飞翔天使-The legend of Me 262-上

KleinKlauss

　　她既不是第一个飞上天的喷气式飞机，她也不是第一个飞上天的双发喷气式飞机，甚至它的首飞也与喷气式发动机没有一点关系。然而，提起喷气式飞机，没有人会忘记她，没有人能否定她在喷气机发展史上的地位；她对后世喷气机发展的影响之大，是别的任何飞机所不能比拟的。她就是 Me 262——一只鹰巢里孵出的燕子。
前传
　　上个世纪的 1938 年，在地理和文化上对欧洲都有深远影响的西班牙爆发内战，德国的巴伐利亚飞机制造公司（Bayerische Flugzeugwerke，缩写 BFW，位于德国的巴伐利亚州）正确的审时度势，开始为战争大量生产武器。威利•梅赛斯密特（Willy Messerschmitt）领导设计的 Bf 109 为全金属结构，拥有强大的动力、高效的空气动力学设计和极其简单的结构。其设计基础是 Bf 108“台风（Taifun）”。因为这项成功的设计，梅赛斯密特得到了丰厚的回报——他和他的公司〔1938 年，巴伐利亚飞机制造公司更名为梅赛斯密特航空器制造公司（Messerschmitt AG）〕在西班牙内战结束后，被邀请参加喷气式飞机的开发工作。

Bf 108“台风（Taifun）”体育/观测飞机
　　早在 1937 年 9 月，德国的第一台涡轮喷气发动机（简称涡喷发动机）就诞生了，它是由哥廷根大学（Gottingen University）的汉斯•约阿西姆•帕贝斯特•冯•奥海因（Hans Joachim Pabst von Ohain，简称冯•奥海因）教授设计的。虽然英国人弗兰克•惠特尔（Frank Whittle）是公认的航空涡喷发动机之父，并拥有该技术的专利，但却是德国人最先使得这项技术实用化。初次成功后没多久，冯•奥海因就前往恩斯特•亨克尔（Ernst Heinkel）的公司工作，在那里有更好的设备和工作条件。1939 年 8 月 27 日，一架设计编号 He178V1（V——Verschsmuster，试验型号之意）的小飞机首航成功，它是世界上第一架完全依靠涡喷发动机飞上天的飞机（所用发动机是冯•奥海因的 HeS 3B 型发动机）。但这件航空史上的大事被嘈杂的二战爆发所湮没，很久以后才为人所知。

He 178 照片，当时又有谁能知道涡轮喷气时代的到来是由这架纤弱的飞机引领的
　　同一时期开发涡喷发动机的厂家除亨克尔公司外还有勃兰登堡发动机制造厂（Brandenburgische Motorwerke，缩写 BMW）。BMW 提出的“BMW-Bramo”方案不同于冯•奥海因的设计，使用轴流式压气机——从蒸汽轮机上获得的灵感。这样的设计与离心式设计相比有两个明显的优点：⑴发动机既有较小的横截面积；⑵同等推力输出时，转速低。
从 P1065 到 Me 262
　　1938 年 8 月 27 日，一个确定未来喷气机发展计划的专家会议在梅赛斯密特公司召开。10 月份会议确定了详细的概念方案——梅赛斯密特 P1065，随后帝国航空部（Reichsluftfahrtministerium，缩写 RLM）技术局（Technische Amt）下达了研制命令。
　　梅赛斯密特 P1065 计划安装两台 BMW P 3302 发动机；每台发动机能提供 315 公斤的推力。P1065 是轻型单座战斗机，续航时间只有 30 分钟。最初的设计遵循传统的、经过充分论证的《全金属飞行器设计规范》：主翼外形为平直梯形翼，有 5°上反角；BMW P 3302 发动机安装在主翼中部靠内侧的短舱内；常规尾翼布局，三角形平尾高置，翼尖修圆，可收放式后三点起落架。根据主翼的位置和主起落架的布局等，P1065 又分为两种设计方案：
　　方案一：常规下单翼。机身横截面呈圆角梯形。主起落架轮胎收藏于机腹，为了不破坏主翼梁的连贯性，采用了非常有趣的收藏方式——主轮舱沿机身纵轴线前后串列设计，右侧主起落架轮舱在前，左侧主起落架轮舱在后。

梅赛斯密特 P1065 方案一，注意有趣的主起落架收起方式
　　方案二：中单翼布局。机身横截面呈椭圆形。主起落架轮胎收藏于机身肋舱，主轮舱对称的分布在机身纵轴线左右两侧；因为悬臂式的主翼梁结构和太小的轮矩，主起落架左右轮相互干扰，所以主轮轴与支柱之间使用转轴铰接，当主起落架收起时。主轮轴绕支柱旋转约 70°，使主轮始终与地面近似垂直（这种设计在若干年后被应用到了前苏联米格-21 系列飞机上）。

