,各種型號(hào)層出不窮??傮w來看,這一階段蘇聯(lián)旋翼機(jī)的設(shè)計(jì)以有翼旋翼機(jī)為主,為了節(jié)省空間往往將機(jī)翼和旋翼設(shè)計(jì)為可折疊式,起落架結(jié)構(gòu)多為后三點(diǎn)固定式起落架,選用星形氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)。這些設(shè)計(jì)思路也在一定程度上對(duì)A-7旋翼機(jī)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了影響。雖然蘇聯(lián)早期旋翼機(jī)研究尚未擺脫謝巴旋翼機(jī)的窠臼,但蘇聯(lián)航空科研人員已經(jīng)在研究中逐漸摸清了一條自己的思路,并隨后推出了蘇聯(lián)旋翼機(jī)的代表作——卡莫夫A-7旋翼機(jī)。

A-7-3A采用了固定式前三點(diǎn)起落架,這在當(dāng)時(shí)的飛機(jī)設(shè)計(jì)上是非常少見的。起落架上有整流罩,以減小空氣阻力

A-7旋翼機(jī)的設(shè)計(jì)工作和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

由于旋翼機(jī)具有起降距離短、低速性能較好的特點(diǎn),因此它能夠很好的作為偵察機(jī)或炮兵觀測機(jī)配合陸軍作戰(zhàn),并且可以用作滲透到敵后的良好載具,從而受到了蘇聯(lián)軍方的重視。蘇聯(lián)旋翼機(jī)研究尤其受到了時(shí)任蘇聯(lián)工農(nóng)紅軍空軍主任的雅科夫·阿爾克斯尼斯的大力支持??蝾I(lǐng)導(dǎo)下的設(shè)計(jì)小組于1934年4月制造出了A-7的原型機(jī),經(jīng)地面測試后,于同年9月20日成功試飛。此后的數(shù)年中,蘇聯(lián)航空部門對(duì)A-7進(jìn)行了多次測試,并就測試中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)型號(hào)被命名為A-7bis。在進(jìn)一步的改進(jìn)之后,最終定型生產(chǎn)的型號(hào)為A-7-3A。

A-7旋翼機(jī)采用單發(fā)下單翼、前三點(diǎn)起落架的總體結(jié)構(gòu)。機(jī)身由發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料艙、駕駛員和觀察員/機(jī)槍手艙和尾艙三部分組成,采用鋼桁架外覆杜拉鋁蒙皮的結(jié)構(gòu),機(jī)尾的方向舵和升降舵均為外覆織物的金屬結(jié)構(gòu)。在A-7bis和A-7-3A上為了增加穩(wěn)定性,還在水平尾翼下方增設(shè)了一對(duì)小的垂直尾翼。發(fā)動(dòng)機(jī)為480馬力的星形風(fēng)冷式M-22發(fā)動(dòng)機(jī),配用A-12型雙槳葉螺旋槳。駕駛員艙和觀察員艙采用開放式結(jié)構(gòu),各設(shè)一塊儀表盤。機(jī)艙內(nèi)安裝有通信裝置和照相器材,其配置和當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)使用的波利卡波夫R-5偵察機(jī)相同。起落架為固定式,是當(dāng)時(shí)非常少見的前三點(diǎn)布局,前輪位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙下方,兩主輪位于機(jī)翼根部,具有液壓制動(dòng)裝置,冬季則采用雪橇式起落架。自A-7-3A起,起落架增設(shè)整流罩,有助于減少空氣阻力,提高飛行性能。

藝術(shù)家筆下的A-7-3A。實(shí)戰(zhàn)中一旦遭遇德軍戰(zhàn)斗機(jī),速度慢、裝甲薄的A-7-3A恐怕難以全身而退,更勿論像畫中這樣扮豬吃象了

機(jī)翼采用MOS-27翼型,翼展10.4米,機(jī)翼面積14.7平方米。機(jī)翼為具有內(nèi)撐加強(qiáng)框架的木質(zhì)結(jié)構(gòu),依靠V型支柱和機(jī)身相連接。機(jī)翼在翼尖部分向上彎折一定角度,這一設(shè)計(jì)能夠提升整機(jī)的氣動(dòng)性能。為了方便運(yùn)輸,機(jī)翼能夠從起落架外側(cè)向上折疊。位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙和駕駛員之間的旋翼由3根有傾角的支柱支撐,共有3片旋翼,通過鉸接方式和軸相連。旋翼采用Gottingen-429翼型,翼展15.18米,傾角為2°45,為鋼木混合結(jié)構(gòu)。旋翼骨架為不銹鋼,其上固定有木質(zhì)肋條,旋翼前緣覆蓋有膠合板,旋翼后緣則是織物蒙皮。3片旋翼能夠沿飛機(jī)軸向向后收攏,以便于便于運(yùn)輸。

