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德国秘密战斗机,喷气发动机篇-5(梅塞施密特)

作者:碗豆粉发布时间:2024-10-11

梅塞施密特

 

航空工业家兼设计师威利·梅塞施密特从喷气式战斗机的诞生之初就发挥了重要作用。早在 1940 年,德国皇家航空就指示他开发 P.1065 项目,最终开发出了 Me 262。与此同时,他的项目局提出了 P.1070 的计划。与 P.1065 相比,这款飞机体积略小,但重量明显更轻,空气动力学设计也更为复杂,其部分部件(例如机翼结构和前轮)后来也被纳入最终的 Me 262 中。

1943 年初,尽管几乎所有资源都投入到 Me 262 和 Me 163 等机型的批量生产、Me 328 脉冲喷气式战斗机和 Me 264 远程轰炸机的研究工作以及 Bf109 的持续开发和升级中,但该公司仍将开启喷气式飞机开发的新阶段。梅塞施密特坚信,德国可以只生产目前批量生产的飞机类型的十分之一,也应该集中精力。事实上,他通过 P.1090 和 P.1092 项目以及他为 Me 262 可能发挥的其他作用制定的计划,提出了采用纯粹的多用途飞机计划。正是在 P.1092 多用途武器系统的进一步设计工作之外,一系列的单发喷气式空中优势战斗机的设想即将诞生。

1944 年中,也就是整整 12 个月之后,项目局局长 Wolde-mar Voigt 博士和可行性研究负责人 Hans Hornung 博士以这些建议为基础,开始研制 Me 262 的单喷气式后继机型。通过 P.1101 项目(在奥伯阿梅高建造了实验原型)和 P.1106 项目,最终诞生了先进的 P.1110、P.1111 和 P.1112 设计。这些设计代表了广泛的想法和解决方案,它们预示了战后几十年成为最先进技术的大部分内容。战胜国在军事上节省了巨额资金研究和开发成本。

 

 

梅塞施密特 P.1070

 


在 Me 262 (P.1065) 喷气式战斗机的初始建造工作期间,另一个项目启动,该项目显然超越了梅塞施密特自己对单座“追击战斗机”的设想。P.1070 项目代表了工学硕士汉斯霍恩 (Hans Hornung) 试图通过减小双喷气式战斗机的整体尺寸来减轻其重量。同时,随之而来的表面积减少和最新空气动力学的使用大大提高了性能。

P.1070 与已在建的喷气式战斗机进行了对比。但由于生产成本同样高昂,且 P.1065 的开发工作已进入后期阶段,因此停止了进一步的开发。下一次降低 Me 262 开发成本的尝试将朝着完全不同的方向发展。

 


 

 

动力装置:两台 BMW 涡轮喷气发动机,每台的额定推力均为 600kP (1,322lb)。

翼展:8.30米

机翼面积:13.0平方米

整体长度:8.10米

整体高度:2.90米

起飞重量:2,800-3,200公斤

最大机翼载荷:246公斤/平方米

唯一可用的数据是计算出的最大速度为 1,100 公里/小时 (683 英里/小时)。

机头配备两门 15 毫米 MG 151 加农炮,前起落架舱旁边配备一挺 13 毫米 MG 131 机枪。

 

梅塞施密特喷气式 Bf 109

 


在梅塞施密特提出对更少的基本型号进行标准化的广泛建议的背景下,鉴于 RLM 对 Me 262 的紧张交付计划,项目局研究了基于现有型号或至少是完全设计好的型号(在这种情况下,主要是 Me 155)生产一种快速且易于组装的喷气式战斗机的可能性。因此,奥格斯堡团队正在沿着与库尔特·坦克的喷气式 Fw 190 类似的思路进行研究。但梅塞施密特也很快放弃了这个想法;经过仔细研究发现,所涉及的费用实际上不会比 Me 262 所需的费用少很多。

能够从已投产机型中借鉴的部件极其有限。最终的飞机给人的印象是,它只是一个临时解决方案,无论如何,此时 Me 262 的飞行测试已经进入后期阶段。前轮取自 Me 309。但机翼、机头部分(包括武器)、主起落架和油箱装置都必须从头开始打造。

喷气式 Bf 109 的基本设计在原理上与 Me 155B 高空战斗机相似,后者也是从人们所熟悉的标准 Bf 109 发展而来的。喷气式 Bf 109 并不是利用现有部件在短时间内生产喷气式战斗机的最后一次尝试,正如梅塞施密特 P.1095 和利皮施 P.15 黛安娜项目所证明的那样。