梅赛斯密特 P1065 方案二，只有平尾与以后的 Me 26 2相似
　　就在梅赛斯密特 P1065 方案要进入具体设计时，BMW 宣布涡喷发动机的直径将比原先估计的大，但推力接近原设计的两倍。1939 年 6 月，梅赛斯密特公司提交了新的 P1065 方案：与初期型的主要区别就是加大了发动机短舱。P1065 翼展 9.40 米，机翼面积 18.00 平方米，机长 9.30 米，机高 2.80 米，时速 900 公里。
　　1940 年 3 月 1 日，航空部技术局向奥格斯堡（Augsburg）——梅赛斯密特公司的大本营下达了试制命令，计划制造 3 架试飞原型机和 1 架静力试验机体。同时，亨克尔公司也收到了一份类似的合同，不过机型是 He 280。由于有 He 178V1 的成功开发经验，这个项目几乎与 P1065 同时展开。很快，P1065 被冠以新编号 Me 262，至此新一代的“200”系列战斗机正式走上历史舞台。

He 280V5 三视图
　　3 月中旬，BMW 公司又传出令人失望的消息，还在试制中 BMW 003 发动机（即原来的 P 3302 发动机，被航空部赋予了新代号），虽然已经在 Bf 110 和 He 111 充当的飞行平台上进行空中试验，但还没有实用化；而且过大的直径对 Me 262 产生了不利影响，BMW 003 已不可能安装在机翼中部的发动机短舱内，必须改为翼下吊舱。5 月 15 日，梅赛斯密特公司再次向帝国航空部提交了新设计。这一设计勾勒出了 Me262 的雏形：结构坚固的下单翼飞机，尺寸较 P1065 大，拥有水滴形座舱盖的单座驾驶舱，机身的横截面呈三角形，沿纵轴线向前收拢为钝圆形机鼻。主翼的结构变化不大，但铰接在发动机吊舱外侧的外翼段具有一定后掠角，显得十分纤细。尾翼的外形没有变化，平尾依旧纤细而高置。可收方式起落架，主起落架收入机身两侧，主轮舱左右对称，尾轮收入尾轮舱——后三点式起落架正是 Me 262 原始设计中最大的不足，以至后来的试飞麻烦不断。Me 262 的武器系统安装在机首，但 V1 号原型机却因为一个异乎寻常的原因而没有安装。

1940 年的早期设计，注意与 1940 年 5 月 15 日上报的 Me 262 方案主要区别在于发动机舱
只有螺旋桨的 Me 262V1
　　1940 年 6 月，帝国航空部技术局发布了认可文件，原型机的试制工作在梅赛斯密特公司的奥格斯堡工厂正式铺开。虽然 BMW 公司已经正式提交了第一台实用型 BMW 003 发动机的具体外形尺寸、重量、占用空间等数据，但直到 Me 262V1（工厂生产编号 000 0001，Werk Nummber 缩写 W.Nr. 000 0001）下线，仍未能提供一台样机。1941 年 4 月 2 日，He 280 首飞成功，它使用的是两台 HeS 8 型涡喷发动机。作为竞争对手的 Me 262，其进度落后了。为了尽早试飞以改变被动局面，Me 262V1 的机身上出现了有趣的变化：整个机首被去除，取而代之的是一台 Jumo 210G 型活塞式发动机（液冷，倒“V”型 12 缸），功率 500 千瓦（680 马力），驱动一副二叶螺旋桨。活塞发动机的整流罩上装有冷却液散热器和滑油散热器。由于原计划安装武器系统的机首安装了沉重的内燃机，所以只好在后机身增加配重，借以保持重心。

HeS 8 发动机结构图
　　Me 262 的第一架原型机——Me 262V1 在首航前获得厂方无线电呼号 PC+UA（该号码常出现在后机身两侧）。现在，无论是设计师还是试飞员，都不得不面对这样一个啼笑皆非的现实：纯涡轮喷气动力设计的 Me 262，其处女飞竟然是用纯活塞-螺旋桨动力。

