太平洋上的神话——零式战斗机


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送交者: Mitsubishi 于 September 28, 2002 23:46:33:

“零”式舰载战斗机是日本在二战主力战斗机,该机轻便灵活,火力强大,在二战初期性能大大超过了盟国战斗机,它就象笼罩在浩瀚的太平洋和广阔的东亚大陆上空的魔鬼,统治了大半个太平洋的天空,成为日本法西斯手中一把锋利的屠刀,造就出所谓的“零战神话”。

1937年“96”式舰载战斗机(Mitsubishi A5M Claude)刚进入日本海军服役,但日本海军已经着手研制A5M的后继机型了。方案要求:飞机的最大平飞速度在4500M高度时应为500KM/H;能在3,5分钟内爬高到3200M高;用最大速度可续航1.5-2.0个小时,以巡航速度可以持续航行6-8小时;装2门20mm机炮和两挺7.7mm机枪;携带完善的无线电通信设备和无线电导航仪;操纵性能至少不低于A5M;在安装附加油箱的超载情况下,3.000米高度一般速度飞行1.5小时至2小时。巡航速度时应可持续飞行6小时以上;起飞滑行距离:风速12公里时,滑行距离在70米以下;着陆速度:时速170公里以下。滑翔能力:每秒3.5米至4米;空战性能:不得劣于96式二号舰载战斗机一型;超载状态下携带60公斤炸弹2枚,或30公斤炸弹2枚,1937年5月19日,日本海军以"12"试舰载战斗机的编号。向三菱重工和中岛飞机公司提交了研制说明书。

中岛公司认为军方提出的各项条件过于苟刻,在1938年1月宣布退出设计竞争。三菱公司指定堀越二郎领导一个设计组完成这项设计工作,堀越二郎,1903(明治36)年6月22日生于群马县出身,他1927年毕业于东京帝国大学航空工业科,曾在德国容克斯公司和美国寇蒂斯公司深造,工学博士,他吸收了西方最先进的设计思想,在海航的96舰战的设计经验基础上设计出了这种全新飞机。刚满28岁,零式战斗机于1937年开始设计,在工作中逐渐形成了3人小组:总体设计掘越、构造计算专家曾根和武器仪表专家昌中,之后起落架专家加藤定彦也加入小组,后组成一个平均年龄24岁的29人设计组。

A6M1十二试舰载战斗机

堀越二郎领导的设计组设计了一种低单翼、全收放起落架的飞机。飞机座舱罩呈水滴型,视野极佳;使用Mitsubishi“吉星”14缸780马力气冷发动机(Ha31/13),驱动一副两叶变距螺旋桨。由于日本当时能选择的发动机的功率就在800马力左右,要使飞机航程远,速度快,机动性高,唯一的办法是降低飞机机体自身的重量。为了研制新型飞机,日本已经专门开发了特殊的含少量锰铬元素的铝合金(杜拉铝),这种合金的强度较普通铝合金高得多。堀越二郎大胆的使用这种新型材料,使飞机整体结构明显减重。设计的飞机基本达到了军方要求,在航程、爬升率、转弯半径方面尤其出类拔萃,是当时世界上性能最先进的舰载战斗机。但是,减重使飞机未能在飞行员周围、油箱上安装必要的装甲;机翼结构强度的冗余度偏小;这就是该机的弱点。


A6M1原型机,共生产2架,注意其两叶螺旋桨

1939年3月16日,首架原型机在三菱重工名古屋工厂完工,随即移交日本军方在日本陆军的Kagamigahara基地进行试飞。4月1日,由原海軍三等航空兵曹试飞员志摩勝三Katsuzo Shima进行首次飞行。试飞非常成功,仅发现了存在机轮刹车液压系统效果差和飞行中飞机轻微颤动两个问题,在重新设计液压系统和将两叶螺旋桨改为三叶螺旋桨后,问题得到解决。

9月14日,交付海军真木成一大尉接受试飞,日本海军正式赋予该机A6M1舰载战斗机的编号,A是日本海軍艦載戰鬥機,6是第6種艦載戰鬥機,M是三菱。在首架原型机试飞的同时,三菱公司已经完成了第二架飞机的装配,10月18日进行工厂试飞,一星期后交付海军进行试飞,1940(昭和15)年3月11日十二試验2号机(飞行员奥山益美)坠毁。