 


动力装置

两台容克斯 Jumo 004B-1,每台额定静推力为 900kP(1,984 磅)。

翼展:13.00米

机翼面积:19.5平方米

整体长度:9.20米

整体高度:2.60米

满载,包括约 750 升(164 加仑)燃料,但不包括压力舱:4,750公斤

最大机翼载荷:243公斤/平方米

表现没有计算数据;这些数据应该与 Me 262 的数据相当。

一门 20 毫米 MG 151 机炮和两门 30 毫米 MK 103 机炮

 

梅塞施密特 P.1092

 

1943 年初,随着德国的军事和经济形势不可逆转地恶化,盟军的轰炸攻势日益加强,德国地面部队在各条战线上节节败退,梅塞施密特教授提交了一份书面报告,要求大幅减少目前为德国空军批量生产的飞机数量,而当时德国空军的飞机数量已增长到惊人的 51 种。梅塞施密特确信,只需五种基本型号就能满足所有作战需求。他的论点的有效性频率越来越高,破坏性瓶颈在两个方面都存在劳动力和材料供应。

1943 年,他试图通过扩大 Me 262 的预期用途数量(最初教练机、拦截机、快速轰炸机和侦察机;然后是重型战斗机和夜间战斗机)。他的新喷气式飞机项目 P.1092 也怀揣着同样的目标,与 Me 262 相比,它更小、更简单,从一开始就被设计成一种多用途飞机。

1943 年 5 月 P.1092 的首批设计方案如下:P.1092A 战斗机,配备一台 Jumo 004 涡轮喷气发动机。P.1092B 拦截器,配备一架 HKW 109-509A 火箭发动机。配备两架 Argus 的 P.1092C 快速轰炸机脉冲喷射。

P.1092D 单座机,配备两架 Jumo 004,可充当驱逐机、远程战斗机、高空战斗机、超高速轰炸机、俯冲轰炸机和鱼雷轰炸机。P.1092E 双座机,配备两架 Jumo004s,作为夜间战斗机和重型战斗机。上述系列,为了简化问题,使用了 Me 262 的外翼部分,旨在执行综合角色多种类型,如 Me 163B、Me 328B,甚至 Me 262,并最终完全取代它们。

但在 RLM,梅塞施密特只能推动那些有关扩大 Me 262 作用的计划。到了这个阶段,柏林的当权者不再倾向于同意开发(几乎)全新的武器系统。他们更感兴趣的是看到一架简化的单喷气式空中优势战斗机,其性能比 Me 262 更好。因此,1943 年 6 月/7 月,P.1092 的第二套设计方案完全集中在这样一架飞机上,它最多可以充当一种战斗轰炸机的次要角色。设计团队由工学硕士汉斯·霍恩 (Hans Hornung) 领导,与梅塞施密特教授和工学硕士沃尔德马尔·沃格特 (Woldemar Voigt) 密切合作。图纸要么由霍恩本人完成,要么由项目组 1 在他的密切监督下完成。它们是 1943 年生产的一些最先进的计划之一。

 


整个 P.1092 项目中使用的容克斯 Jumo 004 涡轮喷气发动机

 

该设计与福克沃尔夫同时期的喷气式战斗机设计 2 号(PII)有某些相似之处。

 

梅塞施密特 P.1092A

1943 年 5 月 25 日多用途飞机的战斗机变型。

不可否认的是,出于维护目的,发动机更容易接近,但在这里,前轮也位于喷气进气口的正前方,明显“危及发动机”。就像不来梅的竞争对手一样,梅塞施密特仍然选择放弃使用大后掠翼所带来的任何高速性能优势。

 


动力装置:一台容克斯 Jumo 004C,额定静推力 1,015kP (2,237 磅)。

翼展:8.40米

机翼面积:12.0平方米

整体长度:9.00米

整体高度:2.50米

满载时约4,000 公斤,含 1,200 升燃油

最大翼载,约330公斤/立方米

表现没有可用的性能计算。

机头有两门 30 毫米 MK 103 机关炮。

 

 

梅塞施密特 P.1092/1 战斗机 1943 年 6 月 8 日

这是 P.1092A 战斗机系列的首个方案。为了弥补后掠翼在低速时的缺点,霍恩首次选择采用可变后掠翼。机翼根部弦长的增加也使主起落架的安装变得更加容易。前轮的空间非常小,现在更有利地位于发动机进气口后方。总体而言,战斗机的起落架提供的离地间隙非常有限。