Me 262V1 侧视图，此时尚未安装 BMW 003发动机
　　1941 年 4 月 18 日上午，梅赛斯密特公司奥格斯堡工厂的试飞机场上，公司的首席试飞员弗里茨•温德尔（Fritz Wendel）——一个对 Me 262 试飞、定型至关重要的人跨进了 Me 262V1 的座舱。完成地面检查后，他操纵着没有喷气发动机的喷气式飞机滑行到跑道顶端，刹车、缓推油门杆、检查转速、松刹车，动力不足的飞机开始了似乎永无止境的滑跑……在跑道末端，只安装 Jumo 210G 的 Me 262V1 终于慢悠悠的飞离了跑道。此次的起飞重量 2,662 公斤，虽然最大飞行时速只达到了 418 公里，而且爬升率非常低，但是也证明了 Me 262V1 有优良的操纵品质和稳定性，驾驶员视野开阔。
　　1941 年 7 月 27 日之前，Me2 62V1 一直使用 Jumo 210G 发动机和二叶桨，温德尔数次飞出了 540 公里的最大时速，同时也注意到了在这个速度上，纤细的升降舵开始振颤。
失败的第一阶段试飞
　　1941 年 7 月 25 日，帝国航空部向梅赛斯密特公司追加了 5 架原型机和 20 架预生产型 Me 262 的定货。两天后的 27 日，刚刚完成当天的飞行计划的 Me 262V1 就被拖回了厂房——姗姗来迟的 BMW 003 终于交付了。出于安全考虑，BMW 003 对外称作“特殊引擎”。涡喷发动机通过预先设计在机翼上的连接栓挂到了翼下，并迅速的完成了垂直校准和地面调试。最初阶段，发动机吊舱只安装了前部整流罩，出于散热和防止尾喷管废气回流的目的，没有安装尾部外壳。为了提高安全系数，机首的 Jumo 210G 发动机和螺旋桨被保留了下来；日后证明，这是明智之举。

Me 262V1 照片，此时已经安装了 BMW 003 发动机
　　在奥格斯堡，Me 262V1 安装完 BMW 003 后继续进行测试。首先完成的是地面试车，在确认所有系统工作正常后，进入到最重要的阶段——试飞。1942 年 3 月 25 日，温德尔再次跨进 Me 262V1的驾驶舱，执行“驱动——点火”的标准起动程序，点燃了两台 BMW 003，Jumo 210G 发动机也进入了热机状态。先进行了一次长距离地面滑跑，没有问题——几个月来都没有问题，可以放飞了。滑跑、起飞都很正常，然而问题终于来了。飞机刚爬升到 50 米高度，突然间，左发、右发同时熄火，推力的突然消失使得 Me 262V1 的速度迅速落到临界点，坠机在即。千钧一发之机，弗里茨•温德尔再次显示出首席试飞员的过人胆识和高超技术：蹬舵压杆——退出上仰侧滑姿态，转入小角度俯冲（高度不足 50 米！）增速，同时切断 BMW 003 的油路，改螺旋桨之顺桨状态，柔和推 Jumo 210G 节流阀——恢复其全功率，拉杆改平、蹬舵转向、目视进场、三点接地一气呵成。仅仅是数分钟的飞行，温德尔干净利索的摆脱了死神的纠缠，并完好的保存了飞机。当他跨出驾驶舱时，众人都看到了他身上被汗水浸透的飞行服。



BMW 003 轴流式喷气发动机
　　那台赖以保命的 Jumo 210G 发动机则被人们戏称为“宝贵”的发动机。而“祸首”——两台 BMW 003 马上被拆了下来，并交由 BMW 公司的技术人员分解检查。检查后发现，发动机的负荷过大，涡轮叶片折断了。实用化的 BMW 003 就这么两台，再造新的还需要时间，试飞进入了停滞状态。雪上加霜的是，帝国航空部因为试飞的失败削减了 5 架原型机和 5 架预生产型 Me 262 的定货，同时严令原型机的所有测试全部结束后，才可以进行预生产型机的试制。梅赛斯密特公司奥格斯堡工厂的 Me 262 厂房冷清起来。

Me 262V1 三视图

[ 本帖最后由 KleinKlauss 于 2006-9-14 18:30 编辑 ]

