战机介绍 德国容克(Junkers)Ju-87

  容克斯 Ju 87俯冲轰炸机(德语:Junkers Ju 87)是第二次世界大战纳粹德国空军投入使用的一种俯冲轰炸机,一般通称“斯图卡”(Stuka),取自俯冲轰炸机的德文写法“Sturzkampfflugzeug”的缩写。Ju 87俯冲轰炸机最容易辨认的特征就是它那双弯曲的鸥翼型机翼、固定式的起落架及其独有低沉的尖啸声。它于二战初期德国所发动的闪电战中取得非常大的战果,1940年后德国在非洲战场及东部战线大量投入这种轰炸机,尤其在东线战场,更发挥出其强大的对地攻击能力。这种轰炸机不但给予地面目标大力的打击,其独有的发声装置所发出的尖啸声,亦为地面的士兵给予心理上的恫吓,加强攻击的效果。这种机型为德国空军广泛的使用,由1935年开始投入使用,直至第二次世界大战结束。

Ju 87

  早期设计

  Ju 87的主要设计者—赫尔曼·波尔曼(Hermann Pohlmann)主张任何俯冲轰炸机的设计都必须具备简单与坚固的特性[1]。这产生了许多技术的创新,例如固定式起落架成为它的特色。波尔曼与欧洲工程师卡尔·波劳斯(Karl Plauth)持续开发(波劳斯后来在1927年11月死于飞行事故)并且在1928年9月制造出Ju A 48进行试飞。军用版的Ju A 48型号为“Ju K 47”。

  当纳粹党掌权后,此项开发案被列为优先。尽管有亨谢尔公司的Hs 123这个竞争对手,德国航空部还是决定采用波尔曼和波劳斯的K 47。1932年试飞期间,双垂直尾翼的设计给了后座射手较好的射击范围;而最明显的特征为反海鸥翼。[2]波劳斯往生后,波尔曼持续开发这款俯冲轰炸机。Ju A 48原先采用BMW 132发动机,可以产生450千瓦(600马力)的动力,同时也装设空气煞车襟翼做俯冲测试,良好的飞行表现得到相当好的评价。

  当恩斯特·乌德特飞过寇蒂斯霍克II战斗机后便喜欢上了俯冲轰炸的概念。1934年5月,他在约特博格的火炮场试飞并邀请瓦尔特·韦佛和罗伯特·里特尔·冯·格莱姆观看,而此举也产生了俯冲轰炸能力的质疑。乌德特在高度1000米处开始俯冲,然后在100米处投下1千克的炸弹,接着努力将飞机拉回。空军司令处首长和航空局秘书担心一般的空军飞行员恐怕没有能力执行如此高度紧张和技巧性的动作[3];即使如此,开发仍然继续著。乌德特凭著对俯冲轰炸的喜好让德国航空发展将它排到最前线,并且鼓励所有的中型轰炸机都拥有俯冲轰炸的能力。

  Ju 87的发展

  Ju 87的设计始于1933年,属于名为“俯冲轰炸机计划”(Sturzbomber-Programm)计划的一部分。它采用英国劳斯莱斯红隼型发动机,第一架原型机在瑞典的Flygindustri基地建造并于1934年年底秘密运回德国。原本应该在1935年四月完工,但是因为机身强度不足,因此推迟到10月才完成;不过处女飞行在该年9月17日就实行了。Hauptmann Willy Neuenhofen的报告指出,唯一的问题是散热器太小,容易让发电机过热。

  搭载Kestrel V12液冷式引擎、装配双尾翼的Ju 87 V1在1936年一月24日坠毁,飞行员Willy Neuenhofen身亡[6];方形的双尾翼过于脆弱导致俯冲时飞机解体。有鉴于此,尾翼改为单片。为了承受俯冲时的力道,胴体和纵梁间加装了厚板;令外在翼前缘也加装了可旋转90度的液压空气煞车。

  航空局仍然对Ju 87提不起兴趣,而来自英国的引擎更是没有留下好印象。1935年年底容克斯建议改用CB 600引擎,而最后一型装配了Jumo 210引擎,航空局也同意这个临时方案;1936年一月重启此机的设计,在这之前的两个月没有飞机可试飞,24日的意外毁了飞机和失去了首席飞行员Willy Neuenhofen和工程师Heinrich Kreft。