零式飞机是日本飞机设计的重要里程碑。它实现了多个第一,如首次采用全封闭可收放起落架;电热飞行服、大口径机关炮、恒速螺旋桨、杜拉铝承力构造,气泡形座舱和可抛弃的大型副油箱等设备。零战采用下单翼正规布局。由于1939年是日本纪年2600年,因此被称为“零式”战斗机,简称“零战”。

A6M2a零式11型

A6M1的速度只有492KM/H,距日本海军要求的速度还差了一点,因此军方要求从第三架原型机后换装功率较大的Nakajima NK1C“繁荣”12发动机。更换发动机的飞机被命名为A6M2,1939年12月28日首飞。飞机性能大大超过军方的预计。1940年7月完成军方试验,7月31日被正式命名为海军“零”式舰载战斗机11型,简称“零”战。


在中国作战的第12航空队的零式11型(A6M2a)第182号

7月12日日本海军已经迫不及待地将15架预生产型的“零”战装备日本海军第12联合航空团进行战斗试验。8月19日,第12联合航空团横山保大尉率12架“零”战从武汉起飞,掩护50架G3M2对重庆进行空袭。这次袭击未能和中国空军接战。9月13日,进藤三郎大尉率13架“零”式在重庆以东空域和27架中国空军的I-15、I-16混和机群遭遇。中国国民党空军27架飞机被全部击落(也有被击落13架、击伤11架的说法),“零”战无一损失。在随后的几个月里,一共有99架中国飞机被“零”战击落,“零”战仅有两架在地面事故里被焚毁,从此“零”战开始了统治大半个太平洋的时代。

在“零”战在中国出现后,当时任中国航空委员会顾问的陈纳德曾向美国军方提出警告,还详细解释了P-40E飞机用什么办法可以击落“零”战。可惜这份本可以挽救许多美国飞行员生命的情报却被打入冷宫。西方对“零”战仍然一无所知。

A6M2b“零”战21型

从第65架飞机开始,飞机的机翼外段改为可以向内折叠,以符合航空母舰飞机升降机尺寸的要求,能折叠机翼的A6M2即“零”战21型。


第341航空队的21型A6M2b

1941年11月中岛飞机公司也开始制造“零”式。到12月7日珍珠港事件爆发时,日本海军已经有“零”战400架,绝大多数是“零”战21型。珍珠港事件中,“零”战掩护B5N2和D3A1进攻,负责对美军机场、防空阵地等目标进行扫射和同美军飞机进行空战。在袭击中共击落美军飞机4架,8架“零”战被地面炮火击落。

珍珠港事件的第二天,84架“零”战掩护54架G4M1和54架G3M2从我国台湾省基地起飞,用平时训练的节油飞行方法达到“零”战航程的极限,对菲律宾的克拉克空军基地进行袭击。虽然头一天珍珠港已经遭到袭击,驻菲律宾的美军仍然未对机场上的飞机进行疏散,仅有少量的飞机升空巡逻。袭击结果是15架美军飞机在空中被击落,50架飞机在地面被炸毁,驻菲律宾美军空中力量遭到重创。在菲律宾上空第一个击落美军飞机的是著名的日本王牌飞行员是坂井三郎,他击落P-40。两天后,坂井又击落了一架B-17空中堡垒。到12月13日,菲律宾上空已经没有美军飞机了。

“零”战最辉煌的战绩是在荷属东印度群岛的空战中,200架“零”战在三个月内战胜了盟军由布雷斯特-339-布法罗、寇蒂斯-怀特CW-21BS、寇蒂斯Hawk75A-7、寇蒂斯P-40等飞机武装的荷兰、英国、澳大利亚、美国联合空军。1942年3月8日,荷兰驻军被迫投降。

随后,“零”战转战新几内亚和所罗门群岛,与美军岸基的P-40和Bell P-39对抗,“空中眼镜蛇”在性能上不敌“0战(因此,P-39美军未大批装备,而是做为租借法案物资援助苏联)。

