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第二次世界大战是人类历史上规模空前的一场战争。而这场大战从开始到结束,空军一直都扮演着重要角色,其参战数量之多、活动范围之广、战果之显著、所起作用之大,都远远超出人们的想象。
空军辉煌战绩的取得离不开背后航空工业的支持。在第一次世界大战结束后的20年里,航空科技飞速发展。到二战爆发时,世界各工业强国的航空工业科研与生产水平都已达到空前高度。以美国为例,其在二战期间共生产各型飞机30余万架,而其他诸如英国、苏联、德国、日本和意大利等国的飞机总产量也达到近40万架。今年时值第二次世界大战胜利70周年,本刊特推出“二战与航空工业”系列,对二战期间的各主要航空制造商及其产品进行系统介绍,希望广大读者喜欢。
第二次世界大战是人类历史上规模空前的一场战争。在这场战争中,欧洲几个大国及美国、日本等逐步成熟的空军(尽管有的国家的空军还没有从陆军独立出来)得到了广泛使用。如果说空军在一战是初登历史舞台,那么,在二战中,空军就是大显身手。从大战开始到结束,空军一直扮演着重要角色。空军在二战中参战数量之多,活动范围之广,战果之显著,所起作用之大,都超出战前人们的预想。
几乎在所有的重要战役中,没有一场不是因为首先赢得空中优势而获胜的。无论在地面还是海上,掌握制空权成为整个战役胜负的关键。二战的实践,证实了20世纪20年代意大利人朱里奥·杜黑首次提出的“制空权理论”。他认为,未来将有三个,而不是两个战场,原来控制陆地和海上战场的军人,必须学会防御空中攻击,懂得掌握制空权。获得制空权就意味着胜利,反之,在空中被击败就是最终的失败。
然而,空军要发挥作用,除了作战指导思想要正确、各类人员训练要充分之外,离不开发达的航空工业的支撑。从表中可以看出,二战主要交战国共生产了80多万架飞机,其中产量最大的美国生产超过30万架。
在20世纪两次大战之间的短暂和平时期,飞机工业在英国、法国、美国、苏联、德国、意大利和日本获得飞速发展。但是,各国发展飞机工业的目的和途径不尽相同,各主要交战国航空工业,由于战前的经济、工业、科技水平不同,战时空军作战指导思想及对装备的要求各异,战时生产能力和组织也不尽相同,因而为国家应对战争所做出的贡献也不一样。
从70年前结束的那场战争中,各国航空工业对自己国家掌握或失去制空权,产生过什么影响,我们又从中可以获得哪些有益的启示呢?
经济和工业基础至关重要
武器装备是战争的主要物质手段,其受军事需求牵引和技术进步推动而发展,然而装备的发展离不开国家的经济和工业基础。1939年,在主要交战国(中国缺乏相应数据)中以国民生产总值(GDP)最小的意大利为基准1的话,那么美国为5.75、苏联2.42、英国1.9、法国1.31、德国2.54.日本1.21。同盟国与轴心国的GDP之比为2.39比1。
两次大战之间,英、法为了维系庞大的殖民体系,美国因地域辽阔而国内民用运输需求旺盛,苏联在与资本主义国家的竞赛中不甘落后,德国则意图在民用运输机的掩护下继续发展航空事业,所以都十分重视飞机的研制,推出过不少优秀机型,如德国的Do-X、Ju-52.英国的HP-42、美国的波音31 4型、DC-3等。这些都为战时迅速扩大军用飞机产量奠定了基础。
下面不妨简单介绍几种飞机,以了解当时各国的飞机研制水平。
——美国洛克希德公司研制的“织女星” (Vega).1927年7月4日首次试飞。随后几年里,“织女星”完成了一系列重要的飞行,名声大振,包括1928年威尔金斯爵士完成的一系列极地飞行:1931年6月23日到7月1日,美国人波斯特和领航员哈罗德·盖蒂驾驶“织女星”以8天15小时51分环绕地球飞行一周:1933年7月15日,波斯特再次驾驶同一架飞机,以7天19小时43分单人环绕地球飞行一周。
——Do-X是德国道尼尔公司研制的20世纪30年代世界上最大的水上飞机.48米的翼展.52吨的起飞重量,单台功率386千瓦的12台发动机成6对背靠背排列,螺旋桨前、后设置,前拉后推。1929年10月21日,159名员工、新闻记者和10名机组成员共169人,一起登上了Do-X,总起飞重量达44.768吨。飞机起飞后成功飞行了53分钟,创造了一个非官方的载客量世界纪录。
——Ju-52/3m是德国容克斯公司研制的一种常规气动布局、全金属三发中型运输机,采用容克斯公司传统的波纹板铝蒙皮,1931年4月首次试飞。二战之前.Ju-52/3m是汉莎航空公司的主力机种,并畅销海外30多家航空公司。到1935年底,有97架Ju-52/3m在各个航空公司服役。1936年,以柏林奥运会为契机.Ju-52/3m客机一度风靡全欧洲。1937年8月24日,汉莎公司还用它开辟经喀布尔,飞越帕米尔高原到达中国的航线。二战前夕,Ju-52/3m首先投入西班牙内战,随后在整个二战中Ju-52/3m先后参加过德军攻占维也纳、华沙,入侵丹麦、挪威、荷兰、比利时、希腊、北非、苏联的多次战役。到1945年停战时为止,各型Ju-52/3m总共生产了4835架。