A-7-3A旋翼機(jī)空重1550 千克,起飛重量2300 千克,高3.88米,乘員2人,升限4760 米,最大速度218 千米/時(shí),最小速度46千米/時(shí),爬升率160 米/分,持續(xù)飛行時(shí)間2.5小時(shí)。作為一種重型旋翼機(jī),A-7-3A的各項(xiàng)指標(biāo)在當(dāng)時(shí)均處于世界領(lǐng)先地位。除了能夠執(zhí)行偵察、聯(lián)絡(luò)和炮兵校射任務(wù)外,根據(jù)蘇軍一貫重視火力的傳統(tǒng),A-7-3A上也配備了多種武器,堪稱“武裝到牙齒”。機(jī)上共有3挺航空機(jī)槍:駕駛員控制一挺位于機(jī)首、由彈鏈供彈的PV-1 7.62毫米航空機(jī)槍,依靠射擊協(xié)調(diào)器穿過推進(jìn)器射擊;后座觀察員兼機(jī)槍手控制由彈盤供彈的雙聯(lián)裝DA-2 7.62毫米航空機(jī)槍負(fù)責(zé)后方防衛(wèi)。機(jī)翼下有4個(gè)航彈掛點(diǎn)和6條用于發(fā)射火箭彈的RO-82導(dǎo)軌,執(zhí)行任務(wù)時(shí)可選擇攜帶4枚FAB-100型航空炸彈或6枚RS-82火箭彈。有趣的是,在一些圖紙上,位于機(jī)翼根部的2枚RS-82火箭彈被設(shè)置為向后發(fā)射,似乎是用于防衛(wèi)來自后方的攻擊,但這種布置的有效性值得懷疑。以上為軍用型A-7-3A旋翼機(jī)的武器配置,當(dāng)其執(zhí)行民用任務(wù)時(shí)取消以上武裝。

總體來看,A-7旋翼機(jī)繼承了早期蘇聯(lián)旋翼機(jī)結(jié)構(gòu)上的一些特點(diǎn),包括采用了有翼旋翼機(jī)的總體結(jié)構(gòu),一方面有助于提高升力和操縱的靈活性,另一方面也為加掛眾多武器裝備提供了空間。為了提高操縱的靈活性,副翼占機(jī)翼的比例相對(duì)較高,這一設(shè)計(jì)也受到了飛行員們的肯定和歡迎。采取可折疊機(jī)翼和可收攏的旋翼大大節(jié)省了空間,方便在機(jī)庫中存放和長途運(yùn)輸。固定式起落架雖然增大了空氣阻力,但簡單的結(jié)構(gòu)也提高了可靠性,同時(shí)減輕了重量。

庫茲涅佐夫和米里共同設(shè)計(jì)的A-12無翼旋翼機(jī)。除了采用了更加靈活的無翼布局之外,還采用了封閉式乘員艙,改善了飛行員的工作環(huán)境

在繼承了這些特點(diǎn)同時(shí),A-7旋翼機(jī)也有一些嶄新的亮點(diǎn)。首先,A-7旋翼機(jī)采用了當(dāng)時(shí)非常少見的前三點(diǎn)起落架,和二戰(zhàn)時(shí)期廣泛使用的后三點(diǎn)起落架相比,提高了飛機(jī)在著陸時(shí)的穩(wěn)定性,也有利于起飛時(shí)快速獲得速度。其次,為了縮短起飛時(shí)所需滑跑距離,設(shè)計(jì)人員在A-7旋翼機(jī)上安裝了一套由飛行員操縱的離合裝置,在起飛過程中,可以選擇將發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)和旋翼軸相連,以5.78:1的傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生額外的升力。雖然這套裝置還不能完全實(shí)現(xiàn)垂直起降,但已經(jīng)能夠大大減少起飛時(shí)所需的滑跑距離,有利于在狹小空間和野戰(zhàn)機(jī)場上起飛。

A-7旋翼機(jī)的使用情況

作為蘇聯(lián)的第一架重型旋翼機(jī),A-7被蘇聯(lián)軍方寄予厚望,設(shè)計(jì)人員也認(rèn)為他們的作品能作為一種通用飛機(jī),在多個(gè)領(lǐng)域上大顯身手。A-7原型機(jī)試飛后不久,1935年8月18日?qǐng)D西諾舉行的航空展上,飛行員K·波波夫駕駛該機(jī)進(jìn)行飛行表演,給在場的蘇聯(lián)黨政軍界人士留下了深刻的印象。A-7的測試工作一直持續(xù)到1935年12月,試飛人員認(rèn)為原型機(jī)雖然具有良好的操控性能和低空性能,但仍有包括旋翼振動(dòng)頻率過大、機(jī)尾振顫和發(fā)動(dòng)機(jī)容易過熱等問題。卡莫夫領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計(jì)小組對(duì)以上問題一一改進(jìn)。經(jīng)過一年多的改進(jìn)工作,1937年5月,A-7的后繼型號(hào)——A-7bis試飛成功。A-7bis和其原型機(jī)相比,除了在水平尾翼下增加了一對(duì)垂直尾翼外,在外觀上沒有太多的變化。1938年7月,A-7bis的測試工作也完成了。在進(jìn)一步改進(jìn),準(zhǔn)備批量生產(chǎn)的同時(shí),A-7和A-7bis也將走出試驗(yàn)場,在蘇維埃的廣闊天空中留下自己的印記。