盟军仅有的亮点是由陈纳德的”飞虎队“创造的。1941年12月20日日军轰炸昆明时“飞虎队”首次参战。“飞虎队”的飞行员在参战前就已经知道:P-40和“零”战在平飞速度上基本一致;但“0’战的机动性,特别是上升率和转弯半径远优于P-40,如果按传统的“咬尾”攻击法攻击“0‘式的话,一定会被“零”战反咬尾;只能利用P-40坚固的机体结构和优越的俯冲速度,先将飞机尽量爬高到占位高度,然后朝敌机编队高速俯冲,开火攻击,攻击完毕后不要改平,径直向低空俯冲,一般情况下“零”战无法跟踪。在1942年7月“飞虎队”改编为美军第14航空队时,已经击落敌机286架,自身损失飞行员13名。

1942年7月,按照西南太平洋空军司令部的编号方法,“零”战被赋予Zeke的编号名。

1942年6月,日本对阿留申群岛进行了攻击,意欲牵制美军,掩护日本对中途岛的袭击。6月3日,小贺忠义兵曹长驾驶一架A6M2从“龙骧”号起飞对荷兰港进行袭击,返航途中发现飞机燃料发生泄漏,无法返回母舰,不得不紧急迫降在一个荒岛-阿库坦岛的苔原上。松软的苔原陷住了机轮,机身翻倒,折断了小贺的脖子。5星期后,一支美国搜索队发现了这架飞机和倒吊在座椅上死去的小贺。飞机除了燃料箱上被地面机枪击穿两个洞外,几乎完好无损。

这是美军在太平洋战争期间最重要的缴获品。美军立即将飞机装箱运回美国,修复并进行试飞,通过试飞寻找对付“零”战的办法和针对“零”战设计新型战斗机。

试飞证明,“0’战的确是当时世界上最优秀的舰载战斗机。

1、爬升率和转弯半径极好,能轻易超过F4F“野猫”和P-40。在低速时用这两种飞机和“零”战进行“咬尾”缠斗无异于自杀。但如果在高速时,优异的垂直机动性能开始恶化,原因是副翼的动作出现呆滞,反应十分缓慢。

2、机翼的冗余强度低,不能进行大过载长时间高速俯冲。在战斗中如果被“零”战咬尾,应立即以高速度俯冲并滚转,通常可以摆脱。

3、没有任何装甲保护飞行员和油箱,油箱也没有自封装置和灭火设备,很容易被击中起火。

A6M2进行的最后战役是1942年10月26日开始的圣克鲁斯战役。在此之后,A6M2被A6M3取代。替换下来的A6M2装备二线部队或作教练机。战争最后阶段中残留的A6M2被当成神风飞机使用。

A6M2-K零式练习战斗机

1943年11月佐世保的第21海军航空兵器工场应海军17试招标书将一架单座A6M2改装成了双座型,学员在前座教官在后座。为了容纳后座舱,将座舱扩大,这样挤占了机身油箱的位置,为了平衡增加的而去掉了机翼20毫米机炮,去除了主轮的整流板。水平尾翼前的机身上附加了一小片垂直安定条。生产了236架。另在日立公司的千叶飞机工厂生产272架。 


“零”式舰载战斗机是日本在二战主力战斗机,该机轻便灵活,火力强大,在二战初期性能大大超过了盟国战斗机,它就象笼罩在浩瀚的太平洋和广阔的东亚大陆上空的魔鬼,统治了大半个太平洋的天空,成为日本法西斯手中一把锋利的屠刀。

A6M3零式舰上战斗机32型"Hap"

1941年中期,使用1130hp Sakae“繁荣”21发动机的新型“零”战开始设计,由本庄季郎接替堀越二郎设计,其发动机使用双速增压器取代原有的单速增压器,长度较12型稍长,发动机后隔板后移,机身油箱的容量减少,发动机罩上缘增加了增压器空气进口,32型切去了可折叠圆翼梢的主翼端而呈方角形,翼展减少到11米,改善了横向操纵性,时速略有增加,但航程减少。

