二战中的战斗机瞄准方法(美国对雷电的研究一直没有放弃)

一、P-47的性能

作为二战中后期美国空军主力之一的P-47雷霆式战机,是由1939年确定落伍的P-43战斗机发展而来的,P-43是一种单引擎、全铝合金、低主翼的战机,该战机有起飞偏航和着陆期间强烈滚动的缺陷,而且整体性能差强人意,不过拥有良好的高空运动性能与配有供氧系统,加上高航程特性所以美军常将它用于高空侦照任务。

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P-43模型机

随着二战的爆发,国际形势不断变化,美国很难再独善其身。为做参战准备,美军继续扩充空军力量,由P-43基础上研发出的P-47雷霆映入美国陆军航空队的眼帘。作为当时最大型的单引擎战斗机,P-47配置普惠R-2800双黄蜂引擎,是一台双排18缸气冷星型航空发动机,排量足以达到46升,其特点是能在空战中提供紧急动力的水甲醇注入液。由于该发动机较当时同级别的发动机体型较小,散热成为研发的重中之重,为得到更好的冷却,舍弃常用的铸锻造汽缸盖散热片,采用更薄更密的倾斜散热片。当时这款发动机达到了风冷引擎从未达到过的2000马力,后使用更高辛烷值燃油可达2800马力。为搭配高效率的发动机,螺旋桨的直径也达到3.65米。该机是由一位俄罗斯裔美国飞行员参与研发,在外形上或多或少有俄式的感觉,厚重的装甲与尽可能多的武器搭载,使其在空战中往往可以压倒性的击破对手,不过巨大的油耗使其滞空时间和航程缩短也是该战机的短板之一。

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普惠R-2800双黄蜂引擎

该机机长11.02米,翼展12.44米,翼面积29.9平方米,机高4.44米。最大起飞重量可达8800公斤,最快时速289公里/小时,最远航程为2736公里。

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P-47

二、P-47的改进衍生

P-47还采用共合厂提供的S-3高速翼,机翼平面为椭圆形,机翼前方的液压操作的开缝式小翼,机翼后方电动襟翼以帮助从俯冲中拉起,所以常用战术经常是高速俯冲的掠袭战术。

由于火力不足的问题,美军在P-47双翼上各装上四挺12.7毫米口径的勃朗宁重机枪,可这又占据很大空间,机身内部又被涡轮增压器和排气通道挤满,为尽可能的增加燃料空间,只能在驾驶舱前方增加一个205加仑的燃料箱,座椅下有一个1--加仑的燃料箱,即便是这样也只能承担短程的战术任务。

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现存被涂鸦后的P-47

直到P-47D型号的改进,发动机和涡轮增加器都在原有基础上改进,还有在发动机后方增设两个滑油散热器的活门,螺旋桨则换成13英尺长新型螺旋桨用以改善低空性能与爬升率。武装部分又增设5支火箭弹的挂点,进一步加强对地轰炸火力。在太平洋战争中·,虽然面对日军灵活的战机,但凭借高速俯冲和强大的火力,也让对方付出惨痛的代价。但美军还是把P-47那笨重的身躯提升速度的事情放在日程内,优化设计代号为XP-47J,该计划在发动机上的涡轮增压器内藏在整流罩内并用风扇冷却,减少阻力。机腹的CH-5涡轮增压器进气口受发动机整流罩的影响向后移,为4叶螺旋桨配备了更大的圆锥形整流罩,螺旋桨直径增加到4.5米。机翼结构更加轻巧,不过机枪内的弹药也相应减少。完成改造后的P-47成为第一种平飞速度超过805公里/小时的螺旋桨飞机,只可惜因为XP-72的性能更加优越,则没有加以量产。

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P-47D

三、A-10的性能

二战结束后,世界又进入冷战格局,各国不甘示弱的研制自己新式武器,美国费尔柴德以P-47的理念延伸出A-10雷电二式攻击机。其设计背景理念是吸收二战的经验,美空军认为大规模空袭敌方能源、运输及重要工业设施,离前线愈远的目标,对于战争的影响愈大,同时强调战略轰炸及战术性核武的使用,所以偏爱类似F-105这样的高空高速的战斗轰炸机。

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A-10飞机

A-10应运而生,首先根据空气动力外型,采用直线翼设计,大面积的翼面配上同样大面积的副翼,翼展比机身长度大,展弦比很高。展弦比增大时,机翼的诱导阻力会降低,飞机的机动性和增加亚音速航程,但波阻就会增加,以致会影响飞机的超音速飞行性能,所以亚音速飞机通常会选择展弦比高的机型。此外,展弦比还影响机翼产生的升力,如果机翼面积相同,只要飞机没有接近失速状态,在相同条件下的展弦比的机翼产生的升力也就较大,因而能减小飞机的起飞和降落滑跑距离和提高机动性。

四、A-10的引擎配置与原理

引擎位于机身后段的背部,这样设计的好处是引擎所排出的废气在水平尾翼上方及两片垂直尾翼之间通过,降低红外线特征,避免被追热导弹锁定的机会。主翼还会遮挡住引擎,避免被地面炮火击中的机会,机翼前缘以蜂巢式结构构成,以减轻重量同时保有足够强度。与其他飞机一样,A-10的副翼置于近翼尖的部位,但比一般设计增大50%面积,以使在低速之下仍然有较高的滚转速率,不同的是A-10的副翼分成两片,以兼作减速板之用。

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被称为“疣猪”的A-10

考虑到可能会在最低的地面勤务下进行加油、武器装载等作业,其起落架配置低压轮胎,直而长的主翼让A-10即使装载着沉重的负载下,也能在简陋的跑道和机场起降。许多零件都可以左右互换使用,包括副翼、引擎、主起降架、可拆式尾翼组及垂直安定翼,使得在在零件供应不足时仍尽可能提高出勤率。

A-10使用的是TF34-GE-100涡轮扇引擎,这种引擎的主要特点是其首级扇叶的面积大过涡轮喷气发动机的首级扇叶很多,部分空气经过的涡轮喷气发动机成为内涵道,经由内含的涡轮驱动首级增压扇叶推动空气经过的外侧部分成为外涵道,增压扇叶同时具有螺旋桨和压缩空气的用途的作用,能将部分吸入的空气通过喷气发动机的外围提供直接推力,内外涵共同产生推力。可同时具有涡轮螺旋桨与涡轮喷气推进发动机的双重推力供给。

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可适用于恶劣环境的A-10飞机

​从最初的P-34,甚至追溯到再早前的P-35,然后到P-47,直至今日的A-10。我们可以从战机中的演变中得知,飞机的飞行要考虑到自身发动机的情况与气动外型理论的自然情况和客观因素的存在,只有这样,才可以将飞机性能发挥到极致。

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