Ju 87

  第二架原型机仍然被设计上的问题所苦。改回的单尾翼不会让机体过于稳定;为解决发电机不足的问题,改采用BMW“黄蜂式”引擎;这些修改让试飞推迟到1936年2月25日,到了三月最后决定装上Jumo 210Aa发电机。即使试验结果不错,机长Hesselbach也肯定它的飞行表现,沃尔弗拉姆·冯·里希特霍芬告诉容克斯的代表和首席工程师 恩斯特·辛德尔(Ernst Zindel),说Ju 87的输出功力不如他的预期,因此不太有机会成为德国空军的主力俯冲轰炸机[9]。六月航空局下令终止开发,转而投入亨克尔的He 118。当然,隔天乌德特取消这个命令让研究继续。

  1936年七月27日,乌德特摔了He 118原型机;亨克尔警告乌德特螺旋桨脆弱的问题,而这一点乌德特没有考虑到,所以在俯冲时引擎超速让螺旋桨破裂。这个事件之后乌德特随即宣布斯图卡赢得俯冲轰炸机的竞标。

  设计

  基本设计

  Ju 87属于单引擎的全金属悬臂梁单翼机,具有固定式起落架并可搭载2名飞行员,主要结构金属与蒙皮皆用杜拉铝,至于如襟翼(Wing flaps)等需要坚固结构的区域则是由合金所组成,而需要承受强大应力的零件与螺栓则使用钢铁铸造[12]。

  Ju 87配备了的机工维修组员的检修舱口盖·设计师避开焊接的区域。在任何情况下都可在将已铸造的零件更换,机身零件设计是要求可以互换以方便维修。

  机身可以允许借由铁路或公路进行运输·机翼是采取标准的容克设计;在起飞时浅角度的机翼可以带来巨大的升力,减少起飞与降落的距离,使得Ju 87更具优势。

  经过航空器验证中心第5压力测试小组的测试结果,认定Ju 87具有执行俯冲轰炸的结构强度·它俯冲极速可达时速600千米;在低空飞行的情况下,重量为4,300千克,最大速度为时速340千米。俯冲攻击性能主要是利用双翼底下的减速板来控制其俯冲速度,这让Ju 87可以用稳定的速度精准攻击目标,同时让飞机在执行俯冲与拉起的动作时,保护乘员免于受到额外G力的伤害。

  机体是属于卵型横切面并且安装一具水冷式V型直列发动机。驾驶舱的部份利用设置于机翼中段(也就是油箱所在之处)前的防火墙将其与引擎隔开,在驾驶舱后方的舱壁是由帆布覆盖住,配置的目的是让组员可在紧急状况下破坏舱壁以利逃脱,座舱罩则是由两块耐热树脂玻璃与一组强而有力的钢制框架组合而成,两个成员都有各自的滑盖。

  内侧的发动机是由外部的2组管状支柱包裹在2个主要的保护性结构内·骨架结构是三角形的,并由机身散出。主骨架以螺栓固定在发动机上半。而骨架由万向接头接着防火墙。防火墙本身由网状石棉制成,在两边有薄板。所有通过的导管必须要安排过以避免有害气体穿透驾驶舱。

Ju 87

  燃料系统是位于两翼中央的2座250升的油箱所组成,主要是利用唧筒将燃油喷气(fuel injected)进入发动机内,由于有性能限制,如果超过限制驾驶舱内的红色警示灯就会发出警讯·如果系统关闭,就必须使用手动唧筒将燃料灌入燃油开关电枢。

  将10 L (3 US gal)的铝制环状液冷器安装在发动机与螺旋桨之间·并在发动机下面安装20 L (5 US gal)液冷器.Ju 87除了创新性的安装俯冲制动器之外其它控制性方面跟其它航空器类似。一释放炸弹,俯冲制动器就会自动启动,开始制动,从俯冲状态中恢复并攀升,直至俯冲制动器被偏转。为了避免发生故障,飞行员可以通过施加极强的力量至控制板,以使用手动控制系统。[14]

  最独特的特征则是机翼,它是由1个主翼与2个外翼所组成.外翼有4个完整面.主翼属于负反角(dihedral)至于外翼方面则属于正反角。这创造了类似海鸥翅膀的前缘。机翼的形状改进了飞行员至地面的能见度,同时亦允许更矮的底盘。每边的中央部分只突出了3米。

  武装系统包含安装于两翼、由飞行员操作的二挺7.92 mm (.312 in)MG 17机枪;机枪手/无线电操作手操作1挺7.92 mm (.312 in)MG 15后方机枪.

  发动机与螺旋桨配有自动控制系统,当驾驶让飞机进入俯冲状态时,要让驾驶舱侧边的红线(60°、75°或80°)对准地平线,再以MG17的准心对准目标,而自动配平器会让飞机的尾部较重。投弹时炸弹将会在离开支架前先向下荡开,以避开螺旋桨。

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