KleinKlauss

带来转机的 Jumo 004
　　早在 1941 年 7 月 25 日，帝国航空部就向容克发动机制造厂（Junkers Motorwerke，缩写 JUMO）下达了全力开发生产 Jumo 004 型涡喷发动机的命令。近两个月后的 9 月 21 日，帝国航空部向梅赛斯密特公司提出开发照相侦察型 Me 262 的要求，航空相机安装在机首武器舱内，指定使用 Jumo 004 发动机。这种将 Jumo 004 与 Me 262 结合的设想最终确立了 Jumo 004 在航空发展史上不可磨灭的地位，也成就了 Me 262 的辉煌历程。
　　当第一台实用型 Jumo 004 涡喷发动机试制成功后，Me 262 项目出现了转机。容克发动机制造厂及时的向梅赛斯密特公司提供了该型发动机。第三架原型机 Me 262V3（PC+UC，W.Nr.000 0003）成为第一架安装 Jumo 004 发动机和第二个飞上天的 Me 262。Jumo 004 的外形尺寸较 BMW 003 粗且长，所以不仅需要重新设计发动机吊舱，还需要扩大垂尾面积（通过增加其高度实现）以保持安定性和重心；同时稍微缩短了平尾的翼展，重新配平了升降舵，由于上述改变，Me 262V3 上出现了新问题——紊流场扩大。座舱盖部分的变化不大，弧形外凸的前风档没有附加平板防弹玻璃，沿用了 V1 的多框式活动中段，向右侧翻转打开。主翼外形没有变化，内段平直，外段后掠。安装工作于 1942 年 6 月 1 日结束。

Me 262V3 侧视图
　　由于奥格斯堡的跑道不完全符合 Me 262 的起降要求，后续的试飞转移到了多瑙河畔的莱普海姆（Leipheim）机场。虽然莱普海姆机场的跑道不是很长（全长 1,100 米），但它是钢筋混凝土结构的，而且拥有足够的备降区。

机翼内段修改后的外形和前缘缝翼
　　1942 年 7 月 18 日一大早，弗里茨•温德尔就来到了莱普海姆机场准备 Me 262V3 的第一次飞行。上午 8∶00，温德尔准确无误的在跑道顶端中线上停住 Me 262V3，刹死，柔和前推油门杆，发动机功率持续增大；三十秒后，两台 Jumo 004 的转速都达到了 7,500 转/分钟，又逐渐达到了 8,500——松刹车，飞机如箭般的射了出去。时速很快达到了 180 公里，但温德尔也很快发现飞机对舵面操纵没有一点反应，即便时速超过 180 公里仍然如此，所以要想抬起机尾升空是不可能的。他果断的收油门、刹车，飞机又前冲了近 300 米才勉强停住；反复了几次都是这样。理论计算表明，5 吨重的飞机在时速超过 180 公里时肯定能抬起尾部了，问题到底出在哪里？在场的专家及时会诊，得出了结论：高速滑行时的飞机呈昂首姿势，主翼攻角过大，加上发动机吊舱的影响，在主翼后方形成大范围的紊流场，处在紊流中的尾翼失效。解决问题的唯一办法就是修改后三点式起落架了，这样就必须对飞机的整体结构进行修改——试飞计划将再度搁浅。关键时刻的弗里茨•温德尔再次以他的胆识征服了所有在场的人，他提出：用前刹车逼迫高速滑行飞机低头。这是一种超常规的起飞方法，当然极其危险，但也是挽救 Me 262 的唯一措施。具体的方法是在跑道 800 米（确保飞机达到时速 180 公里的最大距离）处画一条垂直于跑道的白线，当飞行员滑跑到此处时轻点主轮刹车，使飞机前倾而抬起尾部，顺势加速直至拉起；若不成功，及时减速刹车，剩下的 300 米是减速所需的最小距离。8∶40，新的尝试开始了。加速、加速……白线、点刹——Me 262V3 真的改平了，手扶操纵杆的温德尔明显感到杆力的增加，只是稍稍带杆，飞机毫不费力的离开了地面。空中的 Me 262 如鱼得水，对舵面操纵非常敏感。12 分钟后，Me 262V3 顺利着陆了。迎着快步上前的梅赛斯密特教授，温德尔兴奋的说：“从来没有哪种飞机能使我这样一见钟情！”中午 12∶05，Me 262V3 又一次升空，约 12∶20 平安着陆，这次飞行令梅赛斯密特教授喜忧参半，发动机的加速性能出奇的好，而飞机的失速性能却不佳。原因在于主翼内段平直外段后掠，迎面气流在此处过早的分离了。找到了问题的根源，解决的办法也就有了：改变主翼内段的外形，使其前缘与外翼段成一直线，并加装自动前缘缝翼。采取这些措施后，失速性能不佳的问题再也没有出现过。中午的试飞也飞出了 720 公里的平均时速。