基于此设计,进一步研究尝试改进飞机,特别是机身和机翼轮廓。结果,在 1943 年 7 月初,霍恩提出了一项新方案,其线条比原始模型更简洁,并且在某些方面与 Me 262 有明显的相似之处。

 


 

 

动力装置:一台容克斯 Jumo 004C,额定静推力 1,015kP (2,237 磅)。

翼展:8.50米

机翼面积:13.5平方米

整体长度:8.23米

整体高度:3.26米

起飞重量:3,850公斤,1,200 升燃油

最大机翼载荷:285公斤/平方米

最大速度:6,000 米处 910 公里/小时

初始爬升率:18.3米/秒

服务上限:11,600米

最大续航能力:9000米,2小时,1,025公里

两门 15 毫米 MG 151/15,外加两门 30 毫米 MK 103 加农炮,位于前机身发动机进气口的左侧和右侧。

 

梅塞施密特 P.1902/2 单发喷气式战斗机 1943 年 7 月 3 日

 


增加翼展(数据表中的 WS)的替代型号也用于对轻型高空战斗机进行初步研究,但结果并未达到预期。P.1092/2 项目与 Lippisch P.20 和 Me 262 一起在内部用作性能比较计算的对象。作为仲裁者,Hornung 认为 P.1092 的评分高于 P.20,但总体而言 Me 262 更胜一筹。因此,他现在试图重新安排机身组件以获得更多空间。这使燃油容量增加到 1,250 升(274 加仑)。1944 年底,换句话说几个月后,梅塞施密特项目局发现他们在设计 P.1106 时重复了这一程序。

 


 

动力装置:一台容克斯 Jumo 004C,额定静推力 1,015kP (2,237 磅)。

翼展:7.75米

WS: 10.00米

机翼面积:12.7平方米

WS:14.45平方米

整体长度:8.10米

整体高度:3.65米

空载:2,626公斤

WS: 2,692公斤

起飞重量:3,664公斤

WS:3,730公斤

最大机翼载荷:288.5公斤/平方米

燃油重量为 750 公斤(1,652 磅),在 1943 年仍有 1,000 升(219.9 加仑)。到 1944 年底,由于当时柴油较重,燃油重量约为 900 升(197.9 加仑)。

6000米处最大速度:931公里/小时

WS:914公里/小时

服务上限:11,200米

WS:12,100米

武器:两门 30 毫米 MK 103 加农炮,外加机身动力装置左右两侧两门 15 毫米 MG 151/15 加农炮。

 

梅塞施密特 P.1092/3   1943 年 7 月 16 日

 


在另一项提案中,项目工程师研究了另一种方案。在 P.1092/4 中,他们将驾驶舱进一步移至机头。这意味着武器舱现在被飞行员占据,但后者的视野却大为改观。该系列的最终设计,即 1943 年 7 月 20 日的 P.1092/5,代表了两者之间的某种妥协,并产生了横截面积,上述设计对空气动力学没有任何改善。无缝翼机翼及其大面积襟翼主要取自 Me 262,尾翼和控制系统也是如此。P.1092/4 和 P.1092/5 提案的技术数据与上述 P1092/3 提案的技术数据相对应。P.1092 系列的大量工作为 1944 年秋季成功且极有前景的 P.1101 的设计奠定了基础。

 


动力装置:一台容克斯 Jumo 004C,额定静推力 1,015kP (2,237 磅)。

翼展:9.40米

机翼面积:12.7平方米

整体长度:8.10米

整体高度:3.60米

除航程增加外,其性能和重量数据应该与 P.1092/2 大致相当。

机头有四门 30 毫米 MK 108 机关炮。

 

 


 

 

梅塞施密特 P.1095  1943 年秋

 


 

除了汉斯·霍农周围的团队之外,其他梅塞施密特设计师也不时地致力于单座喷气式战斗机的研发。其中包括工程学硕士鲁道夫·塞茨 (Rudolf Seitz),他与其他几位同事(工程学硕士 Prager、工程学硕士 Mende、工程学硕士 Kaiser)自 1943 年 5 月以来一直在达姆施塔特的 Jacobs-Schweyer GmbH 公司工作,负责准备 Me 328B 型号的批量生产。