1938年初,為了營救被浮冰困在北冰洋的帕帕寧科考隊(duì),蘇聯(lián)政府計(jì)劃組織一支裝備有飛機(jī)或旋翼機(jī)的營救小隊(duì),搭乘破冰船“葉爾馬克號(hào)”前往營救??紤]到旋翼機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)短距起降,具有良好的低空性能和較強(qiáng)的抵御強(qiáng)烈氣流的能力,正處于測試階段的A-7bis和機(jī)組成員、工程人員一同由莫斯科前往到橘樹鎮(zhèn)(現(xiàn)名羅蒙諾索夫市),準(zhǔn)備從那里出發(fā)。雖然這次遠(yuǎn)征因帕帕寧科考隊(duì)后來被“泰米爾號(hào)”和“摩爾曼號(hào)”考察船搭救而取消,但是這次嘗試從另一個(gè)角度證明了A-7旋翼機(jī)具有良好的性能。

卡莫夫和米里設(shè)計(jì)的AK旋翼機(jī),設(shè)計(jì)目的之一是使其具有垂直起降和助推起飛能力,但由于戰(zhàn)爭局勢的發(fā)展和直升機(jī)的興起而下馬

1940年初,蘇芬戰(zhàn)爭接近尾聲之際,為了測試旋翼機(jī)在實(shí)戰(zhàn)中的表現(xiàn),A-7和A-7bis原型機(jī)從莫斯科運(yùn)往列寧格勒,在那里組裝完畢后進(jìn)行測試,最后送往前線進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。為了適應(yīng)蘇芬前線嚴(yán)酷的作戰(zhàn)條件,2架飛機(jī)都進(jìn)行了適應(yīng)性改裝,包括將老式的13-SC電臺(tái)更換為新式的RSR-3型航空電臺(tái),增加了防寒裝置等措施。不幸的是,A-7原型機(jī)在列寧格勒測試時(shí)損壞,因此只有1架A-7bis被送到前線進(jìn)行了共計(jì)11小時(shí)14分鐘的測試。在測試中,飛行員對(duì)A-7bis的操縱性和氣動(dòng)性能做出了較高評(píng)價(jià)。在前線測試中,A-7旋翼機(jī)獲得了很大的成功,也促成了A-7-3A在同年的批量生產(chǎn)。

在天山之巔,A-7旋翼機(jī)再次展露身手。1941年初,天山地區(qū)大片果園爆發(fā)了嚴(yán)重的蟲害,1架A-7bis被派遣到天山地區(qū),進(jìn)行了相應(yīng)的改裝之后實(shí)施農(nóng)藥布灑工作。和以往使用的農(nóng)用型U-2飛機(jī)相比,旋翼機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn):首先,旋翼機(jī)所需起降場地條件比普通飛機(jī)要低,也更適應(yīng)頻繁發(fā)生的氣流變化,這在山地作業(yè)中尤為可貴。其次,旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的下降氣流有助于農(nóng)藥粉末飄灑下去,提高了布灑效率。A-7bis在天山的優(yōu)異表現(xiàn)甚至引起了蘇聯(lián)政府的注意。當(dāng)這架A-7bis返回莫斯科后,《真理報(bào)》在6月19日刊登文章對(duì)A-7bis機(jī)組的工作進(jìn)行了表彰。三天之后,隨著蘇德戰(zhàn)爭的爆發(fā),A-7旋翼機(jī)將踏上新的征程。

1941年6月22日,蘇德戰(zhàn)爭爆發(fā)。戰(zhàn)爭初期蘇軍措手不及,一潰千里;德軍則勢如破竹,兵鋒直抵莫斯科的大門——斯摩棱斯克。8月間,德軍在斯摩棱斯克東南地區(qū)形成了葉利尼亞突出部。在朱可夫的指揮下,蘇軍于8月末發(fā)動(dòng)了葉利尼亞攻勢,取得了衛(wèi)國戰(zhàn)爭第一次反攻的勝利。在葉利尼亞攻勢中,A-7-3A首次在戰(zhàn)場上展露身手。

