p 51野马战斗机内部图片 (家用版野马)

本文原载于《兵器》杂志2004年09月刊。本次转载时经重新二次内容完善及编辑、补充部分插图和整理,以与同好共同分享。个人认为《兵器》杂志是一本专业、客观的军事杂志,推荐持续订阅,丰富自身的军事知识。转载其上的一些年代比较久远的文章主要是想让读者以另一种比较独特的视角审视曾经的事物和观点。

合集前一部分请点击链接:“野马”家庭之动力篇——P-51“野马”战斗机60年(合集2/4)

p61野马战斗机的各种型号,升级版p51野马战斗机

轻巧体格

(XP-51F/G/J)

1943年初英国主管当局与北美航空公司联合讨论新一代“野马”战斗机。双方认定应以减轻结构重量、进一步提高飞行性能为设计重点。由于最初的原型NA-73设计载荷系数比英国需要的高,结果导致“野马”的结构重量比“喷火”高许多。NA-73的基本设计发展到P-51D/K几乎达到了极限,要想进一步大幅提高性能就必须进行结构减重。

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英为皇家空军喷火式战斗机

为此美国设计师埃德加·舒默德出差英国参观了修泼马林(Supermarine,“喷火”的制造商)工厂,并研究了英国缴获的德国梅赛施密特和福克·尔夫战斗机。1943年1月北美航空建议USAAF生产一种轻量化“野马”,要求该型号重新设计、减少重量、简化系统、改善维护性,并在不更换发动机的前提下提高性能。新“野马”的强度根据英国和美国的需求作了折衷。

美军方订购了2架原型机,型号XP-51F,公司型号NA-105,1943年6月又增购3架XP-51F。这些飞机全都安装帕卡德V-1650-3发动机的改进型,序列号从43-43332~43336,其中2架提供给英国航空委员会评估。因为原型机还未试飞,美陆航购买25架测试机的请求没有被批准。

XP-51F几乎没有可以与P-51D互换的部件。主起落架构件经过重新设计,机轮直径略微缩小,并配备了新型刹车片;机翼采用了阻力更低的新层流翼型,面积略微扩大,前缘笔直,没有了以前“野马”的前缘折线;机翼内置4挺机枪,每挺带弹440发;两侧机翼油箱容量减少到386.07升,并废除了后机身油箱;简化了发动机固定结构,采用整体式发动机支架,减轻了45千克的重量,且改善了发动机维护;飞机液压系统经过优化,并提高了压力。

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发动机散热器和中冷器经过重新设计,机腹的散热进气口距机身下表面更远,滑油散热器从散热器组中移出,使得散热器组体积减小并消除了通往发动机的既长又易损的滑油管;为了解决滑油散热问题,在滑油箱前部与中冷器之间安装了热交换器,通往后散热器的乙二醇溶液会带走滑油的热量;座舱采用标准的英国仪表面板,后装甲板与座椅做成一体;座舱盖尺寸加大;改进了气动控制面,增大尾翼面积和副翼偏转角度,襟翼和副翼的弦长相同;使用了更轻的、航空产品公司的3叶空心钢制螺旋桨;机体的许多次要金属零配件被铸造成型的塑料件代替。

在开始制造原型机前,陆军又决定在最后两架机身中安装罗·罗默林145M发动机(额定功率1910马力),型号改为XP-51G。1944年2月XP-51F通过工程检验,2月14日第一架XP-51F由鲍勃·契尔顿驾驶首飞,第二、第三架XP-51F分别于5月20日和23日升空。XP-51F的空重比P-51D轻了907千克,作战重量轻了726千克,发动机是与P-51D相同的1695马力帕卡德默林V-1650-7。考虑到空重轻了近1吨,预期在8839.2米(2.9万英尺)高度能够达到749.79千米/小时的速度。

第三架XP-51F进行初步试飞后于1944年6月20日装船运往英国,抵达英国后涂上了RAF涂装并命名为“野马”V,序列号FR409。在伯斯康姆顿进行的测试中,飞机与军械实验研究所发现“野马”V在战斗状态下重量只有3563.18千克。他们对其评价很高,但指出在某些飞行条件下缺乏方向稳定性,必须频繁使用舵修正。

XP-51G的制造工作始于1944年1月,默林145M发动机在2月到达。XP-51G安装了一副与“喷火”相同的罗陀木制5叶螺旋桨,其余方面与XP-51F相同。8月12日契尔顿驾驶XP-51G首飞。第二架XP-51G在11月14日升空。XP-51G使用5叶螺旋桨只进行了一次20分钟的飞行,后更换较传统的航空产品A-542-B 4叶螺旋桨。XP-51G成为速度最快的“野马”——在6324.6米能够达到759.45千米/小时的速度。