——安特-25是苏联图波列夫设计局在20世纪30年代专门为创纪录而研制的飞机.1934年9月格罗莫夫机组用它完成了一次从莫斯科出发,经图拉和梁赞再返回莫斯科的超远距飞行.75小时2分飞了12411千米。随后,奇卡洛夫、拜杜科夫、别里亚科夫三人机组驾驶安特-25完成了两次著名的飞行:一次是1 936年7月20-22日的模拟航线试飞:第二次是1 937年6月18-20日著名的“莫斯科一北极一美国”不着陆远程飞行,历时63小时16分,航程9130千米,直线距离8504千米。
——美国道格拉斯公司在DC-2基础上研制的DC-3,1935年12月17日首次试飞,是当时最成功的运输机,也是世界航运史上第一种让经营者不靠补贴或运送邮件、只靠运客就能赚钱的航班飞机。DC-3上市导致客运成本降低,刺激了美国航空运输业的发展。1936年到1939年二战爆发前,美国空运增长400%。1939年达到300万人次,有统计说这一年空运作业的95%是用DC-3完成的。1939年,全世界90%的空中客运是由道格拉斯飞机完成的,其中DC-3是绝对主力。毫不夸张地说.DC-3的问世是民用航空史上的一个重大里程碑,它不但使民航终于在世界范围内确立了地位和声誉,也通过立体化交通运输体系的建立使世界面貌发生了根本性改变。 二战临近时,美国军方先是征用DC-3.后来就大批订货,军用编号五花八门,不下百种,但主要的是C-47(美国陆军)、RD(美国海军)、“达科他”(英国空军)、里-2(苏联).据称总产量超过16000架,其中美国10655架、日本仿制487架、苏联仿制(称里-2型)4937架。它们在欧洲、非洲、亚洲各条战线的主要战役中大显身手。例如.1944年6月5日午夜,盟军首批空降部队共24个伞兵营.17210人,分乘1052架C-47型运输机,从英格兰南部地区的15个机场起飞,在目标地区空降,对诺曼底登陆战役的胜利发挥了重要作用。
在20世纪20至30年代初的航空竞赛中,英国生产的一系列用于竞赛的高速水上飞机占据了主导地位。例如超级马林公司设计的S.5. S.6和S.6B分别在最后三届“施奈德”水上飞机竞速大赛上获得冠军——为研制高速飞机积累了丰富经验。当1930年英国军方要求研制逐步替换旧的双翼战斗机的单翼战斗机时,该公司以S.6B的气动外形为基础,顺利推出“喷火”。1940年7-10月,“不列颠之战”打响。在这场盟军与法西斯德国争夺制空权的殊死搏斗中,“喷火”和另一种战斗机“飓风”一马当先,击落大批德机,直接导致希特勒“海狮计划”的破产。“喷火”也因此被誉为“英国的救星”。
经济与工业基础的重要性还表现在战争打响以后一方不仅能继续扩大生产,源源不断地供应前线需要的装备,还能在短时间内研发出性能超过对方的装备,最后战胜对方。在这方面,美、苏、英等盟国的经济实力大于德、日、意等轴心国,这就为同盟国最后战胜轴心国奠定了基础。
例如,英国根据对德轰炸作战的需要,在欧洲战争爆发后,研发出多种轰炸机:阿芙罗公司在“曼彻斯特”双发轰炸机的基础上开发出四发“兰开斯特”.1941年1月9日首次试飞.1942年初开始服役,各型在英国共生产7300多架:“哈利法克斯”是汉德利·佩季公司的产品,原型机于1939年10月首次试飞,1940年11月第一批生产型开始交付,随即进行大批量生产,总共生产了6176架:德·哈维兰公司自筹资金设计了一种具有高速性能、不装自卫武器的昼间轰炸机“蚊”,原型机于1940年11月25日首飞。在整个战争期间,“蚊”出动过39795架次,投下10万多颗炸弹,其中仅有254架被击落,战损率只有6.3%,还不及一般轰炸机的1/3.创造了英国空军轰炸机生存率最佳纪录。1941-1950年,各型“蚊”累计生产了7781架。
又如,日本在太平洋战争初期推出的A6M“零”式战斗机,性能超过所有盟军飞机,特别是其机动性和续航力无人能比,总产量达10449架,为日本二战飞机产量之最。当时美国的F-2A“水牛”、F-4F“野猫”、“霍克" 75A、P-40“战斧”等飞机,面对“零”一筹莫展。在中国大陆、中国香港、新加坡、菲律宾、东印度甚至印度洋,“零”式战斗机统治了整个天空。但经过一段时间的交手,美国逐渐找到了对付“零”式的办法。1943年初,美军投入了P-38“闪电”、F4U”海盗”等新式战机,凭着新飞机坚固的结构、卓越的高空性能、强大的火力和高俯冲速度等优势,逐步夺回了制空权。接着美国海军又装备了F-6F“恶妇”战斗机,它是第一种在机动性上能与“零”相匹敌的美国战斗机,该机还同时具有速度快、火力猛、装甲厚的优势。1944年6月,在马里亚纳战场,108架“零”式为日本鱼雷机和俯冲轰炸机编队护航,受到F-6F“恶妇”和美舰队防空火力的顽强阻击,日本损失了近300架飞机,此后再无力组织有效的空中攻势。这就是著名的“马里亚纳猎火鸡”之战。
