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往期部分文章
「航空史话」好风凭借力,送我上青云—废气涡轮增压的P-47战斗机
【航空史话】弓似霹雳弦惊——战机*器武**布局小史
【航空史话】排空驭气奔如电——二战美国P-38“闪电”战斗机

前言
前一篇写到二战中最经典的双发战斗机P-38“闪电”,它干掉了二战时日本人心中最伟大的军神山本五十六,造就了美国陆航最好的王牌飞行员,二战中后期它是仅有的能让艾利逊V-1710型12缸水冷直列式发动机发挥余热的战机了。
陆航编号靠后一位的P-39式战斗机,也用的V-1710发动机。而这款名为“眼镜蛇“的战斗机的命运,真有些一言难尽。

生不逢时的艾利逊V-1710发动机
发动机其实还行的
事实上V-1710在它诞生的1930年代中期还是相当先进的1000马力级发动机。无奈美国当时的战机设计思想有点问题,首先是不太精细,结构强度普遍过剩,结果导致重量太大,太过结实。P-47“雷电”甚至包括P-51“野马”都曾经推出过“减重版”,而且性能都脱胎换骨!减重后的XP-47J型动力没变,1944年试飞的结果表明,速度提高到了惊人的493英里(793公里),不输于喷气式战斗机!爬升性能也达到了30000英尺(9100米)用时6分半钟,比减重前爬到15000英尺用时还要少!充分说明当时的美国飞机水分太大,可惜陆航担心投产XP-47J的话,生产线改动太大,零部件和之前的型号没什么通用性,最后没有批准量产。另一个反例是日本的“零”战,发动机功率才900马力左右,但经过极限减重后性能出色,开战之时打得一票1000马力发动机的美国飞机满地找牙!

“雷电”家族中性能最出色的XP-47J,减重让它脱胎换骨
众多的满地找牙的美国飞机中,就包括了P-39“眼镜蛇”。种类众多也是美国战机初期的另一个问题——有能力的飞机公司太多,竞争太过激烈,结果导致太多的“奇思妙想”,反而不太集中。随便一数,战前有能力研发战斗机的公司就有寇蒂斯(老大,代表作P-40,也用V-1710发动机)、北美(P-41“野马”)、共和(P-47“雷电”)、格鲁曼(F-4F、F-6F)、沃特(F4U“海盗”)、布鲁斯特(F2A“水牛”)……而P-39则诞生于贝尔公司,是的,你没看错,就是如今著名的直升机公司,目前最出名的产品要算V-22“鱼鹰”啦!高手如云的竞争环境中,要出人头地只能别出心裁。

美国飞机的奇思妙想很多,这是格鲁曼为海军研制的双发战斗机
直升机公司当然是后来的事,贝尔公司在固定翼飞机上也很有想法,它以后还会为我们奉献美国最早的喷气式战斗机XP-59、人类历史上第一次在平飞中突破音速的X-1试验机、2马赫垂直起降的XF-109战斗机……如此旺盛的创新基因,加上当时新锐的艾利逊V-1710型发动机,1937年贝尔公司就向美国陆航(陆军航空队,美国空军的前身)提交了一个崭新的战斗机方案,性能指标不输于前一篇文章的主角P-38“闪电”:最大速度400英里(645公里),爬升到18000英尺(6100米)用时5分钟!陆航立刻下了订单先买一架试试。

人类历史上第一次平飞过音速的飞机,来自一家直升机公司!
次年4月XP-39就进了试飞场,它果然不负贝尔公司的创新之名,对当时惯用的战斗机布局做了大刀阔斧的改动——通常战斗机都是把发动机放在机头直接驱动螺旋桨,其后是飞行员座舱,而座舱之后的机身基本是空的。而XP-39“眼镜蛇”却把V-1710发动机移到了座舱之后,通过一根长长的驱动轴来驱动机头的螺旋桨!这样做的好处中让整机的空间利用率大大提高,变得更趋合理:后机身原来空着的地方可以充分利用起来,放置发动机和个头不小的废气涡轮增压器,这跟P-38采用双尾撑的想法不谋而合;机头的空间可以布置*器武**并适当压缩变得更加尖锐,阻力更小更适合高速飞行,还有足够的空间布置前起落架,从而让XP-39成为最早的单发“前三点”式起落架的飞机。