到戰(zhàn)爭爆發(fā)為止,位于莫斯科郊外、負(fù)責(zé)生產(chǎn)旋翼飛行器的第290工廠已經(jīng)生產(chǎn)出5架A-7-3A。8月29日,為了配合葉利尼亞前線的反攻,這5架A-7-3A被編成一個(gè)炮兵觀測機(jī)中隊(duì),以日后成為米里設(shè)計(jì)局總設(shè)計(jì)師的米里為負(fù)責(zé)工程師,由莫斯科開赴Gzhatsk(1968年改稱加加林鎮(zhèn)),在那里編入以I-153為主要機(jī)型的殲擊航空兵第163團(tuán),配屬到位于葉利尼亞東北的第24集團(tuán)軍,執(zhí)行炮兵觀測任務(wù)。但在運(yùn)輸過程中有2架旋翼機(jī)受損,不得不返廠維修,因此實(shí)際上參加戰(zhàn)斗的旋翼機(jī)只有3架。8月31日,葉利尼亞攻勢的第二天,A-7-3A第一次在蘇德戰(zhàn)場上執(zhí)行炮兵校射任務(wù),但由于觀測機(jī)和地面炮兵的協(xié)作生疏,其處女秀以失敗告終。在整個(gè)葉利尼亞攻勢中,倉促上馬的A-7-3A未能很好的完成炮兵觀測的任務(wù),而是執(zhí)行了一些散布傳單這樣的輔助任務(wù)。

經(jīng)過一段時(shí)間的磨合之后,9月23日,A-7-3A終于不負(fù)眾望,成功的執(zhí)行了一次炮兵觀測任務(wù)。但此時(shí)德軍已經(jīng)突破蘇軍在斯摩棱斯克一帶的防線,向莫斯科逼近。A-7-3A只能利用優(yōu)良的低空性能,在暗夜中充當(dāng)蘇軍被分割部隊(duì)之間的聯(lián)絡(luò)機(jī)。其作戰(zhàn)條件異常艱苦,據(jù)機(jī)組成員回憶,為了躲避德軍的空中優(yōu)勢,飛機(jī)要在伸手不見五指的黑夜中從遭受多次空襲、早已變得坑坑洼洼的野戰(zhàn)機(jī)場上起飛,“起飛和降落都要在暗夜中進(jìn)行,甚至只能憑借發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音判斷飛機(jī)的方位”。從9月末開始到10月初,A-7-3A作為聯(lián)絡(luò)機(jī),完成了多次被分割開來的第24集團(tuán)軍和第43集團(tuán)軍之間的聯(lián)絡(luò)任務(wù),還實(shí)施了一些滲透到敵后、為游擊隊(duì)運(yùn)輸物資和轉(zhuǎn)運(yùn)人員的任務(wù)。

雖然卡莫夫和米里等工程人員在搶修受損的旋翼機(jī)的工作上做出了很大努力,但由于德軍的空中優(yōu)勢、機(jī)組成員操作不夠熟練以及旋翼機(jī)多次因執(zhí)行能見度極低的夜間低空飛行任務(wù)等原因,所有的旋翼機(jī)都損壞殆盡,旋翼機(jī)中隊(duì)不得不撤回到位于莫斯科的第290工廠進(jìn)行維修和整備。隨著德軍的日益臨近,第290工廠被迫撤離到遠(yuǎn)離前線的斯維爾德羅夫斯克(現(xiàn)名葉卡捷琳堡)。在那里,卡莫夫和米里組織人員維修了歷經(jīng)劫難的旋翼機(jī),但由于戰(zhàn)局的發(fā)展,第290工廠很快被解散,人員補(bǔ)充到其他工廠進(jìn)行裝備設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工作。修復(fù)的A-7-3A被用于向游擊隊(duì)運(yùn)輸物資、滲透到敵后空投特工人員等任務(wù)。1942年后,再也沒有關(guān)于這批旋翼機(jī)的消息,紅色的竹蜻蜓最終折翼在紅與黑激烈碰撞的天空之中。

現(xiàn)在保存在博物館內(nèi)的C. 30旋翼機(jī)。該機(jī)曾由第729中隊(duì)使用(該中隊(duì)代碼為KX)。C. 30旋翼機(jī)采用了無翼布局,操縱較有翼旋翼機(jī)更為靈活