鉴于日本战时经济实力及航空工业研发能力的限制,“零”式及其改型成为日本在二战中自始至终的主力,面对拥有强大研发实力的美国,到战争后期,美国不断推出新型飞机,使初期所向无敌的“零”式到后来竟变得不堪一击,几乎无法胜任空战任务,只好沦为“自杀飞机”,使大批日本青少年沦为炮灰。
高层重视和正确决策是关键
英国在二战初期险遭失败是有原因的。1933年希特勒上台时,英国本来拥有欧洲最强大的航空工业,完全有可能做好反侵略的准备。纳粹之所以能快速扩军备战,成功取得空中优势,是因为英、法等国没有及时做出反应。当时英国奉行“绥靖政策”,对侵略不加抵制,姑息纵容,退让屈服,试图以牺牲小国为代价,同侵略者勾结和妥协。直到1938年慕尼黑协定签订时,英国首相张伯伦还在安抚人们,说他可以和希特勒共同避免战争。
同样,美国也存在类似的问题。“孤立主义”是美国奉行了近200年的传统外交政策,到二战前主要表现为“中立主义”。1935至1939年间,美国国会通过了一系列中立法案,禁止美国参与外国战争,并限制武器出口。直到1937年日本大举侵华、1939年欧战爆发,特别是1941年12月7日日本偷袭珍珠港,由于美国的国家利益一再受到威胁甚至直接攻击,中立主义才逐步被摒弃。在说服美国民众摒弃中立主义的过程中,罗斯福的治国理政艺术发挥了重要作用,他先于国会和公众预见到,需要为战争做准备。1940年,罗斯福要求美国每年生产5万架飞机。1940年12月底,随着“柏林一罗马一东京”轴心国的形成,罗斯福发表广播讲话。他说:“美国不能用缩进被窝、蒙头大睡的办法回避危险。”“我们必须成为民主的大兵工厂。这是一件十分急迫的事,就像战争本身已经很紧急一样。”
苏联在卫国战争初期空军遭受毁灭性的打击,原因是多方面的:对战争形势的错误估计、20世纪30年代“大清洗”对军队统率机关及航空科技生产部门的恶劣影响等。从航空工业的角度看,也有很多值得商榷的地方。
首先,对20世纪30年代航空工业取得的成绩过于乐观。但是,事情的真相却在西班牙内战中暴露出来:当时苏联拥有的一流战斗机在德国战斗机面前败下阵来,那些轰动一时的创过纪录的飞机和巨型飞机,并不是在即将来临的战争中所需要的飞机。其次,主要航空工厂都布置在苏联领土的欧洲部分,大部分都处在敌人的轰炸范围之内,正当前线急需新飞机的时候,西部的这些工厂却不得不全部停产,从欧洲疏散到西伯利亚去。 战争爆发时,苏军装备的国产战斗机主要是1933-1934年研制成功的伊-15双翼和伊-16单翼战斗机。主要设计师波利卡尔波夫认为,根据当时的技术水平,在一项飞机设计中不能同时兼顾大的平飞速度和良好的机动性,因此有必要沿着两个方向平行发展战斗机:机动战斗机采用双翼机:高速战斗机采用单翼机。但在西班牙和哈勒欣河两次实战中发现,在急剧变化的空战条件下,组织单翼机和双翼机协同作战十分困难。在战争爆发初期,苏联歼击航空兵的主力是1934-1940年间生产的上万架伊-15和伊-16.用这些相对老旧的飞机去对付德国的Me-109等飞机,吃亏是显而易见的。
伊-15、伊-16在西班牙保卫战中暴露出的问题引起了苏联政府的高度重视。1939年初,苏联政府在克里姆林宫召开重要会议,讨论航空工业存在的问题及对策。面对世界各国军用飞机的快速发展,斯大林和苏联政府组建了很多新的设计局,把设计新式战斗机的重大使命交到了雅科夫列夫、拉沃契金、伊留申、米高扬和古列维奇等一大批青年设计师的肩上,使他们这些“无名之辈”很快就成长为苏联航空事业的骨干力量。
1940年1月1日,雅克-1战斗机试飞成功。同时,米格型、拉格型战斗机也相继研制成功,并通过了试飞,三种飞机都于1940年5-6月投入批量生产。这些新机型的研制和成功量产,不仅意味着苏联空军有了现代化的新式战斗机、强击机和轰炸机,而且更意味着涌现出一批富有创造性的、生气勃勃的年轻设计师。
在二战“三巨头”中,苏联统帅斯大林有很多直接指挥飞机、发动机研制的实例。例如,1941年6月卫国战争爆发后,同在一个工厂生产的AM-35和AM-38发动机分别装在米格-3和伊尔-2飞机上。在前线极受欢迎的伊尔-2由于发动机供应不足,产量极低,尽管苏共中央做出决定,停止生产米格-3,全力生产伊尔-2,但短时间内伊尔-2的交付数量仍没有提高,这使得斯大林十分恼火,他亲自给工厂发电报斥责道:“你们在与我们的祖国和红军捣鬼!直到现在你们还没有考虑生产伊尔-21现在伊尔-2对我们的红军就像空气和面包一样必需……我们需要伊尔-2而不是米格!这是对你们的最后一次警告!”
