无畏式俯冲轰炸机详解(空中的呼啸飞鹰)
无畏式俯冲轰炸机详解(空中的呼啸飞鹰)战略轰炸通常采用水平轰炸方式,轰炸机在1500-5000米高度以水平飞行姿态投弹。其优点是可避开低空防空炮火和战斗机的威胁,缺点是轰炸精度较差。这是由于水平轰炸方式下,投下的炸弹既受到垂直方向的重力影响,又会在惯性作用下保留投放飞机水平向前运动的速度,在两者合力下便形成了一个平抛运动。再加上风向和风力等诸多因素的影响,炸弹的下落轨迹往往是一个难以确定的曲线。一战结束后,著名意大利空战理论家朱利奥·杜黑所著的《制空权》和美国空战理论家威廉·米切尔撰写的《空中国防论》进一步刺激和推动了世界各国发展自己的轰炸机部队。受杜黑和米切尔的影响,大部分国家将注意力集中在开发重型轰炸机和研究战略轰炸上,忽视了轰炸精度以及战术轰炸的重要性。这种手持炸弹向下投弹的方式开启了轰炸机的先河1914年8月14日,法军的瓦赞式飞机进行了第一次世界大战中的首次轰炸。其后,德国、英国、俄国及意大利纷纷研制出专门的轰炸机。
1939年9月1日凌晨4点26分,德国与波兰的国境线上大雾迷漫,笼罩着死一般的寂静。突然,天空中传来一阵急促的螺旋桨声,3架涂有黑十字标记的飞机穿破浓雾,疾速飞入波兰境内。长机驾驶员是德国空军第1俯冲轰炸联队第3大队指挥官布鲁诺·迪雷上尉,他的任务是摧毁迪尔沙大桥上波兰军队布设的引爆装置。迪尔沙桥是德波边界的铁路大桥,是从德国北部进入波兰的必经之路。此时德军58个师和2800多辆坦克全部集结完毕,在德军地面部队通过前,必须确保波兰军队无法炸断迪尔沙大桥。如果采用传统的水平轰炸方式,由于攻击精度低,即便出动大批轰炸机也难保命中。然而,参加这次攻击的只有3架飞机,每架飞机仅挂载1枚炸弹。不过,迪雷上尉却充满自信,这不仅因为他的编队经过了无数次模拟投弹训练,更由于他们驾驶的飞机攻击精度极为准确,这就是大名鼎鼎的Ju-87斯图卡俯冲轰炸机。
Ju-87俯冲轰炸机,在进行轰炸时甚至采用90度角向下俯冲已取得更好的命中率
片刻之后,迪雷上尉发现了目标,带领编队向迪尔沙大桥俯冲,他投下的炸弹准确命中目标,其后2架Ju-87接踵而至,这就是第二次世界大战中的首次轰炸行动。10分钟后,德军坦克部队在1900多架飞机掩护下,向波兰发动“闪电战”,第二次世界大战爆发。Ju-87打响了二战的第一枪、揭开了二战的序幕,堪称纳粹德军实施“闪电战”的急先锋。
早在1910年,飞机尚未发明之际,人们就尝试着从飞艇上对地面目标进行轰炸。1911年11月1日,意大利飞行员朱利奥加沃蒂中尉驾机从空中向艾因扎拉的土耳其军队投掷了4枚迫击炮炮弹,首开飞机轰炸的先河。
这种手持炸弹向下投弹的方式开启了轰炸机的先河
1914年8月14日,法军的瓦赞式飞机进行了第一次世界大战中的首次轰炸。其后,德国、英国、俄国及意大利纷纷研制出专门的轰炸机。一战后期,许多国家研制出双翼重型轰炸机,其最大载弹量已接近2吨。
法国瓦赞式重型轰炸机
一战结束后,著名意大利空战理论家朱利奥·杜黑所著的《制空权》和美国空战理论家威廉·米切尔撰写的《空中国防论》进一步刺激和推动了世界各国发展自己的轰炸机部队。受杜黑和米切尔的影响,大部分国家将注意力集中在开发重型轰炸机和研究战略轰炸上,忽视了轰炸精度以及战术轰炸的重要性。
战略轰炸通常采用水平轰炸方式,轰炸机在1500-5000米高度以水平飞行姿态投弹。其优点是可避开低空防空炮火和战斗机的威胁,缺点是轰炸精度较差。这是由于水平轰炸方式下,投下的炸弹既受到垂直方向的重力影响,又会在惯性作用下保留投放飞机水平向前运动的速度,在两者合力下便形成了一个平抛运动。再加上风向和风力等诸多因素的影响,炸弹的下落轨迹往往是一个难以确定的曲线。
