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FW-190戰鬥機的發展沿革

Fw190戰機來自兩方面的需求。首先是德國空軍加速擴大和德國空軍部對今後戰爭的預測:在未來戰爭中需要好幾種戰鬥機,僅依靠現有的Bf109戰鬥機將不能保證在可預見的將來德國空軍將具有領先的優勢。其次,根據情報分析,潛在對手的空軍至少預研和裝備了兩種以上的現代化戰鬥機。所以,德國空軍部擬定了新型戰鬥機研發的戰技要求說明書,在1937年底下發到各飛機制造商。

由主任設計師庫爾克?譚克教授領導下,發展出壹種機身相當迷妳緊致的戰鬥機並采用了BMW開發的空冷式發動機作為動力。但是,在德國空軍部中使用直列液冷發動機為戰鬥機最佳動力選擇的觀點占統治地位。官員們認為:裝星型氣冷發動機將使飛機的迎風面

積加大而使飛行阻力加大;由於機頭截面積大而使駕駛員在起飛和降落時視線不佳;當時世界上已研制成功和正在研發的現代戰鬥機壹般都是液冷發動機。由於這種偏見,Fw190計劃被束之高閣,直到發生2個偶然的原因:

1、當時期望甚高的亨克爾 He 100 和 He 112 研制失敗。初期試用之後,二者均被停產。少量已經生產出來的 He112B 也從德國空軍單位中撤裝,後來被賣給了羅馬尼亞。出於宣傳目的,部分預生產型的 He 113 則以德國新型戰鬥機 He 113 的名義繼續使用 。He112Bs和He100D曾少量裝備德國和羅馬尼亞空軍,He100D在裝備時被重新命名為He113。不知道什麽原因,德國試飛員中廣泛流傳著He113是“飛行員殺手”的說法,使He113的正式生產計劃受挫。

2、生產直列液冷發動機的主要供應商容克和戴姆勒奔馳生產量無法滿足所有飛機裝備的要求。戴姆勒奔馳的發動機滿足Bf109,Bf110飛機的需要已是問題。容克公司的Jumo-211發動機又必須首先保證生產He111. 庫爾特·譚克(Kurt Tank)主持設計的FW190戰機綽號“百舌鳥”。Fw190最初的型號安裝的是BMW13914缸星形活塞空冷發動機,1939年春末,原型機Fw190V1出廠,裝壹臺1550hp的BMW139 18缸雙排新型氣冷發動機,比DB601或Jumo211大1/4。獲得了 D-OPZE 的註冊號。在初步的地面試驗之後,該機由福克·沃爾夫公司的首席試飛員 Hans Sander 駕駛,於 1939 年 6 月 1 日首次試飛。這次試飛證明了飛機具有良好的操縱品質(例如精確的控制響應),但副翼響應還有待改進。發動機罩的冷卻效果不如預計的好,發動機仍然有過熱的傾向。這個問題相當嚴重,在低功率狀態時座艙溫度竟上升到 55℃。此外,座艙氣密性也不太好,排出的廢氣時有進入。在這次試飛中,這些廢氣就幾乎令 Hans Sander 窒息,幸虧他的氧氣面罩救了他壹命 。隨即,對飛機進行了改進,在發動機前增加了壹個十葉片的冷卻風扇,並加大發動機整流罩開口後問題基本解決。原型機除飛行速度外,其他性能指標均優於BF109,特別是加速度性能,給人留下了深刻的印象。