生产组织是重要保障
二战对世界最大的影响之一是把战前规模较小的飞机和发动机制造业变成巨大的航宇和防务工业集群,从而重构了世界格局。在二战时期,全球航空工业经历了一次急速扩张的过程,这一点美国的情况最具代表性。
二战期间,美国陆军航空队是今天美国空军的前身。当时,美国陆军共有16支航空队,规模不等,遍布全球各个战场,成为世界上规模最庞大的空中作战部队。在1944年的全盛时期,其拥有编制240万人、近8万架飞机及783个永久基地。在欧洲、太平洋、中印缅等所有战场的胜利,都有赖于美国强大的航空工业,它为前线源源不断地提供数量充足、性能不断改进的飞机。
二战期间,美国飞机工业实现了巨大的发展。有人说,美国飞机工业取得的成就和盟军在各个战场上取得的军事胜利一样重要。美国飞机工业是幸运的,它能在没有空中轰炸的威胁和其他军事破坏的环境下生产,也没有缺乏关键原材料之苦。美国飞机工业充分利用了这些优势。一旦罗斯福总统做出美国要充当”民主的兵工厂”的决策,全国上下就动员起来。美国很多企业,无论大小都转入了战时生产。如生产电冰箱的改为制造机枪,生产自动唱片点唱机的改为制造Ml卡宾枪,而转产飞机力度最大的是汽车工业。
数据最有说服力。1939-1945年间,美国飞机工业成为全球最大的单项产业。1939年美国航空工业在所有制造业中仅排第41位,大致有40家制造商雇用50000名员工,生产5865架飞机,其中军机仅2141架。这时,除1935年首次试飞的8-17轰炸机外,美国陆军航空队几乎没有现代化飞机。它的最好的战斗机P-40比不上德国的Me-109.也比不上日本的”零”式或英国的“喷火”。1940年美国飞机产量翻了一番.1941年和1942年再翻一番。从1940年1月1日到1945年8月15日日本投降,美国为本国军队和盟军共生产了30多万架军用飞机,其中27.5万架是1941年12月7日日本偷袭珍珠港之后生产的。在产量最高的1944年3月,从生产线上下来的飞机超过9000架。到1944年春天,生产出来的飞机已经有些供大于需,产量才开始减少。
为了减少企业对扩大生产的后顾之忧,政府出台了应急工厂计划,即在5年内偿还建设成本,一旦和平来临,订单减少,政府同意接管。但这项应急工厂计划还不足以满足当时的需求,于是融资公司在1940年8月又创办一个新的子公司——防务工厂公司。由该公司买下土地和建设工厂后再租赁给制造商。到1945年,防务工厂公司共花了70亿美元建造了千家以上的工厂,其中一半以上都租给了飞机制造商,包括道格拉斯公司、贝尔公司等。其中,寇蒂斯一莱特公司租用的厂房比自己在圣路易斯的工厂大8倍。此外,生产发动机的公司也得到了政府的资助。从1942年春开始,各工厂一天工作24小时,每周工作6~7天,生产效率大大提高。1941年生产一架8-17需要55000工时.1944年已下降到19000工时。
到1943年年底,在美国共有81家工厂生产飞机机体、发动机和螺旋桨,另外在加拿大还有5家工厂,厂房总面积达到1600万米2。生产飞机的员工总数也达到210.2万的峰值。美国飞机工业的产值从1939年的2.25亿美元增加到1944年的160亿美元。战前美国的多数飞机公司是作坊式运作,规模不大,产品批量一般只有几十架,创始人身兼设计、经营、制造管理、推销,一抓到底。但二战改变了这一切,飞机公司成为科学管理、分工协作的大企业,产量动辄几千、上万架。
除了能大批量生产飞机外,战争开始后美国还有能力设计、制造和装备一系列新型作战飞机,这可能是美国飞机工业最大的成就。8-29“超级堡垒”、A-26“入侵者”、P-51“野马”、P-61“黑寡妇”、F-6F“泼妇”、P-47“雷电”都是战争期间新设计和生产的。P-51“野马”是一个典型,它是根据英国的战术技术要求、在北美航空公司1940年提出的方案的基础上用了短短117天就研制出来的全新飞机。当英国罗罗公司的“灰背隼”发动机取代了美国艾利森公司的发动机之后,该机成为战时美国最杰出的战斗机。 战时要找到数量足够的技术工人是一件很不容易的事情。工厂和军队会争着要同一个男工。结果是大量女工第一次走上飞机生产的岗位,招贴画“铆工罗西”是当时最好的写照。
为了处理好大规模生产飞机中可能遇到的问题,罗斯福设置了很多协调、管理战时军用装备生产的机构,包括生产管理办公室,任命在发明汽车批量生产流程中发挥过重要作用的通用汽车公司前总裁克努森为总干事。克努森说服了所有大型汽车制造商,包括看不起罗斯福的亨利·福特,把20%的设施转为防务生产。
二战期间,美国飞机大部分从零件批量制作的“手工作坊”过渡到装配线生产。福特公司在密歇根州底特律附近新建的柳树峦工厂是美国战时飞机生产最大和最成功的案例。这家巨无霸工厂采用生产汽车的流水线作业方式,制造了战争时期全部18000架8-24四发轰炸机的近一半。对于柳树峦工厂的建设,当时美国国内有不同意见。尽管如此,该厂8-24的产量仍在快速上升,1943年1月31架、2月75架、4月148架、6月190架、8月231架、10月308架、12月365架。10月,战时生产委员会在一份关于飞机生产的报告中透露:“去年秋天,柳树峦工厂在美国名列最差工厂之一,现在则一跃成为最佳之一。”该报告称,在过去一年里,柳树峦工厂每个人的生产率提高了40倍。