A-7旋翼機(jī)作戰(zhàn)分析及后續(xù)發(fā)展

雖然A-7旋翼機(jī)的許多性能在當(dāng)時(shí)世界上都處于領(lǐng)先地位,在戰(zhàn)前的一系列實(shí)驗(yàn)性飛行中受到了多方面的贊賞,但其未能在戰(zhàn)場上大顯身手,蘇聯(lián)在戰(zhàn)后也逐漸放棄了旋翼機(jī)的研究。造成這種現(xiàn)象的原因是多方面的。首先,蘇聯(lián)軍方對(duì)旋翼機(jī)的定位是一種能夠?qū)嵤﹤刹?、炮兵校射,還可以完成運(yùn)送少量武裝人員和物資的通用飛機(jī)。但旋翼機(jī)由于自身結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,飛行速度較慢,在高烈度的作戰(zhàn)環(huán)境下并不合適,特別是在蘇德戰(zhàn)爭初期德軍空軍優(yōu)勢尤其突出的情況下,缺乏自衛(wèi)手段和規(guī)避能力的旋翼機(jī)很容易成為戰(zhàn)斗機(jī)和地面防空火力的獵物,一旦被發(fā)現(xiàn),往往兇多吉少。實(shí)戰(zhàn)結(jié)果也驗(yàn)證了這一點(diǎn),幾乎所有參戰(zhàn)的A-7-3A旋翼機(jī)都在敵軍防空火力下掛過彩,甚至只是借助起降距離較短的優(yōu)點(diǎn)緊急迫降,逃過一劫。因此,蘇聯(lián)軍方對(duì)旋翼機(jī)的預(yù)期超過了旋翼機(jī)的自身能力,力不從心也就在情理之中了。

其次,所有的A-7-3A旋翼機(jī)都是在極其倉促的情況下投入戰(zhàn)場的。1941年八九月間,為了阻礙德軍中央集團(tuán)軍群向莫斯科前進(jìn)的腳步,蘇軍幾乎在拼湊一切能夠動(dòng)用的力量去抵擋德軍。剛剛進(jìn)入量產(chǎn)的A-7-3A就在機(jī)組人員、維修人員都沒有良好磨合的情況下倉促奔赴前線,還要以極高的頻率出動(dòng),故障頻繁也就可以理解了。當(dāng)A-7-3A執(zhí)行炮兵觀測任務(wù)時(shí),多次由于和地面炮兵聯(lián)絡(luò)不暢而導(dǎo)致任務(wù)失敗,這一方面是由于蘇聯(lián)落后的通信設(shè)備所導(dǎo)致的,更關(guān)鍵的是蘇軍的空地協(xié)同水平也不能令人滿意??梢哉f,A-7-3A旋翼機(jī)的倉促上陣,是導(dǎo)致其戰(zhàn)果不佳的重要原因。A-7在戰(zhàn)場上折戟沉沙,是蘇聯(lián)軍方的錯(cuò)誤定位和戰(zhàn)爭準(zhǔn)備不足的結(jié)果。從A-7在執(zhí)行民用任務(wù)的出色表現(xiàn)上,我們?nèi)匀豢梢哉J(rèn)為該機(jī)是一款性能優(yōu)異的旋翼機(jī)。

30年代中期,伴隨著優(yōu)秀的A-7旋翼機(jī)的出現(xiàn),蘇聯(lián)在旋翼飛行器上的研究進(jìn)一步深入。當(dāng)時(shí)世界上的主流旋翼機(jī)結(jié)構(gòu)是無翼旋翼機(jī),飛行員通過操縱可傾斜的旋翼軸控制旋翼機(jī)的飛行姿態(tài)。這種操縱方式免除了機(jī)翼帶來的阻力和負(fù)擔(dān),比類似于傳統(tǒng)飛機(jī)的有翼旋翼機(jī)更加靈活,尤其是有助于提高旋翼機(jī)在低速飛行狀態(tài)中的操縱能力。因此,蘇聯(lián)航空工程人員也開始了無翼旋翼機(jī)的研究。第156工廠的設(shè)計(jì)師V. A. 庫茲涅佐夫和米里首先展開了這方面的研究,他們?cè)贏-6的后繼型號(hào)——A-8旋翼機(jī)的第二架樣機(jī)上增加了旋翼軸操縱裝置,并取消了機(jī)翼。試飛成功后,庫茲涅佐夫和米里等研究人員對(duì)A-8進(jìn)行了完善,于1936年制造出無翼旋翼機(jī)A-12。該機(jī)最大速度可達(dá)245千米/時(shí),最大飛行高度5570米。在A-12的基礎(chǔ)上,庫茲涅佐夫設(shè)計(jì)了A-15重型無翼旋翼機(jī)。該機(jī)配備一臺(tái)700馬力的M-25V型星形風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī),起飛重量2560千克,最大速度283千米/時(shí),最大飛行高度6750米,航程可達(dá)700千米,性能較蘇聯(lián)之前研發(fā)的旋翼機(jī)都有很大提高。

然而,由于A-12在試飛過程中發(fā)生了飛機(jī)失事并導(dǎo)致試飛員喪生,在“大清洗”中一些科研人員受到了牽連和打壓,導(dǎo)致許多本來非常優(yōu)秀的設(shè)計(jì)未能付諸實(shí)現(xiàn)。庫茲涅佐夫的A-15只在1938年完成了初步測試,其設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)就連同第156廠一起解散。至于斯科爾任斯基和庫茲涅佐夫共同設(shè)計(jì)的A-10旋翼機(jī),連繪圖板都沒能走下就被放棄。