轰炸机在高空进行水平投弹的时候,炸弹的下落收到阻力和惯性、重力等影响,往往会改变炸弹下落轨迹
当时,为了克服这种影响主要有两种方法。其一是安装结构复杂、造价昂贵而且体积庞大的轰炸瞄准装置,计算投弹飞机自身飞行高度、速度、风力和风向后,进行相应修正,才能较为准确地投弹。即便如此,单枚炸弹的命中率仍旧不高;其二就是一次出动大批轰炸机进行大面积轰炸。在进行战略轰炸时,这两种方法都是可行的。因为战略轰炸时目标范围较大,往往需要出动大批轰炸机实施反复轰炸。战略轰炸采用的重型轰炸机机身空间大且造价昂贵,有足够条件安装轰炸瞄准装置。然而,在进行战术轰炸时,以上两种方法却难以适用。战术轰炸往往只出动几架轰炸机甚至单机执行任务,轰炸的一般都是相对较小的战术目标,所以必须做到一次轰炸即摧毁目标。同时战术轰炸机往往又是中型甚至轻型轰炸机,其机身空间小,通常无法安装轰炸瞄准装置,否则会提高生产成本,难以生产出数量众多的战术轰炸机满足作战需要。
财大气粗的美国人往往采取百架以上的大机群进行轰炸,数以千计的炸弹来弥补准确度的差距
为了解决水平轰炸精度差的缺点,一种简单易行的方法应运而生:让飞机以和重力方向完全一致的垂直角度投下炸弹,这样炸弹的下落轨迹便成为一条近乎笔直的直线,而不是复杂的曲线,这就是俯冲轰炸的基本原理。由此,轰炸方式开始出现了水平轰炸和饼冲轰炸两种分支。进行俯冲轰炸时,由于炸弹在离地面很低的高度快速下落,风向和风力的影响几乎可以忽略不计,因此轰炸精度大大提高。
然而,俯冲轰炸也存在一系列问题。比如当飞机以垂直或近似垂直角度进行俯冲时,在重力作用下速度极快,必须安装减速板,否则会出现飞机撞击地面的危险。投弹后,飞机又必须被立即拉升回正常飞行高度。进行这样的俯冲和拉升,对飞机的整体结构强度有很高要求,但加强结构强度又势必导致飞机重量增加,降低水平飞行时的速度。另外,进行俯冲轰炸的飞行员必须经过特殊训练。一般人看来,俯冲轰炸似乎只是俯冲一瞄准目标-投弹-拉升飞机这几个简单的动作。然而单是选准俯冲角度就决非普通飞行员可以掌握,而且在俯冲和拉升过程中飞行员的身体要承受巨大过载,对其体力是极大的考验。
正在进行投弹的俯冲轰炸机,炸弹和飞机几乎平行,这样炸弹收到的影响也就越小,但飞行员要承受很大的G力
最早尝试俯冲轰炸的是英国。一战时期,英国皇家陆军航空队的哈里·布朗中尉驾驶1架SE5A轻型轰炸机对1艘靶船进行了俯冲投弹试验,成功将其击沉。这被视为历史上的首次俯冲轰炸,SE5A轻型轰炸机也由此成为第一种俯冲轰炸机。
一战后,新成立的英国皇家空军又开始进行俯冲轰炸试验,但以失败告终。试验中,轰炸机在俯冲时经常被模拟的地面防空炮火击中。英国空军高层由此对俯冲轰炸战术失去兴趣,他们显然没有意识到试验失败的原因是当时的飞机制造技术有限。不过,英国空军中少数军官坚信俯冲轰炸今后一定会成为最有效的战术轰炸方式。他们说服了英国海军部,利用海军航空队舰载机继续进行俯冲轰炸试验。不过,由于当时英国军队体制规定,包括舰载机在内的所有军用飞机都归英国空军掌握,试验受到严重限制,英国对俯冲轰炸的发展由此停滞不前。
SE5a型轰炸机是首次进行俯冲轰炸的飞机,但由于英国人的自身缺陷,俯冲轰炸机没有再继续发展
英国进行的俯冲轰炸试验引起了两个新兴海军大国的关注,那就是美国和日本。由于舰载轰炸机体积较小、载弹量较少,攻击目标又大多是水面舰艇这种体积较小的目标,所以俯冲轰炸战术毫无疑问是首选。20世纪20-30年代,美、日对英国的俯冲轰炸试验进行大量研究后,开始研制自己的舰载俯冲轰炸机,其中许多型号后来成为太平洋战争中的主角。比如日本就先后研制了九四式/九六式舰爆两种双翼俯冲轰炸机,并于1939年由爱知公司研制成功九九式(D3A)舰爆。九九式成为二战中日本海军最著名的俯冲轰炸机,参加了整个太平洋战争中的海空大战。