当工厂进入1944年时,生产成绩依然引人注目。3月,工厂生产出第3000架飞机。4月16日,福特宣布,从2月开始,工厂已经达到长久以来的目标——“1小时左右生产一架轰炸机”。7月1日,柳树峦工厂生产出第5000架飞机,其中近一半是1944年上半年生产的。同时,柳树峦工厂使用的和生产汽车一样的精密工装设备使生产一致性空前提高,在这里生产的“解放者”,有一半以上首次试飞就达到交付标准,这在飞机生产中是很高的验收合格比例。
1944年,柳树峦工厂生产达到峰值,生产的机体重量达4.17万吨,远超其他工厂任何一年的产量,相当于全美1940-1944年期间生产的所有飞机机体重量的4.6%。1944年柳树峦工厂的机体生产大致与日本全年生产的飞机机体总重量相当,或者德国、英国、苏联任何一个国家的一半。另外,福特公司柳树峦工厂的装配线生产方法也使8-24“解放者”飞机交付给政府的价格大幅下降,1 942年每架23.8万美元.1944年则只需13.7万美元。
1944年8月,柳树峦工厂达到最高月产量428架。9月,当工厂准备向每月650架(每年9000架)冲刺时,就没有再开足最大马力生产了。因为陆军部已经下令削减8-24的产量,以便生产更大的8-29和8-32轰炸机。
美国在战时总共生产了98000架轰炸机,将近10万架战斗机、24000架运输机和58000架教练机,再加上其他用于侦察、通信和特种用途的飞机。“民主兵工厂”是美国人获得巨大成功的故事。美国在二战中的军火生产几乎相当于盟军和敌方加起来的总产量。领导战时生产的克努森说:“我们之所以能够取得胜利,是因为我们以敌人从未见过、甚至做梦也想不到的大规模生产压倒了他们。”在德黑兰的“三巨头”会议上,斯大林举杯祝贺美国的生产,他说:“若没有美国的军工生产,战争就会失败。”
战时,苏联对航空工业进行了充分的战争动员,所有员工,从上到下,全身心投入。例如.1941年6月24日,即战争爆发后的第三天,便完成了不久前投入批量生产的雅克-1的改进工作,并通过了正式试飞验证。1941年9月,雅科夫列夫设计局和一个“雅克”战斗机工厂开始疏散。工厂一边组织疏散工作,一边恢复生产,一边加紧新飞机的研制。到1942年2月20日,由于全厂职工的努力,雅克战斗机的生产已达到日产3架的水平。与此同时,在雅克-7的基础上推出了更先进的雅克-9,并投入生产。只过了很短时间,该厂雅克战斗机的日产量就达到了20架。稍后,拉沃奇金设计出拉-5战斗机。1942年底,苏联的航空工业产能超过德国,苏联工厂共生产了25000架军机,而德国工厂只生产了14700架。
在德国,随着1933年初希特勒掌权,巨额经费开始投向军用飞机。1927年到1931年间,德国飞机公司的民机项目拿到了8400万马克,而仅1936年一年,纳粹就为其注入了9.8亿马克,其中大部分都用于军机项目。但是,在短时间内想要扩大飞机生产能力也有相当大的困难。首先,当时德国的原料和生产能力根本不能满足如此庞大的需求。1933年,全德国的7家大型飞机制造厂和4家发动机制造厂共有3200名工人,且大部分飞机的制造仍采用常规方法,即一架飞机完工之后才开始生产下一架。按当时的估计,整个德国航空工业部门的生产能力只能满足拟议中战时需求的五分之一。为了加速航空工业的发展,航空部长戈林把希望寄托在汉莎航空公司经理埃哈德·米尔希身上,让他出任负责组织生产的副部长。经过努力,到1934年初,情况有所好转。飞机制造部门的员工达到16000人,是上一年的4倍。为了加速重点机型的生产,飞机的配件从中心厂家送到了其他工厂进行生产,同时制造完毕的配件又被送往巨大的装配工厂进行总装。由于这些改革措施,整个德国航空工业的月生产能力达到了72架,是1933年的两倍多。
德国飞机产量从1932年的36架增长到1937年的5606架。日后成为德国空军主力的一些装备相继问世,包括最初被伪装成客机的He-111中型轰炸机、当时号称世界上最先进的战斗机Me-109和令人恐惧的Ju-87“斯图卡”俯冲轰炸机也于1935年首次亮相。
战时科研是得力支撑
航空科技在战时有两方面的作用,一是为研制新飞机贡献新的理论成果,二是为现有产品改进出力。在美国,成立于1915年的国家航空咨询委员会(NACA)很好地体现了科研机构的这方面作用。二战前.NACA加强了研究设施的建设。欧洲战事爆发后,根据以查尔斯·林德伯格(1927年第一个驾驶飞机完成从纽约直飞巴黎的“孤胆英雄”)为首的专门委员会的建议,于1940年批准建设飞机发动机研究实验室。1939年NACA仅有500名员工,年度预算仅400万美元,到1945年员工最多时达到6077人,预算将近4100万美元。 二战之前.NACA主要开展气动力和飞行方面的基础性研究,和工业界保持着相当的距离,但战争需求迅速改变了两者之间的关系。NACA的研究者和工业界的设计师和军事装备规划人员建立了一种独特的伙伴关系。有人这样描述NACA在这三者中的角色:“在更好的美国飞机诞生的过程中.NACA是“研究助产士”。
NACA在20世纪20年代和30年代所做的基础研究为它在战争时期的新职责奠定了坚实基础。例如,北美航空公司研制的P-51“野马”战斗机之所以能成为二战盟军最好的战斗机,很重要的一个原因就是其选用了NACA开发的低阻机翼。1944年1月,《航空》杂志发表社论说.NACA是“支撑我们制空权的主要力量”,还说"NACA的故事就是美国航空的故事。这两者之间谁离了谁都不行。”二战期间,NACA在很多领域的工作直接推动了航空技术的进步,包括减小阻力、除冰、发动机研发、改善稳定性和操纵性、减少水上迫降的风险,以及研究空气的可压缩性、进而探索超声速飞行的实现。