1943 年 9 月 3 日,Me 328 暂时搁置,塞茨尝试为这架完全成熟的(脉冲喷气式)飞机重新配备涡轮喷气发动机。但由此产生的战斗机存在许多严重缺陷:机翼载荷过高、耐力太短、固定起落架。尝试将翼展增加到 9 米(29 英尺 6 英寸),并至少将前轮收起,但这些尝试都失败了。因此,塞茨决定几乎完全重新设计。然而,仔细检查后发现,这架飞机的主要结构部件大部分取自现有型号。

据悉,P.1095 曾被设计成两个不同的版本。第一个版本是对 Me 328 进行改进和扩大,并配备下悬式发动机,塞茨研究了将其作为纯战斗机设计的可能性。随后,对 P.1095 进行了大规模改造,使其成为一种可以执行对地攻击、快速轰炸或侦察等次要任务的战斗机。由于动力不足、技术已过时,并且前轮位于机腹发动机进气口前方,该飞机在结构上结合了 Me 309(尾部和主起落架)和 Me 262(机翼、驾驶舱和控制装置)的大量元素,因此,它根本没有未来。

 


 

动力装置:一台 Jumo 004B 额定静推力为 900kP (1,984lb)。

翼展:9.74米

机翼面积:15.3平方米

整体长度:9.71米

整体高度:3.38米

起飞重量:3,620公斤

最大机翼载荷:237公斤/平方米

6,000 米高度时速 860 公里,19,700 英尺高度时速 534 英里

机头有两门 30 毫米 MK 103 机关炮。

 


 

 

梅塞施密特 Me 262 HG III 战斗机和试验飞机

 


对于完美主义者梅塞施密特教授来说,Me 262 的最终版本并没有满足他所有的希望和抱负。在某些方面,他仍然认为该设计可以改进,这在一定程度上是必要的妥协的结果。他的主要目标是提高他的革命性喷气式战斗机的最大速度。

从 1939 年对 Me 262 进行的第一项研究开始,梅塞施密特就打算将喷气式发动机安装在机翼内,这样不仅可以减轻重量,还可以减少阻力。由于第一批“特殊(即喷气式)发动机”的预计尺寸不断变化,这些计划失败了。

另一种减少高速阻力的可能方法是利用阿道夫·布斯曼教授于 1935 年发现的后掠翼效应。1940 年初,后掠翼研究的第一批具体成果被德国航空工业获得,梅塞施密特于 1941 年 4 月首次计划将其安装在 Me 262 上,而 Me 262 恰好在当月成功完成了由 35° 后掠翼活塞发动机驱动的首飞。但当时紧迫的战争任务压力不允许做出如此彻底的改变。

1943 年 7 月,当马赫效应(“压缩性”)的问题开始表明当 Me 262 达到其性能极限时,一切又开始运转起来。第一个关于 Me 262 高速项目的严肃计划于 1944 年初制定。当时从达姆施塔特回来的 Dipl-Ing Seitz 将和他的项目组一起负责这项工作。结合项目的研究性质,一份日期为 1944 年 2 月 16 日的文件提出了对空气动力学改进、性能提升的 Me 262 的具体要求。

 

梅塞施密特 Me 262 HG III  1944 年 12 月 22 日

 


连同 HeS 011 发动机驱动的单喷气式高性能战斗机的研发工作,性能改进的 Me 262 HGIII 型号代表了二战末期最现代、最先进的德国战斗机项目。与单喷气式战斗机相比,它唯一的缺点是材料和生产成本相对较高。凭借此项目以及 P.1101、P.1110、P.1111 和 P.1112 的设计,德国南部的梅塞施密特公司于 1945 年登上了世界飞机制造业的巅峰。它对战后航空技术的影响反映了这一地位。

 


 

动力装置:两台容克斯 Jumo 004D(改进型 Jumo 004B),每台额定静推力为 930kP(2,050lb)。也可安装亨克尔 HeS 011 或 BMW 003。

翼展:11.08米

机翼面积:28.5平方米

整体长度:10.60米

整体高度:3.78米

空重:4,325公斤

起飞重量:6,451公斤

最大机翼载荷:235公斤/平方米

最大速度(M=0.96)1,100公里/小时683英里/小时

梅塞施密特显然准备用这架飞机冲击音障。没有进一步的性能数据。

与 Me 262A 相同,机头装有四门 30 毫米 MK 108 机炮。无线电设备:FuG 16ZY(甚高频/实时)、FuG 25a(地对空敌我识别)

 

德国秘密战斗机,喷气发动机第五部分(梅塞施密特)完!后续更精采

 

 



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