第156工廠解散之后,米里被分配到第290工廠,配合卡莫夫進(jìn)行新型旋翼機(jī)開發(fā)工作。在此期間,兩人合作設(shè)計(jì)了名為“AK”的無翼旋翼機(jī)。從設(shè)計(jì)思路上看,AK很明顯是卡莫夫以旋翼機(jī)為跳板,走向直升機(jī)的一次嘗試。在設(shè)計(jì)時(shí),卡莫夫希望它同時(shí)具備類似直升機(jī)的垂直起飛能力和助推起飛能力。然而,在AK還沒有完成最終測試之際,蘇德戰(zhàn)爭爆發(fā),第290工廠被迫內(nèi)遷,轉(zhuǎn)入戰(zhàn)時(shí)生產(chǎn)狀態(tài)。直到1943年3月第290工廠被解散為止,AK都未能完成最終測試。蘇聯(lián)早期在旋翼機(jī)上的研究就此告終。

Fa. 330旋翼機(jī),是二戰(zhàn)中結(jié)構(gòu)最簡單,體積最小的飛行器之一。自身無動(dòng)力,需要依靠外力拖曳帶動(dòng)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)飛行。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,主體結(jié)構(gòu)為呈“T”型連接的兩根鋼管

縱觀蘇聯(lián)早期旋翼機(jī)研究,我們可以看到蘇聯(lián)科研人員從仿造開始,逐漸摸清旋翼機(jī)的設(shè)計(jì)規(guī)律,提出了自己的設(shè)計(jì)思路并付諸實(shí)施,開發(fā)了A-7、A-15等優(yōu)秀的旋翼機(jī),在推進(jìn)旋翼機(jī)研究水平的同時(shí),也推動(dòng)了直升機(jī)研究的腳步。但是由于政治上的干擾、過于濃厚的軍事需求導(dǎo)向和突如其來的戰(zhàn)爭等原因,導(dǎo)致蘇聯(lián)旋翼機(jī)的研究最終停滯。而戰(zhàn)后性能更好的直升機(jī)的興起,使得介于普通飛機(jī)和直升機(jī)之間的旋翼機(jī)逐漸失去了官方的支持,最終塵封在歷史之中。 (編輯/弓鳴)

資料鏈接:曾被應(yīng)用在二戰(zhàn)中的其他旋翼機(jī)

Cierva C. 30旋翼機(jī) 西班牙工程師謝巴在1923年成功進(jìn)行了第一次旋翼機(jī)試飛之后繼續(xù)投身于旋翼機(jī)的研發(fā),并開發(fā)出了一系列型號(hào)的旋翼機(jī)。在C. 19之前的型號(hào)都是有翼旋翼機(jī)。由于這種旋翼機(jī)仍然具有類似于普通飛機(jī)的各種翼面,在低速時(shí),特別是在降落過程中操控性能會(huì)大打折扣,因此謝巴尋求開發(fā)一種低速性能更好的旋翼機(jī)。他于1933年制造出一種新型的無翼旋翼機(jī)并于同年進(jìn)行了試飛,并賦予其“Cierva C. 30”的編號(hào)。

和以往的旋翼機(jī)通過控制各種翼面的姿態(tài)來對(duì)飛機(jī)的飛行姿態(tài)進(jìn)行操縱的方式不同,C. 30巧妙地將旋翼軸設(shè)計(jì)成可以由飛行員操縱手柄控制其傾斜狀態(tài)的方式,來對(duì)飛機(jī)的飛行姿態(tài)進(jìn)行控制。這種操縱方式更加靈活便利,也能夠提高旋翼機(jī)的低速操縱性能。

Cierva C. 30采用單發(fā)無翼后三點(diǎn)起落架的總體布局,機(jī)體采用金屬框架外覆織物蒙皮的結(jié)構(gòu),機(jī)身長6米,高3.38米。發(fā)動(dòng)機(jī)為105馬力的阿姆斯特朗-西德利 Genet Major I型星形氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī),采用雙槳葉螺旋槳。旋翼軸位于駕駛員艙前,由4根支柱支撐,略向后傾斜。旋翼直徑11.28米,共有3片旋翼,可向機(jī)身后部收攏以節(jié)省空間。駕駛員艙和觀察員艙呈縱列式排布。和普通飛機(jī)較高的垂直尾翼不同,C. 30采用了外形低矮的垂直尾翼,并與背鰭融合以避開旋翼。C. 30沒有類似于普通飛機(jī)的升降舵,但在水平尾翼兩端向上折疊一定角度的端面上各有一片舵面,可以對(duì)飛行姿態(tài)進(jìn)行調(diào)控。為了增加飛行時(shí)的穩(wěn)定性,C. 30在尾輪前部設(shè)有一片腹鰭。起落架采用固定式后三角起落架,兩主輪起落架較長,較為粗壯,尾輪起落架較短。定型生產(chǎn)時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了調(diào)整,換用了140馬力的阿姆斯特朗-西德利 Genet Major IA型星形氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī),并對(duì)起落架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加強(qiáng)。C. 30旋翼機(jī)空重554千克,起飛重量818千克,最大速度177千米/時(shí),巡航速度153千米/時(shí),航程可達(dá)458千米,爬升率213米/分。