XP-39,侧面突起的是废气涡轮增压器进气口

涡轮增压器进气口特写,这可能是最让“眼镜蛇”心痛的照片
试飞结果是XP-39性能与P-38“闪电”一样优秀:在安装了通用的B-5废气涡轮增压器的V-1710-17型发动机的推动下,XP-39在20000英尺飞出了接近390英里(630公里)的极速,爬升到18000英尺只用了不到6分钟的时间。虽然比贝尔公司承诺得要低一些,但在1938年也算非常了不起了,而且比起两台发动机的P-38“闪电”,XP-39显然更节省资源!陆航果断下令投产,签署了12架YP-39的合同!
横遭不测
到了YP-39阶段,“眼镜蛇”终于装上了*器武**,机头安装了受射击协调器控制的2挺12.7毫米机枪,不过最显眼的是一门粗壮的37毫米T-9机炮,和德国的Bf109战斗机一样从螺旋桨中间向前射击。不同的是“眼镜蛇”机头没有发动机,37毫米炮管是放在传动轴中间的,宽裕的机头空间让这门威力巨大的机炮达到了30发的备弹量(YP-39上还只有15发)!对比一下德国的“斯图卡”大炮鸟,两门37毫米炮总共才备弹12发!贝尔公司还嫌不够,又“眼镜蛇”的两翼各装了2挺共4挺7.62毫米机枪,火力配置甚至超过了双发的P-38“闪电”,在二战初期的战斗机中独占鳌头!

威力巨大的37mm机炮穿过螺旋桨向外射击

单发的“眼镜蛇”火力超过很多重型双发战斗机
正在“眼镜蛇”武装到牙齿准备大干一场的时候,美国国家航空咨询委员会(NACA)突然向陆航做了一项建议,鉴于已经开战的英国人急等着要货,而带B-5增压器的V-1710发动机的产能不足且成本过高,建议这种发动机只用于性能更好的P-38“闪电”——事实上产能的确是个问题,连P-38“闪电”初期都有部分没装上增压器。建议而单发的P-39“眼镜蛇”不装增压器,用于在12000英尺以下的空域!NACA还预计去掉增压器后,“眼镜蛇”的重量和阻力都会减小,低空性能会略微提升。

事实上比YP-39更早一些的XP-39B已经没有增压器了,注意侧面
一切由甲方爸爸说了算,贝尔公司只好接受调整,换成没有增压器的V-1710-37发动机,12000英尺有1090马力,YP-39还因此被拖延了试飞的时间,到1940年9月才上天,速度却一下子掉到了364英里(590公里)!陆航觉得这样的性能可以接受,也足以应付急等飞机用的英国人了。可怜“眼镜蛇”的命运就此锁定——没有了废气涡轮增压器,“眼镜蛇”的性能大为恶化,特别是高空性能!而敌方不是傻子,不会真的傻到像NACA和陆航安排的那样只在低空迎战!

低空的“眼镜蛇”双机编队
去掉了废气涡轮增压器成为“眼镜蛇”命运的关键,不过它毕竟还有590公里的极速,理论上应该还能招架两下的。但“眼镜蛇”的后置发动机又暴出了新问题!发动机可以算当时战斗机上最重、也是最重要的部件,德国梅密施密特大师有名言:“我设计飞机就是用尽可能小的机体包裹住一台尽可能大的发动机。”而“眼镜蛇”把发动机一旦移动到机身中部以后,全机的重心改变得太大,稳定性变得非常差!这对战斗机来说本来不全是坏事,但在开战初期,各国都没有多少有经验的飞行员,大批在“发动机在机头”的教练机上培训出来的新手一旦上了“眼镜蛇”,会发现操作手感与之前完全不一样,俯仰尤其敏感,如果按之前的经验去操作,“眼镜蛇”甚至会在转向时进入危险的尾旋!即使是普通的平飞,新手也很难稳定地控制航向、高度!