1942 年 7 月 18 日上午，Me 262V3 进行了纯喷气动力的首飞
艰难起飞的“燕子”
　　Me 262V3 在公司试飞员们的操纵下，又试飞了 6 个架次，军方决定让一名空军试飞员介入 Me 262 的试飞。1942 年 8 月 17 日，来自试验中心〔Erprobungsstelle，缩写 E-stelle，位于奥格斯堡近郊的雷赫林（Rechlin），中心由空军主管〕的老牌飞行员——硕士工程师贝尤法伊斯（Beauvais）抵达了奥格斯堡。接受了温德尔为他实施的改装培训和整体情况简介后，贝尤法伊斯跃跃欲试。也许是他的手脚不够灵活，在莱普海姆的头两次滑跑都未能抬起机尾，第三次温德尔亲自站在 800 米白线旁指挥他。当贝尤法伊斯看到温德尔时带了下刹车，但飞机仍未低头，也许是速度不足，他一横心继续加速，终于在跑道顶端点刹、拉起了飞机。可是好景不长，升空不及时的飞机擦上了机场外的农作物，倒霉的 Me 262V3 渐渐的倾侧、下跌…，突然，倾斜的主翼尖撞上并插到了一座粪堆里，整个飞机拿大顶，机腹朝天的翻在田中。浑身发抖的贝尤法伊斯爬出机舱，好在没有受伤；飞机损伤严重，但还能修复。
　　当人们把所有的注意力都放在 Me 262V3 上时，安装活塞发动机的 Me 262V1 也在继续着试飞。不久 Me 262V2（PC+UB，W.Nr.000 0002）改装 Jumo 004 发动机（原计划安装 BMW 003，由于发动机的交付延误只得改装 Jumo 004，所以比直接安装 Jumo 004 的 V3 机出厂晚）的工作也结束了。1942 年 10 月 1 日，V2 机成为第三个飞上天的 Me 262，首飞仍由温德尔完成。这次飞行在利奇费尔德（Lechfeld）机场进行，这里的混凝土跑道足够长，再也没有白线的限制。首飞从早上 9∶23 开始，持续飞行了 20 分钟后平安降落。第二天，帝国航空部又追加了 30 架预生产型 Me 262 的定货，虽然梅赛斯密特教授对 Jumo 004 的交付速度持怀疑态度，但他还是欣然接受了。10 月初，关键时刻的当局高层又保守起来，在生产 Me 209（Bf 109 的发展型）还是 Me 262 上举棋不定，终于一条愚蠢的命令——取消 Me 262 项目的优先等级——下达到了梅赛斯密特公司。Me 262 又一次被搁置起来。如果没有这条有利于盟军的命令，如果德军在 1943 年就拥有一支喷气式战斗机部队的话，二战的进程将不可想象。



V2 号机是第三个飞上天的 Me 262，安装 Jumo 004 型发动机
　　没有了政府的支持，梅赛斯密特公司只得勒紧裤腰。1943 年初，因事故损坏的的 Me 262V3 被修复，飞回了利奇费尔德机场。飞行员沃尔夫冈•斯佩特（Wolfgang Spate）上尉经历了这次毛骨悚然的飞行：当他在 3,000 米高度做了个急拐弯时，两台发动机竟同时熄火了，幸而在不足 500 米高度时，斯佩特成功的起动了发动机，并安全飞回了机场。

Me 209 三视图，它也曾是 Me 262 的竞争对手
　　1943 年 2 月 11 日，Me 262 做了一次有趣的气动力特性测试：一架安装了测速仪和全套动力装置的 Me 262 机体由 Me 323“巨人”（Gignt）巨型运输机带入高空，在基姆湖（Chiemsee）上空 6,000 米高度投放后自行俯冲，到达 2,000 米高度时，测得了 870 公里的时速，但此外再也没有获得别的数据。装在机身上的着陆伞没有打开，机体以 800 公里的时速撞毁在湖面上。
　　1943 年 3 月，在梅赛斯密特教授的一再坚持下，Me 262V1 换装 Jumo 004 的工作开始了。4 月，第四架原型机 Me 262V4（PC+UD，W.Nr.000 0004）抵达了利奇费尔德。同时试飞员队伍也得到了补充，格尔德•林德尔（Gerd Lindner，后接替弗里茨•温德尔成为公司首席试飞员）和卡尔•鲍（Karl Baur）加入试飞队。
　　4 月 22 日，德国空军战斗机部队总监阿道夫•加兰德（Adolf Galland）中将视察了利奇费尔德，同时亲自试飞了 Me 262V4。加兰德对 Me 262 非常满意：“象天使一样飞翔”。在对利奇费尔德的再次视察时，加兰德会见了梅赛斯密特教授。经过数小时的会谈后，根据飞机飞行性能和翘首待飞的外形，Me 262 获得了一个非官方的绰号——“燕子”。