例如.NACA在二战期间开展了一项“收拾干净计划”,为装备部队的飞机减小阻力。从1938年4月到1940年10月,有11种不同的飞机在全尺寸风洞里进行了试验。当月,秘密发表了试验总结。其结论部分写道:“……由于除去或修整设计得不平滑的部分,很多飞机的阻力降低了30%-40%。有一架飞机通过采取上述措施,阻力下降了一半。”
军方对“收拾干净计划”的结果特别感兴趣,几乎他们的每种新原型机都要到NACA来试验。因为这帮助他们解决了很多技术问题,既快捷,花费又不多。减小阻力研究获得骄人结果的好例子是贝尔P-39“空中飞蛇”。该机原来最大速度为544千米/时。在进行两个月的减阻工作之后,新飞机的最大速度达到627千米/时。要完全重新设计飞机既耗时又费钱,而NACA的减阻研究表明,较少的修改就能让P-39满足军方的技术要求。
NACA在二战期间大力开展航空研究,这直接有助于加速战胜德意日法西斯,正如美国海军部长弗兰克·诺克斯在1943年所说:“完全是由于NACA所奠定的基础,海军才可能有像‘海盗’‘野猫’‘恶妇’这样一些著名的战斗机。所有这些飞机都采用了NACA翼型、NACA的冷却方法以及NACA的高升力装置。如果没有NACA的贡献,那些在太平洋上打败日本扩张势力的巨大海上胜利是不可能取得的。”
在改进产品性能方面,英国罗罗公司的“灰背隼” (亦译“梅林”)也是一个很好的例子。“灰背隼”是二战中最成功的发动机之一,总共生产了超过16.8万台,装备了英国“飓风”“喷火”“兰开斯特”“蚊”和美国“野马”等著名战斗机和轰炸机,为盟军赢得二战胜利做出了重要贡献。
在二战期间,正像英国战斗机司令部司令舒尔托·道格拉斯所说:“敌我双方,像以往一样,在引入改进性能的新型飞机方面,现在仍像跷跷板一样,总是一方先占优,不久就被另一方超越。”战争开始时,英国有两款非常好的战斗机——“喷火”和“飓风”,随着德国新型号的Me-109的出现,英国两款飞机被超越,待到改进型“喷火”战斗机问世,才追平了Me-109.但是在那之后德国又推出Fw-190战斗机,再次打破了短暂的平衡。
战争期间,“喷火”系列性能得以不断提高,主要是依靠“灰背隼”发动机的不断改进。罗罗公司认为,事实证明,航空发动机的发展更多来自于改进而不是重新设计。整个战争期间,罗罗公司坚持“发动机研发是飞机发展的先锋”的观点。从1938年的“喷火”l型发展到“海火”(即海军型“喷火”).飞机的重量已达到原来机型的两倍,最大速度提高了144千米/时,最大爬升率几乎翻番,航程是原来的三倍。如果没有“灰背隼”发动机和随后“狮鹫”发动机的平行发展,上述成绩是根本不可能取得的。“灰背隼”1935年11月在“飓风”上首次飞行时,功率为708千瓦。1936年在“喷火”上飞行时,功率已提高到783千瓦。在战争末期它的功率达到了1238千瓦,甚至创造过1491千瓦的纪录。
二战中,德国也是十分重视新武器研制的国家。大战临近尾声时,德国人在高技术武器研制上取得了突破性进展,包括喷气式飞机、以火箭为动力的飞机和导弹,这些都明显走在了盟国的前面。
Me-262是世界上第一种投入使用的喷气式战斗机,最大速度达到869.4千米/时,在相同高度上比美国”野马”战斗机快193.2千米/时。但是,由于高层对Me-262的使用意见不一,推迟了其研制进度。而对Me-262的发展还有一个致命的打击——来自纳粹头子希特勒本人。希特勒一贯偏爱轰炸机而对战斗机不感兴趣,按照他的指示一度把原来的战斗机改为Me-262-2A轰炸机型,这又浪费了很多时间。
Me-163火箭飞机是梅塞施米特公司研制的世界上第一种投入作战使用的以火箭为动力的喷气式飞机。至大战结束时.Me-163B共击落盟军飞机10余架。在Me-163基础上还曾研制出速度更快、尺寸更大的Me-263.但还没有来得及投产,战争就结束了。
V是德文“复仇武器”的第一个字母。V-l是第一种大批量生产的火箭武器,基本上是一种无人驾驶的轰炸机。1944年6月至9月,对英国伦敦和伦敦附近各郡发射的V-l导弹达8600枚以上。从1944年9月1日至1945年3月30日,德国陆军又向欧洲地区的目标发射了近12000枚。由于V-l飞行速度小,高度也不高,英国对其组织了十分有效的截击,差不多一半被击落。
1942年1 0月3日首次发射成功的V-2是世界上第一种弹道导弹,是战后美苏研制自身弹道导弹的基础。防御V-2很困难,因为它的飞行速度超过声速的数倍,并且是穿过大气层飞抵目标,一经发射便无法截击,唯一的办法是搜索并破坏其发射场地。从1944年9月至1945年3月,V-2的发射总数约为4320枚,除造成大量人员伤亡外,还给城市建筑造成很大破坏。
还有一种全翼飞机被认为是“希特勒隐身战机”,即Ho-2-29型战斗机.1944年的圣诞节前成功完成了试飞,但因战争即将结束而没有来得及批量生产。后来被美军情报部队掳回作为研究之用。