1939年秋天,第二架原型機Fw190V2出廠,10月31日進行試飛。1940年1月25日,Fw190V2為戈林進行了飛行表演,給戈林留下深刻印象,隨即下令生產40架Fw190A-0。此時,BMW 已經研制出壹種更先進的 14 缸雙行星形氣冷發動機 BMW 801,BMW 139 的生產終止,並被認為是壹種不成功的設計。發動機重量增加了91kg,新發動機的直徑和老發動機的直徑相似,只是較長較重。Fw 190 本來是設計來和較輕的 BMW 139 配合的,現在由於要求改用 BMW 801,設計小組被迫對機身進行大量修改 。此時,Fw 190V3 和 Fw 190V4 已經完成了進壹步試驗,但由於發動機安裝方案的更改而被放棄。所有的改進集中到第 5 架原型機 Fw 190V5 上,該機壹開始就是準備采用 BMW 801 的。V3 號機被用於拆解備件。V4 則用於機身強度試驗。由於發動機重量增加,必須要對飛機進行應力測試。這對於今後武器試驗也非常重要,因為要在同壹個機身上加裝大量不同型號的武器進行測試。大部分機身結構被加強,座艙則向後移動了壹段距離,這樣可以減少高溫帶來的問題,並為機頭武器留出更多的空間。座艙內部空間有所減小,但得益於出色的儀表界面設計,因而影響不大。座艙後部整流罩被硬鋁格框加強的樹脂玻璃窗取代。壹系列座艙改進唯壹的副作用是進壹步惡化了飛行員地面滑行時的視界。垂尾外形有所改變,原來的調整片被金屬配平片取代,該部件僅在地面可調。考慮到飛機重量大幅上升(超過 25%),起落架也進行了加強,收放機構由液壓式改為電氣式,機輪直徑加大並加裝了壹個更簡單的護罩。為了收藏更大的起落架,翼根處的部分機翼前緣向前移動以便為擴大機輪艙留出空間。采用 BMW 801C-0 發動機的F w 190V5(W.Nr.00 05)於 1940 年春初首次試飛 。 在和 V1 號機對比之後,重量增加對飛機飛行性能產生了副作用,而在加裝武器和軍用設備之後,飛行性能將更為惡化。機翼平面形狀不得不重新設計,因為這樣可以增加翼面積,顯著改善飛行性能。主要的改進是加大翼展和將機翼前緣前移。這樣新機翼的翼面積增加到 18.30 平方米,而翼展加大到 10.506 米。翼型則沒有改變。此外,還設計了壹個新的、翼展 3.650 米的平尾。後來,垂尾面積也通過將翼前緣前移的方法加大。新機翼原計劃裝在壹架新的原型機上進行試驗。但是,1940 年 8 月,在壹次著陸中由於發動機罩蓋板意外打開,導致 Hans Sander 駕駛的 V5 號原型機機翼受損。於是,新設計的機翼被裝到 V5 號機上,以取代受損的舊機翼。改進後的原型機被重新命名為 V5g(g 即“grosser”,“較大的”),以區別於其它原型機;未修改的原型機在文件中被稱為 V5k(k 即“kleiner”,“較小的”) 。試飛結果表明,新機翼使得最大速度減小了大約 10km/h,但其它性能特別是爬升率則顯著改善 。

1940 年 10 月,訂購 40 架 Fw 190A-0 中的第 1 批 9 架離開生產線。其中 2 架被按照原型機的規則命名為 Fw 190V6(W.Nr.0006)和 Fw 190V7,其余為 A-0 型。它們均安裝較小的老式機翼,因為在引入新機翼之前生產就已經開始了。同時這 9 架的機身也比較先進,所以直到 W.Nr.0015 號機才開始引入全部改進措施。但是,擴大的新型垂尾卻供應不上,到 A-2 型才解決這個問題。V6 號機用於飛行品質和性能測試,V7 號機則用於重型武器試驗,包括 2 門 萊茵金屬公司的 20 毫米 MG FF 航炮(此外還有 4 挺MG 17 機槍外),安裝在機翼中段主輪連接點之後。在 Tarnewitz 機型火力測試之後,這些武器成為 Fw 190A-1 的標準配備,直到後來以毛瑟 MG 151/20 20 毫米航炮取代機翼中的 MG 17。但這個改進直到新型射擊同步器研制成功並投產後才得以實現。自 1940 年 11 月開始,交付的 Fw 190A-0 安裝的發動機以 BMW 801C-1 取代了預生產型 BMW 801C-0。在訂購的 40 架飛機中,只制造了 28 架,大部分後來作為原型機用於各種武器構型試驗。在某些飛機上進行了新型發動機和特殊設備的試驗,例如 1943 年夏在朗根哈根,利用 1 架 Fw 190A-0(W.Nr.0022,SB+IE)進行了彈射座椅試驗,該座椅采用火藥動力彈射。這些飛機後來被賦予“V”開頭的改進設計編號或“U”開頭的補充設計編號。例如在 Fw 190A-0 系列中就有大量的“U”類改型(從 U1 到 U13)。  BMW 801 發動機仍然有過熱趨勢(過熱矚目),特別是後組氣缸。發動機在地面長時間低功率運行之後,當冷卻空氣減小到某個最小值時就可能發生過熱問題。此外,發動機自動控制組件、燃油和滑油導管系統、火花塞也都出現過故障。螺旋槳的故障就壹直沒斷過。測試中發現,發動機罩的鎖定結構脆弱造成發動機罩在飛行中有自動打開的傾向。更為危險的是後部座艙蓋的應急拋射系統,特別是空速 250km/h 以上時由於氣壓將艙蓋壓向機身而發生故障 。  最後只能加裝壹個小型火藥包來拋開座艙蓋(反正後面的飛機都是自拋座艙蓋~)。大量如此嚴重的缺點導致德國航空部下達特別指示,命令在所有缺陷解決之前停止測試程序。經過大約 50 項改進之後,Fw 190 才被德國航空部允許部署到德國空軍 。