九九舰爆在珍珠港大出风头击毁击伤多艘美军战舰,亚利桑那号就是被九九舰爆的炸弹击穿了弹药库
美国俯冲轰炸的源头可以追溯至1919年美国海军陆战队对海地的军事行动。当时陆战队飞行队仍采用传统的水平轰炸方式,攻击精度极差。飞行员们发现当他们以大角度进行俯冲时,可以直接用机头对地面目标瞄准并获得良好的攻击效果。一名叫劳森·桑德森的陆战队中尉最早驾机进行了70度角俯冲轰炸,并准确摧毁了目标。以其经验为基础,经过几年发展,美军又在1927年干涉尼加拉瓜的军事行动中,由参加过一战的老飞行员们成功地进行了多次大角度俯冲轰炸。1928年,美国海军正式将俯冲轰炸列为美国海军航空队的标准训练科目。
然而,美国陆军航空队却对海军的俯冲轰炸战术毫无兴趣,他们坚持使用安装有轰炸瞄准装置的轰炸机进行高空水平轰炸。这主要是由于美国陆军和海军对轰炸机的需求不同。陆军轰炸机为了携带尽可能多的炸弹和安装体积庞大的轰炸瞄准装置,可以不断增加机身体积和发动机数量,设计成4发甚至6发轰炸机,由此造成起飞距离增加的影响可以通过加长机场跑道来解决。与此相反,海军舰载轰炸机由于受到航母起飞甲板长度等诸多因素限制,因此非常强调轰炸精度。20世纪20到30年代,美国寇蒂斯公司研制的鹰系列双翼战斗机成为当时美国陆军航空队装备的主力机型。最初,美国海军选中了陆军的猎鹰(Falcon)战斗机,打算将其改进成俯冲轰炸机。为此,寇蒂斯公司在1928年以猎胱为原型改进出F8C型单发、双座、双翼轰炸机,其紧凑的机身和强劲的动力获得了美国海军的青睐,由此成为由寇蒂斯公司研制的3种俯冲轰炸机中的第一种型号。
美国陆军使用的XF8C-1型俯冲轰炸机
二次大战开战时期的SBD虽然拥有足够性能,但是装甲薄弱是一大问题,也成为零式战斗机的标靶,1941年服役的SBD-3改换岀力1000匹马力的R-1820-52发动机、自封油箱与防弹装甲以及更大的炸弹挂载重量,增加的出力弥补新装备的重量,因此基本性能没有下降。1943年推出的SBD-5则是SBD系列的最终版本,换装了岀力1200匹马力的R-1820-60的发动机及可以挂载副油箱的强化机翼提升航程,同时增加航速。在珊瑚海海战与中途岛海战当中,SBD创下空前的战绩,尤其是击沉了日本引以为傲的海上主力:赤城、加贺、苍龙、飞龙四艘航空母舰。
在珊瑚海海战中SBD击沉一艘轻型航母重创一艘重型航母,中途岛海战更是将日军的四艘主力航母送入海底
1939年5月,寇蒂斯公司终于开发出最后一种俯冲轰炸机,即SB2C型。它是一种单发、双座、单翼舰载俯评轰炸机,拥有可折叠式机翼,安装格鲁曼TBF复仇者鱼雷攻击机采用的发动机。经过改进后,1941年11月,SB2C型最终得到美国海军认可。1942年6月,随着第一架量产型SB2C-1出厂,二战美国海军舰载俯冲轰炸机主力机型逐步登场。
20世纪30年代,美国俯冲轰炸战术和俯冲轰炸机的发展走在了世界前列,而这一切吸引了正在崛起的德国空军的注意。一战时,德军首先尝试现代化机动作战,以坦克和装甲车辆为主组建了“突击部队”,希望通过快速奇袭取得胜利。但由于其作战纵深过大,超出己方炮兵射程而无法得到火力支援,使得“突击部队”损失惨重,难以达到战术目的。
德国陆军采取的闪电战的突击方式,但是火炮等支援部队难以跟上装甲部队的推进速度