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第二架XP-51G在1945年2月装船运送到英国,RAF序列号FR410。1945年2月这架飞机因在伯斯康姆顿测试中飞到了796.46千米/小时的速度而被广泛报道,并打破了北美航空使用另一架G型在同一高度759.45千米/小时的纪录。后由于RAF装备重点的改变,XP-51G没有进行进一步的试飞。

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XP-51F/G都没有进入批量生产,仅停留在原型机阶段。其中重要原因是性能优秀的默林100系列发动机难以批量生产。帕卡德提出了替代方案——按许可证生产V-1650-9,能在6096米高度通过喷射水/乙醇而产生1900马力的紧急动力,并保证可以在1944末开始交付。这一发动机导致新的“野马”生产型,这就是P-51H。

最后一种轻量化的原型机是XP-51J,安装艾利森V-1710-119发动机,该发动机具有齿轮驱动的两级增压器,起飞额定功率为1500马力,在6309.36米高度通过注水加力可获得1720马力。由于V-1710-119具有一个上吸式化油器,为此重新修改了机头的几何形状,去掉了所有的进气口,化油器所需空气从机腹散热器进气口前部通过增压导管引入,垂尾根部增加了背鳍。

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陆军订购了两架XP-51J原型机,序列号为44-76027和44-76028。76027在1945年4月23日首飞,空重2735.32千克,正常重量3424.82千克,预期在8351.52米高度达到773.93千米/小时的最高速度。但试飞中艾利森发动机始终无法进入全功率状态,所以未达到此速度。另一架44-76028没有进行飞行。随着战争的结束,XP-51J的所有进一步研制工作也中止了。

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最快“野马”

(P-51H/M)

P-51H是“野马”的最后型号,也是速度最快的生产型“野马”,并且还是二战最快的生产型活塞战斗机之一。虽然P-51H诞生于二战,但由于服役时间太晚没有赶上对日最后一战。

P-51H是在轻量化XP-51F/G基础上研制的,发动机是帕卡德默林V-1659-9。它具有西蒙斯自动增压调节器,可以保持进气管恒定压力,并具有一套喷水系统,短时间内紧急功率得以超过2000马力。该机公司型号NA-126。由于“野马”系列的成熟性,1944年6月初步设计还未完成之前,就被军方订购了。

P-51H的垂尾和方向舵高度显著增加,以增加稳定性;后机身经过加长,比P-51D长出0.32米。P-51H从XP-51F继承过来了很多特征:较浅的机头下汽化器进气口,发动机的整体化安装方式,相同的简化起落架以及较小的机轮和碟刹,没有前缘折线的宽弦机翼等等。P-51H的座舱盖比XP-51F小许多,与P-51D类似,但轮廓不同于P-51D,最高处正处于飞行员头顶,向后过渡较平直。

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P-51H的腹部散热器尺寸进一步加大,散热器进气口垂直于机身下表面,散热器到机尾线条过渡平直。P-51H的座舱位置升高,改善了视野,从瞄准具向机头有8°俯角。机翼内置6挺机枪,配弹1880发,也可安装4挺,配弹1600发,外挂能力与P-51D/K相似。重新设计了机翼口盖与供弹系统以改善对枪械的维护。后机身油箱容量减少到189.25升,机内总载油量965.18升。

首架P-51H-1-NA于1945年2月3日由契尔顿驾驶升空。头20架P-51H-1-NA都安装了剩余的XP-51F垂尾。从P-51H-5-NA批次后开始安装新高垂尾,并对先前出厂的P-51H-1-NA作了改装。新垂尾终于消除了所有早期默林动力的“野马”系列偏航稳定性问题。

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P-51H“野马”战斗机三视简图

P-51H原与共和公司P-47N“雷电”一道作为登陆日本行动的主力战斗机。USAAF订购了2 000架P-51H,其中有555架NA-126和1445架有细小区别的NA-129。所有这些飞机在英格伍德工厂生产。达拉斯工厂生产1629架NA-124,型号为P-51M。P-51M安装V-1650-9A发动机,没有喷水加力系统,紧急功率较低。

一架P-51H曾提供给RAF在伯斯康姆顿测试,序列号KN987。美国海军在1945年8月获得一架P-51H(44-64420)用于舰载测试。这是继P-51D舰载测试失败后“野马”的又一次上舰尝试。测试表明P-51H的方向舵控制能力大大提高。但由于战争的结束,舰载型P-51H没有进一步发展。1948年美国海军获得了第二架P-51H44-64192,供格鲁曼飞机公司测试各种翼型在近音速下的性能,海军航空序列号09064。1952年测试结束后飞机被归还给空中国民警卫队。

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1948年美国海军使用P-51H44-64192号机供格鲁曼飞机公司测试各种翼型在近音速下的性能,海军航空序列号09064

P-51H没有赶上欧战。到1945年夏末,一些P-51H已经装备了少数作战单位,但是在太平洋战争结束时还未达到作战状态,所以P-51H没有参与任何战斗。战争结束后USAAF取消了1445架P-51H和1629架P-51M的订单。达拉斯仅生产了一架P-51M(45-11743)。