德国在战争临近尾声时投入战场的几种新式武器在军事上意义不大,因为这时德国覆灭的下场已不可避免,靠一两种新式武器已无法扭转败局。相反,这只能促使盟军加快进军速度以减少损失。但是喷气式飞机、导弹等武器的出现在技术发展上具有重大意义,Me-262的很多特点——后掠翼、自动前缘缝翼、翼下吊挂发动机、机身中心线装强大的机炮火力等,都代表着战后战斗机的设计潮流。战争一结束,人类航空史迅速进入喷气化的新时代,德国的火箭技术也为美苏两国所分享,并随后加速了两国航天技术的发展。 (全文完)
空军辉煌战绩的取得离不开背后航空工业的支持。在第一次世界大战结束后的20年里,航空科技飞速发展。到二战爆发时,世界各工业强国的航空工业科研与生产水平都已达到空前高度。以美国为例,其在二战期间共生产各型飞机30余万架,而其他诸如英国、苏联、德国、日本和意大利等国的飞机总产量也达到近40万架。今年时值第二次世界大战胜利70周年,本刊特推出“二战与航空工业”系列,对二战期间的各主要航空制造商及其产品进行系统介绍,希望广大读者喜欢。
第二次世界大战是人类历史上规模空前的一场战争。在这场战争中,欧洲几个大国及美国、日本等逐步成熟的空军(尽管有的国家的空军还没有从陆军独立出来)得到了广泛使用。如果说空军在一战是初登历史舞台,那么,在二战中,空军就是大显身手。从大战开始到结束,空军一直扮演着重要角色。空军在二战中参战数量之多,活动范围之广,战果之显著,所起作用之大,都超出战前人们的预想。
几乎在所有的重要战役中,没有一场不是因为首先赢得空中优势而获胜的。无论在地面还是海上,掌握制空权成为整个战役胜负的关键。二战的实践,证实了20世纪20年代意大利人朱里奥·杜黑首次提出的“制空权理论”。他认为,未来将有三个,而不是两个战场,原来控制陆地和海上战场的军人,必须学会防御空中攻击,懂得掌握制空权。获得制空权就意味着胜利,反之,在空中被击败就是最终的失败。
然而,空军要发挥作用,除了作战指导思想要正确、各类人员训练要充分之外,离不开发达的航空工业的支撑。从表中可以看出,二战主要交战国共生产了80多万架飞机,其中产量最大的美国生产超过30万架。
在20世纪两次大战之间的短暂和平时期,飞机工业在英国、法国、美国、苏联、德国、意大利和日本获得飞速发展。但是,各国发展飞机工业的目的和途径不尽相同,各主要交战国航空工业,由于战前的经济、工业、科技水平不同,战时空军作战指导思想及对装备的要求各异,战时生产能力和组织也不尽相同,因而为国家应对战争所做出的贡献也不一样。
从70年前结束的那场战争中,各国航空工业对自己国家掌握或失去制空权,产生过什么影响,我们又从中可以获得哪些有益的启示呢?
经济和工业基础至关重要
武器装备是战争的主要物质手段,其受军事需求牵引和技术进步推动而发展,然而装备的发展离不开国家的经济和工业基础。1939年,在主要交战国(中国缺乏相应数据)中以国民生产总值(GDP)最小的意大利为基准1的话,那么美国为5.75、苏联2.42、英国1.9、法国1.31、德国2.54.日本1.21。同盟国与轴心国的GDP之比为2.39比1。
两次大战之间,英、法为了维系庞大的殖民体系,美国因地域辽阔而国内民用运输需求旺盛,苏联在与资本主义国家的竞赛中不甘落后,德国则意图在民用运输机的掩护下继续发展航空事业,所以都十分重视飞机的研制,推出过不少优秀机型,如德国的Do-X、Ju-52.英国的HP-42、美国的波音31 4型、DC-3等。这些都为战时迅速扩大军用飞机产量奠定了基础。
下面不妨简单介绍几种飞机,以了解当时各国的飞机研制水平。
——美国洛克希德公司研制的“织女星” (Vega).1927年7月4日首次试飞。随后几年里,“织女星”完成了一系列重要的飞行,名声大振,包括1928年威尔金斯爵士完成的一系列极地飞行:1931年6月23日到7月1日,美国人波斯特和领航员哈罗德·盖蒂驾驶“织女星”以8天15小时51分环绕地球飞行一周:1933年7月15日,波斯特再次驾驶同一架飞机,以7天19小时43分单人环绕地球飞行一周。
——Do-X是德国道尼尔公司研制的20世纪30年代世界上最大的水上飞机.48米的翼展.52吨的起飞重量,单台功率386千瓦的12台发动机成6对背靠背排列,螺旋桨前、后设置,前拉后推。1929年10月21日,159名员工、新闻记者和10名机组成员共169人,一起登上了Do-X,总起飞重量达44.768吨。飞机起飞后成功飞行了53分钟,创造了一个非官方的载客量世界纪录。
——Ju-52/3m是德国容克斯公司研制的一种常规气动布局、全金属三发中型运输机,采用容克斯公司传统的波纹板铝蒙皮,1931年4月首次试飞。二战之前.Ju-52/3m是汉莎航空公司的主力机种,并畅销海外30多家航空公司。到1935年底,有97架Ju-52/3m在各个航空公司服役。1936年,以柏林奥运会为契机.Ju-52/3m客机一度风靡全欧洲。1937年8月24日,汉莎公司还用它开辟经喀布尔,飞越帕米尔高原到达中国的航线。二战前夕,Ju-52/3m首先投入西班牙内战,随后在整个二战中Ju-52/3m先后参加过德军攻占维也纳、华沙,入侵丹麦、挪威、荷兰、比利时、希腊、北非、苏联的多次战役。到1945年停战时为止,各型Ju-52/3m总共生产了4835架。