后置的发动机麻烦多多
另外拙作《「航空史话」“我要360度全景天窗!”——飞机座舱盖发展史》(点此跳转)中提到过,“眼镜蛇”的座舱门是小汽车式的侧开门,高速时飞行员逃生成了大问题:他首先顶着几百公里时速的气流推开舱门,跳出去以后还要注意避开自己的平尾以避免腰斩!其它战斗机上常用的招式——飞行员打开舱盖后倒飞把自己“倒”出去——完全用不上,这着实让人很不舒服!

飞行员们很不喜欢这个小轿车式的舱门
备受嫌弃
本来急等飞机用的英国人1939年就采购了一大批“眼镜蛇”,还按英国标准把37毫米炮换成了20毫米炮,12.7毫米机枪也换成了英制7.7毫米机枪。但马上他们就发现“眼镜蛇”毛病一堆,欧洲战场的高度还特别高,没有增压器的“眼镜蛇”完全没有前途。于是原本订了600架,到1941年接受了200来架以后就不再要货了!反正飞机不要钱,是借的!余下的美国陆航只好自己留下,后来苏联参战后就赶紧打包给送了过去!

英国版“眼镜蛇”机头的20毫米炮管特别长
美国陆航从1941年1月开始接收“眼镜蛇”,立刻收获了飞行员们如潮的恶评,不光是发动机后置引发的操作困难问题,还有它残留的的截击机血统带来的问题——为了保证高速,“眼镜蛇”的翼面积相对较小,导致翼载荷太大转弯性能非常差!到年底开战时,同样采用没有增压器的V-1710的P-40战斗机还能抵挡几下,标新立异、火力强劲的P-39“眼镜蛇”战斗机却连招架之力都没有!面对机动灵活的“零”战,“眼镜蛇”的飞行员却连兜圈子都要小心进入尾旋!无奈陆航初期的损失实在太大缺少战机,还只能勉强凑和着用“眼镜蛇”。

陆航的“眼镜蛇”也很不受欢迎
而到了中途岛之战后的岛屿争夺战,“眼镜蛇”的另一个弱点也显现出来了——腿短,这是因为机身空间利用得太彻底,以至于无法再增加燃油量。这在跨过海面作战时是很要命的,航程不够迫降到一望无际的大海上,生还的希望非常渺茫。相比之下P-51“野马”等就能在后机身增加额外的油箱。地勤单位也颇多怨言:发动机后置使得拆换、检修都非常不方便,比发动机在机头的飞机的维护时间要长得多。随着其它飞机的数量逐渐增加,大手大脚惯了的美国人迅速把“眼镜蛇”送进垃圾堆。岛上的海军部队倒是乐颠颠地跑过来,把那门威力巨大的37毫米机炮拆下装到自己的鱼雷艇上!

陆航不要“眼镜蛇”,海军趁机来捡漏!这炮眼熟吧!
到了1942-43年,“眼镜蛇”彻底沦落到了二线,欧洲战场上一度被分配给了像332大队(著名的“红色机尾”全黑人大队,之前文章有详述,点此跳转)去干脏活——对地攻击,还是因为它有那门大威力的37毫米炮。但连“舔地”这样的活“眼镜蛇”也很难胜任——V-1710水冷直列式发动机远比空冷星型发动机脆弱,哪怕是被地面轻火力击中,都可能漏水然后很快过热爆缸熄火,而这在低空非常危险!很快连备受歧视的332大队都不再使用“眼镜蛇”了。

332大队的“眼镜蛇”
墙外香花
大战促使航空技术飞速发展,到了中期,V-1710发动机已经力不从心,百病缠身的“眼镜蛇”本来应该退居二线干点杂活颐养天年。但是尽管备受嫌弃,贝尔公司的生产线却还是热火朝天——残酷的东线战场“挽救”了“眼镜蛇”!苏联在参战初期损失了大量战机,急需补充!英美自然是本着“死道友不死贫道”的精神,优先把自己人不喜欢的“眼镜蛇”送给苏联人,先是给了英国订购但没有提货的200多架,随后看到贝尔公司的生产线如果闲着也怪可惜的,于是继续批量生产“眼镜蛇”并装运到苏联,前前后后一共送去了4773架,足足占到总产量的一半!