作為一款性能優(yōu)秀的輕型旋翼機(jī),C. 30開發(fā)后不久就受到各國關(guān)注。英國Avro公司、法國Lioré-et-Olivier公司和德國的Focke-Wulf等公司分別購買了C. 30的生產(chǎn)許可證進(jìn)行生產(chǎn),其產(chǎn)品只是在發(fā)動(dòng)機(jī)的選用上有所不同而已。其他國家也基于C. 30旋翼機(jī)開發(fā)了一些型號(hào)。在1936年謝巴因飛機(jī)失事遇難后,他的副手,J. A. J. 貝內(nèi)特在C. 30基礎(chǔ)上開發(fā)出Cierva公司最后的一款產(chǎn)品——Cierva C. 40旋翼機(jī)。C. 40旋翼機(jī)除了更換了發(fā)動(dòng)機(jī)、將駕駛員座位和觀察員座位改為并列式外,和C. 30并無太大區(qū)別。

雖然戰(zhàn)前很多歐洲國家都采購了一些C. 30旋翼機(jī)執(zhí)行訓(xùn)練、偵察和聯(lián)絡(luò)等任務(wù),但二戰(zhàn)中使用該機(jī)最多的是英國皇家空軍。英國皇家空軍將C. 30裝備給1943年6月19日成立的第529中隊(duì),該中隊(duì)駐扎在霍爾頓,負(fù)責(zé)雷達(dá)校準(zhǔn)工作。第529中隊(duì)是二戰(zhàn)中英國皇家空軍唯一一個(gè)裝備旋翼機(jī)和直升機(jī)的中隊(duì),該中隊(duì)于1945年5月?lián)Q裝西科斯基R-4直升機(jī),1945年10月宣布解散。

Ka-1、Ka-2旋翼機(jī) 二戰(zhàn)期間,日本陸軍為了提升炮兵觀測水平而尋找一種觀測氣球的替代品,旋翼機(jī)因其起降距離短、維修保養(yǎng)方便而受到了重視。1939年,日本陸軍從美國購入了Kellett KD-1A旋翼機(jī)進(jìn)行研究和測試,Kayaba公司以該機(jī)作為藍(lán)本設(shè)計(jì)了Ka-1、Ka-2旋翼機(jī),并于1941年5月26日成功試飛并裝備日本陸軍,稱為“カ號(hào)觀測機(jī)”。由于Kellett KD-1A旋翼機(jī)本身就是Kellett旋翼機(jī)公司在Cierva C. 30旋翼機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)的型號(hào),因此可以說日本的Ka-1、Ka-2旋翼機(jī)都是Cierva C. 30的衍生型號(hào)。

Ka-1的結(jié)構(gòu)和C. 30基本相同,都采用了單發(fā)無翼后三點(diǎn)起落架布局,區(qū)別主要在旋翼軸和尾翼部分上。和C. 30采用4根支柱支撐旋翼軸的結(jié)構(gòu)不同,Ka-1只用了一根略向后傾斜的支柱來支撐旋翼軸。同時(shí),Ka-1取消了C. 30的背鰭和腹鰭,水平尾翼無向上彎折,在水平尾翼下有一對(duì)垂直尾翼,起到了提高穩(wěn)定性的效果。Ka-1和Ka-2的區(qū)別主要在配備的發(fā)動(dòng)機(jī)上:Ka-1采用了240馬力的Argus As 10c星形風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī),Ka-2則采用了功率為245馬力的Jacobs L-4MA-7星形風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)。Ka-1長9.2米,旋翼直徑12.2米,空重775千克,最大起飛重量1170千克,最大速度165千米/時(shí),巡航速度115千米/時(shí),航程280千米,升限3500米,爬升率約為300米/分。

Ka-1在生產(chǎn)了大約20架后停止了生產(chǎn),Ka-1和Ka-2的總產(chǎn)量在240架左右。日本陸軍主要用這兩種旋翼機(jī)進(jìn)行偵察,炮兵觀測和聯(lián)絡(luò)之用。除此之外,日本陸軍還曾在護(hù)航航母“秋津丸”號(hào)上搭載過一些Ka-1用于執(zhí)行偵察和反潛任務(wù)。當(dāng)執(zhí)行反潛任務(wù)時(shí),觀察員艙被取消,取而代之的是一枚60千克深水炸彈。

Fa. 330旋翼機(jī) Fa. 330旋翼機(jī)是二戰(zhàn)中體積最小、結(jié)構(gòu)最簡單的飛行器之一。和一般旋翼機(jī)不同,F(xiàn)a. 330不但沒有自身動(dòng)力,飛行時(shí)需要依靠牽引進(jìn)行,而且機(jī)體結(jié)構(gòu)也十分單薄,這是為了配合德國潛艇部隊(duì)在海上搜索目標(biāo)的需求而設(shè)計(jì)的。