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另一个计划中的型号是P-51L(公司型号NA-129)。该机与P-51H类似,只是安装马力更大的V-1650-11发动机。该发动机配备一个斯特郎堡速度/密度喷射型化油器,喷水状态下峰值功率2270马力。军方起先订购了1700架,后全被取消。

最后1架P-51H在1946年下线,共生产555架。飞行员认为驾驶P-51H比D型更轻松,但美军还是不信任H型的轻型结构。P-51H因此没有参与朝鲜战争,参战的是更坚固的P-51D。

告别演出(“执法者”)

1957年美军最后一架“野马”退役后,它的传奇还未结束。直到20世纪70年代,许多“野马”还作为对外军援在其他国家中保持着一线装备的地位。另外还有数以百计的剩余“野马”被卖到民间市场,其中多数用于航空表演和竞赛。至今仍有改装“野马”在飞行。

在看到退役“野马”的市场价值后,骑士飞机公司从北美手中购买了“野马”的设计修改权,尝试在美国和海外市场上销售改进型。1967年和1972年,美国空军(USAF)从骑士购买了两批“野马”,大部分赠送给了参与军援计划的南美和亚洲国家。这些飞机利用F-51D的机身进行翻新:安装新的V-1650-7发动机、新的无线电及F-51H的高垂尾;加强了机翼,内置6挺12.7毫米机枪,翼下设置6个承力点,可以挂载2枚453.62千克*弹炸**和6枚127毫米火箭弹;保留了F-51D的标准座舱盖,但在飞行员后增加了1个观察员的座位。这些翻新的“野马”被涂上了USAF机徽和新的序列号,表示重回空军服役。

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1968年美国陆军使用一架F-51D(44-72990)作为洛克希德YAH-56“夏延”武装直升机的伴随机。由于其表现出色,陆军在1968年向骑士订购了两架F-51D伴随机,序列号68-15795和68-15796。这两架飞机安装了翼尖油箱,无武装。”夏延”项目下马后,68-15795安装了106毫米无后坐力炮用于评估其在对付加固地面目标的效果。

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1968年美国陆军使用一架F-51D(44-72990)作为洛克希德YAH-56“夏延”武装直升机的伴随机。

骑士公司相信“野马”的设计还有进一步开发的潜力。20世纪60年代后期公司开始研究使用涡轮螺旋桨发动机替换帕卡德默林活塞发动机的可能性。骑士公司的业主戴夫.林赛一开始选择莱康明T55涡轮螺旋桨发动机,但没有成功。1968年公司在一架F-51D上安装了1740等效马力的罗.罗标枪510涡轮螺旋桨发动机并进行了试飞。飞机被命名为涡轮“野马“Ⅲ,民间注册号N6167U。但后来骑士公司将图纸卖给派普飞机公司,取消了涡轮“野马”的进一步发展工作。1970年11月4日,安装标枪发动机的“野马”原型机运抵在弗隆滩的派普工厂。

此时美国已卷入越战。军方需要为南越提供一种廉价的高性能近距支援飞机,计划的代号“铺路币”。为了获得“铺设币“的生产合同,派普公司开始了野心勃勃的“野马”改装方案:在单座F-51D和双座TF-51D上安装2455等效马力的莱康明T55-L-9涡轮螺旋桨发动机,并命名为“执法者”。第一架原型机于1971年4月19日首飞。但“执法者”命运不佳,一直没有投产。直到1981年9月USAF才与派普签订了两架原型机合同。这两架飞机的公司型号为PA-48,但未赋予*用军**型号及序列号。

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与“野马”相比,PA-48“执法者”可以说是一种重新设计的飞机,两者只有10%的部件可互换。“执法者”主翼后的机身延长了48.26厘米,并加大了尾翼面积;安装一具莱康明T55-L-9涡轮螺旋桨发动机,为此完全去掉了“野马”标志性的腹部散热器,巨大的发动机排气管安装在机头左侧:单座座舱内安装扬基火箭弹射座椅,翼尖装有副油箱,翼下承力点增加到10个;机翼内没有机枪,但可挂载机枪吊舱。两架PA-48分别于1983年4月9日和7月8日首飞。

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安装在“执法者”机头左侧、巨大的发动机排气管

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“执法者”翼尖装有副油箱,翼下有10个挂架,可挂载机枪吊舱。

USAF于1983~1984年间分别在埃尔金空军基地和爱德华兹空军基地进行了评估。“执法者”总重6350.66千克,最高速度是648.43千米/小时,巡航速度584.07千米/小时,实用升限11460.48米,作战半径(挂载两个机枪吊舱)754.62千米。

PA-48“执法者”没有获得任何生产订单。两架原型机在1986年末被USAF保存,其中之一(N481PE)现在在俄亥俄州达顿莱特-帕特森空军基地博物馆陈列。

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