苏联“眼镜蛇”
出人意料的是,“眼镜蛇”在苏联大受欢迎!苏联其实自产的战斗机并不算差,但开战初期损失太严重,产能一时跟不上来。而且由于技术和工业基础相对薄弱,苏联飞机向来有为了追求性能牺牲使用寿命以及一些“不重要”的设备的实用主义传统!比如主力战斗机上还在大量用木质和织物部件——特别说一下非关键部位用织物也就是布做蒙皮,看似能减轻重量,但高速飞行时软布被气流压变形后,会对飞机性能产生很大的影响!苏联飞机上无线电台也颇不受重视甚至干脆没有,工艺粗糙质量不过关,座舱和设备也颇为简陋,常常密封不严不是过热就是过冷,连仪表防冻液都因为含有酒精而被苏联人给偷偷喝掉了……

雅克-1战斗机还有大片织物(有条纹处),另一款拉-3干脆被飞行员称为“上了漆的棺材”
“眼镜蛇”的到来让用惯了毛糙的毛货的毛子飞行员们开了眼!虽然毛病不少,但好歹还是先进的全金属结构战机,生产线管理相对严格,质量还是有基本保障。 而且“眼镜蛇”威力巨大的37毫米炮一弹几乎就能炸掉单发的德国Me109、Fw190,非常对战斗民族的胃口,这个影响一直延续到喷气时代的米格-15、17上。“眼镜蛇”还有完善自封油箱和装舱装甲,抗打击能力比起当时的苏联战斗机强得不是一点半点。

苏联最早接收的就是这种长炮管的英国“眼镜蛇”
至于“眼镜蛇”身上的诸多毛病到了苏联人手里就不算什么了!发动机后置导致稳定性太差操作困难?那是西方人没飞过苏联人自产的伊-16!这种最早的单翼战斗机甚至平飞时都容易失速!它还曾经和双翼的伊-15一起出口到中国,结果中国飞行员宁愿去飞更老的伊-15都不想碰它。在伊-16战斗机上训(幸)练(存)下来的飞行员,会觉得“眼镜蛇”简直太好飞了!“眼镜蛇”汽车门逃生不容易,可当时的苏联飞行员身后就是莫斯科,逃什么逃?再说了,苏联飞机如此珍贵,人活下来没有飞机还是没有战斗力!后置发动机维护不容易也没关系,苏联人调集了最好的地勤,美国人的售后服务凭良心说也相当不错——贝尔派出了不少工程师到苏联前线协助解决问题。

恶名在外的伊-16战斗机
如此精锐的飞机,苏联人也给它配备了最好的飞行员。获得了三次“苏联英雄”称号的盟军二号王牌波克雷什金,战绩59架,而且公认是最优秀的战术指挥官,才能远在头号王牌阔日杜布之上,他的座机就是“眼镜蛇”,而且他指挥的部队也清一色全是“眼镜蛇”。四号王牌列奇卡洛夫的58架战绩,也大部分来自“眼镜蛇”。毫不夸张地说,“眼镜蛇”为苏联造就了一大批“苏联英雄”!

波克雷什金和他的座机及战友
“眼镜蛇”战斗机总算在异国他乡找到了自己最好的归宿!二战中这种墙内开花墙外香的例子还有不少——布鲁斯特的“水牛”战斗机在盟军看来比“眼镜蛇”还要烂,但在芬兰人手上造就了80架的个人战绩!还有M4“谢尔曼”坦克,就算是在有著名的T-34坦克的苏联,也有不少开过“谢尔曼”的老战士在回忆录对它赞不绝口。

红军的“眼镜蛇”机群
继续改进
有盟友订单的支持,贝尔公司还在坚持改进“眼镜蛇”,在1943年投产了改进型P-63“眼镜王蛇”,换了加大功率的V-1710-93发动机,螺旋桨变成了4叶桨,机翼里的机枪也统一成了12.7毫米口径,机翼换成了与P-51“野马”类似的高速层流翼型,翼面积也加大了以改善性能,还具备了挂载较大副油箱和*弹炸**、火箭弹的能力。美国陆航自己意思意思装备了1000多架,其余近3000架全打发到苏联去了!贝尔甚至还准备换上时髦的无框气泡式座舱盖,但因为产线改动太大会影响产量而作罢。