20世纪20年代,英国军事理论家提出了一种全新的机动作战理论,主张将坦克作为主要进攻力量,快速突破敌人防线,摧毁其炮兵阵地和补给站,快速赢得战争胜利。该理论的前提是坦克必须得到空军协同,由空军提供全程火力支援,充当“超远程机动炮兵”。依据这套理论,海因茨·古德里安率先在德国组建了装甲师,其突出的高机动性使炮兵部队难以及时跟进,空军的对地攻击成为其最有效的火力支援方式。经过西班牙内战的实践,德军将这种机动作战理论提升到成熟阶段,由此产生了“闪电战”。德军利用无线电通讯技术将陆军机动部队和空军战术轰炸机部队紧密结合在一起,而战术轰炸机部队急需装备一种能够对地面目标进行精确打击的机型。从各方面考虑,俯冲轰炸机都是最合适的。
德国装甲兵将军古德里安,他发明了闪电战战术,在二战初期大出风头
德意志帝国航空部决定研制俯冲轰炸机。他们看中了美国寇蒂斯公司鹰单发、单座、双翼战斗机。1933年9月27日上午,在美国希法罗寇蒂斯公司试飞机场上,鹰式战斗机正在进行俯冲飞行表演。在欢呼的人群中有一位特殊的观众,这就是在一战中曾击落过62架敌机的德国王牌飞行员思斯特·乌德特 他对Ju-87的诞生起到了至关重要的影响。一战后,乌德特离开军队用个人积蓄创办了一个航空表演团,在欧洲和南美洲巡回演出。这次拜访寇蒂斯公司,乌德特是要以个人名义购买2架鹰-Ⅱ。他原本担心美国政府会取消这笔合同,因为鹰-Ⅱ的俯冲性能极佳,是当时世界上最出色的俯冲轰炸机。但美国政府认为乌德特购买鹰式战斗机是用于飞行表演,因此未加干涉。实际上,这笔合同背后的真正购买者正是德意志帝国航空部。戈林答应替乌德特出资购买其梦寐以求的鹰式战斗机,但条件是2架飞机必须先送到帝国航空技术局里希林试验机场进行检测。
恩斯特·乌德特Ju87斯图卡的列装离不开他的推动
在对鹰-Ⅱ进行研究后,帝国航空部具备了开发俯冲轰炸机的初步技术条件,但仍有一些难题无法解决,比如机身坚固性和发动机功率。直到1933年10月,德国的俯冲轰炸机开发项目才正式启动。此前,德国空军只得用亨克尔He-50型双翼战斗机进行俯冲轰炸训练。1934年,为尽快研制出俯冲轰炸机,帝国航空部决定将俯冲轰炸机项目一拆为二,短期俯冲轰炸机项目:用现有技术研制一种过渡型俯冲轰炸机;长期俯冲轰炸机项目用尚在发展的新技术开发出一种先进的俯冲轰炸机。
德国亨舍尔公司和非瑟勒公司参与了短期俯冲轰炸机项目的竞争,他们以鹰-Ⅱ为蓝本,分别制造出自己的原型机。亨舍尔公司的原型机命名为Hs-123V1,由出任德国空军技术部总监的乌德特于1935年5月8日亲自试飞。菲瑟勒公司设计型号是Fi-98,外形和结构都与Hs-123V1类似,但因性能落后而被淘汰。
二战前德军装备的第一种俯冲轰炸机HS-123
Hs-123是一种敞开式驾驶舱的单发单座、双翼俯冲轰炸机,机翼覆以帆布蒙皮,机尾安装有着陆钩,采用配有整流罩的固定式起落架。1936年夏开始量产,首批生产型号为Hs-123A-1,安装有1台BMW-132Dc型发动机,最大功率为730马力,发动机上方并列安装2挺7.92毫米MG-17型机枪,机腹可挂载1枚250公斤炸弹,或在机翼下挂载4枚50公斤炸弹。西班牙内战中,5架Hs-123A-1随“秃鹰军团”支援佛郎哥叛军作战,给西班牙政府军造成巨大伤亡,被称作“空中屠夫”。
HS-123俯冲轰炸机共生产604架,自1938年起逐渐被Ju-87替换,到二战开始时德国空军仅有1个中队仍装备Hs-123.HS-123参加了德军入侵波兰、法国、巴尔干半岛和苏联的历次战役,能够在恶劣天气条件下作战,使用简陋跑道起降。
由于其出色的性能这种飞机一直坚持的二战后期
斯图卡的故事才刚刚开始。