随着美军在瓜达卡纳尔岛登陆,瓜岛失守,支援岛上日军作战的“零”战必需从560海里外的基地起飞。由于A6M3的航程不足,在瓜岛上空作战的时间稍长就难于返回基地,为此损失了相当数量的飞机。为了延长A6M3的航程,在机翼中增加了机翼油箱,原来取消的折叠翼尖又被恢复,虽然这种飞机仍然是A6M3,确另外改名为“零”战22型。22型是A6M3系列中生产量最大的改型。共生产560架。

1942年春末,A6M3配备到新几内亚和所罗门群岛前线,准备参加计划中的对澳大利亚的入侵。由于翼梢改为直角,盟军情报部门曾以为是一种新的战斗机,给它起名为“Hap",后来才发现这是一种”0“战的新型号,所以重新更名为Zeke-32.共生产343架


零式32型

A6M4

1942年底、1943年初,美军的F4U“海盗”和P38“闪电”大量出现在太平洋战场。A6M2、A6M3和这些飞机比较起来在性能方出现了较大的差距。A6M4是一种夭折的型号,由于新一代的A7M烈风迟迟不能投产,日本海军只能寄希望于继续改进零式。位于横须贺的第1海军海军航空兵器工场在两架A6M2上安装了一种带有涡轮增压装置的荣式发动机,新发动机功率有所增加,但是这种试验性质涡轮增压装置的麻烦接连不断,并没有投产。命名为A6M4,但试验还未完成即被A6M5所取代。

A6M5零战52型

1942年秋天,P38战斗机在阿留申群岛和新几内亚前线参战;1943年2月13日,F4U战斗机又首次在对布干维尔岛的袭击战中出现。这些新型战斗机使”0“战很快就丧失了空中优势。

由于换代的A7M“烈风”式的研制迟迟无法成功,零战被迫不断改进来应付越来越艰难的战局。1943年8月零战52型(A6M5)试飞,翼展缩短到11米,时速增大到560千米。其它改进包括翼上机炮改用弹链供弹以增加携弹量,加强机翼刚性和加装装甲板、防弹油箱等。零战52型的生存能力大幅度提高,但是由于机重增加,灵活性反而下降。零战52型共生产6000架以上,占零式战斗机生产总数一半以上。

当时的“零”战和美军飞机比较起来主要的弱点是机翼强度冗余量小,不能长时间、大速度俯冲,否则会空中解体。为了改进这一弱点,日本海军要求对“零”战进行改进,改进型即A6M5.

为了改进工作,第904架“零”战(A6M3)从生产线上调出,由Mijiro Takahashi负责改进工作。此时堀越二郎正在忙于设计J2M陆基战斗机。改造主要是另行设计了飞机机翼,翼展有所缩短,结构强度有所加强,。

1943年8月首飞。飞机重量虽然增加了大约200公斤,平飞速度却加大,俯冲速度达到660KM/H,基本符合军方要求。

首批A6M51943年秋天投入前线,恰逢美国为对付“零”战的专用战斗机F6F“恶妇”开始装备。

日本人对零战过于自信,曾称之为“万能战斗机”,因此故步自封,影响了零式战斗机换代型号的研制。随着美国对零战性能的熟悉,以及针对零战而推出的F6F“恶妇”式战斗机上场,结构坚固、装甲、火力等性能上,零战的性能优势丧失殆尽。而且随着美国F-6F、F-4U、P-38、P-47、P-51等优秀战斗机的大量出现,零式等日本各型战斗机无论从性能还是数量上均处于劣势。零式机体脆弱的缺点,逐渐成为其致命因素,特鲁克空战中的零战几乎成为了被猎杀的火鸡。

1944年6月19日的马里亚纳大海战中,108架A6M5掩护俯冲轰炸机、鱼雷轰炸机进攻斯普鲁恩斯的58特遣舰队,在途中遭到F6F的截击,日本飞机被击落300余架,没有一架突破“恶妇”的屏护圈。这天被美军称为“马里亚纳猎火鸡”。从此,日本海军元气大伤,再也无力组织大规模的袭击了。