4叶桨是“眼镜王蛇”的标志

无框气泡式座舱的“眼镜王蛇”没有投产
陆航自己这1000来架“眼镜王蛇”还是没有作战部队愿意使用——更先进的“雷电”“野马”也已经批量进入部队了。结果有人出了个主意,给“眼镜王蛇”分配了一个简直是羞辱的任务——充当靶机,用来训练陆航急需的轰炸机上的自卫炮手!这可不是后来常见的拖着标靶飞行的拖靶机,也不是以后常见的拿过时战机改成遥控的无人驾驶靶机,而是真正的有人驾驶靶机!300多架P-63被拆掉了*器武**,加厚了装甲,漆成鲜艳的颜色,陆航往自卫炮手的枪炮里装上弹道与实弹接近、但很容易破碎的树脂弹头,让他们直接朝飞行中的“眼镜王蛇”开火!拿新出厂的飞机就这么玩,实在是有点奢侈得过分了!而且敢于驾驶这种飞机的飞行员真是让人刮目相看!

博物馆里的“眼镜王蛇”靶机,座舱专门加固过,实在是太败家了!
本来P-39“眼镜蛇”的故事到此基本就结束了,贝尔也已经转向去研发最早的喷气式战斗机XP-59。发动机通过长轴驱动螺旋桨的创意虽非贝尔首创(其实是英国人最早),但战争中真还只有“眼镜蛇”这独一份儿!日本的“雷电”局地战也有让发动机往后一些让机头变尖以减小阻力,发动机毕竟还在座舱前面,驱动轴长度也远没有“眼镜蛇”那么夸张。但是没想到还另外有人看好这个布局——通用汽车从1942年开始研发动机后置的P-75战斗机!

另一款发动机后置的战斗机P-75,尊容实在不敢恭维!
P-75的发动机是一台V-3420型24缸水冷发动机,其实从编号上可以看出,这是将两台V-1710并联后拼在一起搞出的玩意儿,还装上两级两速机械增压器,极限功率可以拉到2600马力!当然并联以后发动机的迎风面积增加了近2倍,安装在机头阻力太大,于是也挪到了座舱后面,这下长长的驱动轴增加到了2根,驱动机头的共轴对转螺旋桨。通用汽车希望能借此搞出一种高速、大航程的护航战斗机,火力沿用了陆航的最爱——12.7毫米机枪,数量增加到了恐怖的10挺!

两台V-1710拼出来的发动机,连驱动轴都还有2根!
这次陆航留了个心眼,跟通用说好准备购买2500架这种大号的“眼镜蛇”,但加了个对赌性质的条款——如果性能达不到要求就不买!等到了1944年P-75试飞的时候,果然又面临飞行品质不佳的老问题,速度指标也没有达到。而且在1944年,P-51、P-47的航程已经足够远、性能也不错,生产速度也让人满意,再往后应该是喷气式战斗机的天下了。陆航取消了订单,大号“眼镜蛇”落得黯然收场。

P-75和“双生连体”发动机一起进了博物馆
结语
P-39“眼镜蛇”战斗机和P-38“闪电”战斗机一样,充满了创新精神,然而被命令取消废气涡轮增压器(P-38就很幸运)、以及受当时的技术限制(P-38能通过更大的机身空间缓解一些矛盾),最后命运完全不一样。产品研发中,某些看似合理的决定会对产品本身产生巨大的影响。

喷气时代来临,“眼镜蛇”为初代XP-59(前)伴飞
淘金客说:好在“眼镜蛇”找到了它最好的归宿,在苏联人手上发挥了应有的作用。有人可能因此会说:“欧美那些驾驶更好的战斗机的飞行员们应该感到羞愧!”但淘金客并不这样认为:欧美国家深厚的技术积累和强大的生产力应该特别值得关注——有足够的实力才有底气给自己人装备更好的飞机!引用某人曾经说过一句话:我从来没有打算让我们的战士去和敌人来一场公平的较量,我们总尽可能让战士们能占据全面的上风!