為了能夠有效地在公海上發(fā)現(xiàn)目標(biāo),德國海軍希望獲取一種結(jié)構(gòu)簡單、存放方便、易于維護(hù),可以迅速組裝和拆卸儲(chǔ)存的飛行器。在發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的一些水上飛機(jī)難以滿足這一要求后,成立于1937年、主營直升機(jī)研發(fā)的Focke-Achgelis公司開發(fā)出一種結(jié)構(gòu)非常簡單的旋翼飛行器,即Fa. 330,并裝備了一些潛艇部隊(duì)。

Fa. 330也被稱作“旋翼風(fēng)箏”,這個(gè)名稱形象的反映了該機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用特點(diǎn)。其骨架是兩根直徑6.35厘米,呈“T”型結(jié)合的鋼管。在水平放置的鋼管前端安裝有高度計(jì)、空速計(jì)和轉(zhuǎn)速表三種簡單的儀表,中部和垂直放置的鋼管結(jié)合處安置有駕駛員的座椅和操縱裝置。腳踏板用于操縱位于水平鋼管后端的方向舵,操縱桿用于控制旋翼軸的傾斜狀態(tài)來調(diào)整旋翼機(jī)的飛行姿態(tài)。Fa. 330無升降舵,只在垂直尾翼后有一片較大的方向舵。位于垂直鋼管頂端的旋翼共有3片,直徑7.24米。該機(jī)空重81.6千克,長4.11米,高1.68米。Fa. 330旋翼機(jī)拆卸后可儲(chǔ)存在兩個(gè)儲(chǔ)存筒內(nèi),一個(gè)裝旋翼和控制面,而另一個(gè)則用于盛放機(jī)身。在海情良好時(shí),該機(jī)可以在十幾分鐘內(nèi)完成組裝和拆卸。

Fa. 330旋翼機(jī)自身無動(dòng)力,需依靠潛艇帶動(dòng)。當(dāng)潛艇上浮,完成旋翼機(jī)的組裝后,旋翼機(jī)由人工推動(dòng)旋翼或用絞盤牽引以獲得初始速度。待上升后,F(xiàn)a. 330旋翼機(jī)通過一根長約300米、帶有電話線的鋼纜和潛艇相連,由潛艇帶動(dòng)旋翼機(jī)以提供速度。此時(shí)飛行員通過目測觀察,并將觀察到的情況報(bào)告給潛艇。Fa. 330的上升高度和觀測距離取決于潛艇的牽引速度和風(fēng)速,當(dāng)它以最大空速飛行時(shí)觀測距離可達(dá)53千米;當(dāng)它以最小空速飛行時(shí)觀測距離降低到35千米。

在Fa. 330飛行期間發(fā)現(xiàn)敵方反潛兵力對(duì)其攻擊時(shí),根據(jù)敵情可以緊急迫降在潛艇上,飛行員和艇員一起迅速回收旋翼機(jī)并下潛;或者迫降在海面上,飛行員放棄旋翼機(jī),隨潛艇一起下潛。當(dāng)敵情十分緊急時(shí),飛行員可以拉動(dòng)旋翼機(jī)上的一根紅色控制桿將纜繩切斷,潛艇緊急下潛,飛行員棄機(jī)跳傘逃生,當(dāng)潛艇躲過攻擊之后再上浮營救飛行員。但總的來說,一旦發(fā)現(xiàn)敵方反潛兵力,特別是盟軍反潛機(jī)時(shí),旋翼機(jī)飛行員總是兇多吉少。

由于旋翼機(jī)的雷達(dá)反射信號(hào)較為明顯,在盟軍反潛兵力日益加強(qiáng)的大西洋上,使用旋翼機(jī)進(jìn)行偵察無異于向盟軍通告自己的方位。因此,在大西洋上Fa. 330的使用較少,而在威脅較小的印度洋上有一些使用。1944年,活躍在印度洋上的U-852被英軍反潛機(jī)攻擊并擱淺。5月13日,全體艇員均被英軍俘虜,在潛艇上還發(fā)現(xiàn)了完整的Fa. 330旋翼機(jī)。盟軍方面對(duì)這種結(jié)構(gòu)簡單、能夠迅速組裝的飛行器產(chǎn)生了濃厚興趣,并進(jìn)行了船舶牽引,甚至是用吉普車牽引的實(shí)驗(yàn)。后來隨著直升機(jī)的廣泛運(yùn)用,盟軍方面對(duì)旋翼機(jī)的興趣減退下去,現(xiàn)在幸存下來的Fa. 330基本都在博物館中向人們默默地展示那段怒海爭鋒的往事。

(編輯/弓鳴)

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