在日本本土防空作战时,有少量A6M5在飞行员座舱后以30度的上射角度固定安装一门机关炮对付B-29。A6M5也是日军神风攻击的主要飞机。

A6M5a零战52型甲


1944年3月生产。进一步加强机翼结构,使俯冲速度达到740KM/H;用射速更快的99-2MK-4机关炮取代MK-3。

A6M5b零战52型乙


增加座舱防弹玻璃、油箱及飞行员座椅装甲、油箱二氧化碳自动灭火器,1944年4月生产。

A6M5c零战52型丙


马里亚纳之战的“零”战惨败,刺激了日本军方。日本军方感到确实需要一种先进的战斗机。但由于日本军方和飞机制造商长期盲目地相信“零”战是“万能战斗机”,未及时研制后继机型,正在研制的A7M还不能使用,造成日本先进舰载战斗机的后继无人。日本军方再次命令三菱公司对“零”战进一步改进,增强火力、装甲、和油箱容积,并具备携弹轰炸的能力。

三菱的Eitaro Sano领导了这次改型。增加了两门机翼装13.2mm机枪;取消了原来机身上的7.7mm机枪;在飞行员座椅后增加了装甲板;增加了座舱后机身内的30.8加仑油箱;机翼下增加空对空火箭发射架。

多次反复地改型,飞机增加重量已经达到Sakae系列发动机难于承受的地步,三菱拟用三菱“金星”62发动机。不知为什么,日本军方反对换装发动机,要求仍然使用Sakae发动机,同时又拒绝在Sakae发动机上加装甲醇喷注加力装置。

1944年9月,A6M5c首飞,命名为“0’战52c型。预期的发动机功率不足使飞机性能令人失望。

A6M5-K零战52型双座教练型

1944年8月,海军佐世保兵工厂改装的双座教练型。

另外日军还把A6M5改造夜战战斗机。

A6M6c

A6M5c计划失败后,日本军方同意使用带甲醇喷射加力的Sakae31发动机,首飞在1944年底。此时的日本飞机工厂熟练的技术工人已经不多,加上美国飞机的反复轰炸,质量控制差,飞机的可靠性大幅度下降。Sakae31发动机也是仓促生产的产品,功率输出不稳定,加力装置性能不可靠,维修又非常复杂。A6M6c的产量很小,在实战中没有什么突出的战绩。

A6M7零式舰上战斗机63型“俯冲轰炸机”


到1944末,大部分日本航母都被击沉,日本海军命令三菱发展一种零式的俯冲轰炸型,能在小型航母上操作。结果产生了A6M7。A6M7是A6M6c的派生型,在原来机腹副油箱位置安装了一个特殊的炸弹挂架,可以挂载一枚250千克炸弹或500千克炸弹,并且加强了水平尾翼以适应俯冲拉起时的巨大应力;尾翼面积加大,适应高速俯冲的操纵要求;机翼中段加设一对77升副油箱;在机翼中增加两挺13.2mm机枪。正式命名为“零”战63型,1945年5月试飞。大部分被当成神风飞机使用。

A6M8零式舰上战斗机64型

“零”战的最后改型。主要是中岛公司拟停止生产Sakae系列发动机,日本军方不得已同意换装三菱MK8K/P“金星”62发动机(Ha-33/62)1560hp.为装新发动机,机身重新设计。1945年初完工,在日本青森进行了7次试飞。1945年4月,生产出了首架A6M8。飞行试验发现燃料和滑油系统存在诸多问题,并有发动机过热倾向,这架飞机不得不返厂修改。通过扩大滑油罐,修改管线设计,并安装合适的发动机冷却导风板,才排除这些缺陷。1945年5月25日,这架A6M8在青森完成了服役测试,海军定型为零式舰上战斗机64型投入生产。第二架原型机6月完成测试,7月这两架飞机都送往横须贺测试航空队。三菱和中岛都生产A6M8,总共预定生产6,300架,不过由于战争最后几个月的混乱情形,A6M8并未交付。

A6M2-N 2式水上战斗机11型

1940年秋日本海军发出了单座水上战斗机15试的招标书。这种水上战斗机主要用途是掩护两栖作战,而且不需要跑道,日本海军命令中岛飞机公司在三菱A6M2基础上研制水上战斗机。1941年12月7日,太平洋战争爆发第一天,首架A6M2-N原型机首飞成功,海军将此飞机定型为海军2式水上战斗机11型,中岛小泉工厂一共生产了327架A6M2-N水上战斗机。

零式战斗机总产量为10449架,为日本二战飞机产量之最。

  总体上说,零式的最大优势就是极其优异的垂直机动能力,与零式缠斗,很难从背后将其咬住,甚至遭到零式的反转被其咬住。设计师堀越二郎大胆采用含微量铬锰的超硬铝合金,对飞机主桁梁进行革新。其抗拉强度好,耐疲劳强度更好,而且机体重量极轻,空重(21型)仅1570千克。零式的性能优势最大来源就是轻,特别轻,翼载极小,完全弥补了发动机动力的不足,而且保证了极大的续航力。与此相比,同时代德国的Me-109和英国的喷火式等各国战斗机均没有零式这样优异的续航力。
  但零式的优势,也是它自身的弱点所在。由于对重量的要求,也省去了装甲防护,而且由于大量铝合金的采用,导致机体极容易燃烧和解体,生存力不好。这也是当时所有日本飞机的共同弱点,所以日本飞机多有“空中打火机”的美称。但由于战争初期零战相对性能过于优异,因此弱点并没有暴露,而且通过飞行员素质和机动性能可以完全弥补。

零式战斗机的总设计师掘越二郎曾说:"零战的防弹能力非常差,这也是战时日本军用飞机的通病。油箱是一个死穴,一旦被击中就完了。但是美国考虑得非常周到,刚开展不久他们的研究重点就转移到防弹措施上。美国飞机的油箱内侧有多层的橡胶封闭,中间的层是由生橡胶制成,因此即使油箱被子弹击穿,那生橡胶会立即和燃油溶合,这样就不会漏油了。日本在越打越糟的时候才想起这项技术,不过别说橡胶,就连适用的粘合剂都没有开发过。......不过以当时日本的水平,制造的发动机动力要比欧美先进国家低平均20~30%,为了获得更灵活的性能,不得不牺牲一些东西。"
  零式的火力也很强大,首次装备了两门20mm机关炮,破坏力很强,此外还有2挺7.7mm机枪。不过在火力运用上也存在问题,20mm机炮的射速不高,而且备弹有限,而7.7mm机枪的威力又过于贫弱,难以威胁美国飞机坚实的机体。因此在实战上,零式的火力可能不及野猫式和恶妇式多挺12.7mm大口径机枪有效,特别是相对于日军飞机较差的生存力。

零式各型的相对性能随时间推移愈加落后,1944年的主力零战52型时速只有565千米,最终改型零战64型也只有572千米。而当时各国主要战斗机时速均已达到600千米以上,甚至700千米。零式战斗机的总设计师掘越二郎曾说:"不过零战的寿命并不短,最初它是站在世界航空技术尖端的,后期的落伍也有国力不济的原因。事实上零战在五年间没有加大引擎马力,也找不到后继机种,陆军和海军都搞自己的一套。弄这么多“百花主义”的设计方案,最后一个也造不出。相反的,美国人非常聪明—他们的机种不多,但是都实用。大马力高性能的F6F和飞行高度远超零战的B-29轰炸机是美国“重点开发主义”的成功。

相对来说零战机上的武装并不出色,初期是两挺7.7公机枪和两门20公机炮。这两挺7.7公机枪的火力相当薄弱,子弹重量低,穿透力不足,甚至连美军战斗机上的装甲板与自封油箱都不能有效穿透,因此许多受损的飞机上面可以数到一堆子弹孔,但是造成的伤害有限。另外两门20公机炮是由奥瑞冈公司授权生产,基本上机炮和机枪的搭配在二次大战的战斗机上非常普遍,像是德军的战斗机上经常可见,但是这两门20机炮的炮口初速约在606公尺/秒,再超过300码之后子弹因为散布过广导致无法精确命中目标,想要有效射击必须将距离拉近到250码以内。这两门机炮加起来也只有120发的子弹,数量过低。可见造就零战神化的最主要因素还是其机动性。
日本战时的工业潜力和技术发展水平十分低下的情况下能生产出如此优良的战斗机令人惊讶。零式战斗机已成为日本在二战中海空军的代名词,其以二战期间最优秀的战斗机载入史册。




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