——安特-25是苏联图波列夫设计局在20世纪30年代专门为创纪录而研制的飞机.1934年9月格罗莫夫机组用它完成了一次从莫斯科出发,经图拉和梁赞再返回莫斯科的超远距飞行.75小时2分飞了12411千米。随后,奇卡洛夫、拜杜科夫、别里亚科夫三人机组驾驶安特-25完成了两次著名的飞行:一次是1 936年7月20-22日的模拟航线试飞:第二次是1 937年6月18-20日著名的“莫斯科一北极一美国”不着陆远程飞行,历时63小时16分,航程9130千米,直线距离8504千米。
——美国道格拉斯公司在DC-2基础上研制的DC-3,1935年12月17日首次试飞,是当时最成功的运输机,也是世界航运史上第一种让经营者不靠补贴或运送邮件、只靠运客就能赚钱的航班飞机。DC-3上市导致客运成本降低,刺激了美国航空运输业的发展。1936年到1939年二战爆发前,美国空运增长400%。1939年达到300万人次,有统计说这一年空运作业的95%是用DC-3完成的。1939年,全世界90%的空中客运是由道格拉斯飞机完成的,其中DC-3是绝对主力。毫不夸张地说.DC-3的问世是民用航空史上的一个重大里程碑,它不但使民航终于在世界范围内确立了地位和声誉,也通过立体化交通运输体系的建立使世界面貌发生了根本性改变。 二战临近时,美国军方先是征用DC-3.后来就大批订货,军用编号五花八门,不下百种,但主要的是C-47(美国陆军)、RD(美国海军)、“达科他”(英国空军)、里-2(苏联).据称总产量超过16000架,其中美国10655架、日本仿制487架、苏联仿制(称里-2型)4937架。它们在欧洲、非洲、亚洲各条战线的主要战役中大显身手。例如.1944年6月5日午夜,盟军首批空降部队共24个伞兵营.17210人,分乘1052架C-47型运输机,从英格兰南部地区的15个机场起飞,在目标地区空降,对诺曼底登陆战役的胜利发挥了重要作用。
在20世纪20至30年代初的航空竞赛中,英国生产的一系列用于竞赛的高速水上飞机占据了主导地位。例如超级马林公司设计的S.5. S.6和S.6B分别在最后三届“施奈德”水上飞机竞速大赛上获得冠军——为研制高速飞机积累了丰富经验。当1930年英国军方要求研制逐步替换旧的双翼战斗机的单翼战斗机时,该公司以S.6B的气动外形为基础,顺利推出“喷火”。1940年7-10月,“不列颠之战”打响。在这场盟军与法西斯德国争夺制空权的殊死搏斗中,“喷火”和另一种战斗机“飓风”一马当先,击落大批德机,直接导致希特勒“海狮计划”的破产。“喷火”也因此被誉为“英国的救星”。
经济与工业基础的重要性还表现在战争打响以后一方不仅能继续扩大生产,源源不断地供应前线需要的装备,还能在短时间内研发出性能超过对方的装备,最后战胜对方。在这方面,美、苏、英等盟国的经济实力大于德、日、意等轴心国,这就为同盟国最后战胜轴心国奠定了基础。
例如,英国根据对德轰炸作战的需要,在欧洲战争爆发后,研发出多种轰炸机:阿芙罗公司在“曼彻斯特”双发轰炸机的基础上开发出四发“兰开斯特”.1941年1月9日首次试飞.1942年初开始服役,各型在英国共生产7300多架:“哈利法克斯”是汉德利·佩季公司的产品,原型机于1939年10月首次试飞,1940年11月第一批生产型开始交付,随即进行大批量生产,总共生产了6176架:德·哈维兰公司自筹资金设计了一种具有高速性能、不装自卫武器的昼间轰炸机“蚊”,原型机于1940年11月25日首飞。在整个战争期间,“蚊”出动过39795架次,投下10万多颗炸弹,其中仅有254架被击落,战损率只有6.3%,还不及一般轰炸机的1/3.创造了英国空军轰炸机生存率最佳纪录。1941-1950年,各型“蚊”累计生产了7781架。
又如,日本在太平洋战争初期推出的A6M“零”式战斗机,性能超过所有盟军飞机,特别是其机动性和续航力无人能比,总产量达10449架,为日本二战飞机产量之最。当时美国的F-2A“水牛”、F-4F“野猫”、“霍克" 75A、P-40“战斧”等飞机,面对“零”一筹莫展。在中国大陆、中国香港、新加坡、菲律宾、东印度甚至印度洋,“零”式战斗机统治了整个天空。但经过一段时间的交手,美国逐渐找到了对付“零”式的办法。1943年初,美军投入了P-38“闪电”、F4U”海盗”等新式战机,凭着新飞机坚固的结构、卓越的高空性能、强大的火力和高俯冲速度等优势,逐步夺回了制空权。接着美国海军又装备了F-6F“恶妇”战斗机,它是第一种在机动性上能与“零”相匹敌的美国战斗机,该机还同时具有速度快、火力猛、装甲厚的优势。1944年6月,在马里亚纳战场,108架“零”式为日本鱼雷机和俯冲轰炸机编队护航,受到F-6F“恶妇”和美舰队防空火力的顽强阻击,日本损失了近300架飞机,此后再无力组织有效的空中攻势。这就是著名的“马里亚纳猎火鸡”之战。
鉴于日本战时经济实力及航空工业研发能力的限制,“零”式及其改型成为日本在二战中自始至终的主力,面对拥有强大研发实力的美国,到战争后期,美国不断推出新型飞机,使初期所向无敌的“零”式到后来竟变得不堪一击,几乎无法胜任空战任务,只好沦为“自杀飞机”,使大批日本青少年沦为炮灰。
高层重视和正确决策是关键
英国在二战初期险遭失败是有原因的。1933年希特勒上台时,英国本来拥有欧洲最强大的航空工业,完全有可能做好反侵略的准备。纳粹之所以能快速扩军备战,成功取得空中优势,是因为英、法等国没有及时做出反应。当时英国奉行“绥靖政策”,对侵略不加抵制,姑息纵容,退让屈服,试图以牺牲小国为代价,同侵略者勾结和妥协。直到1938年慕尼黑协定签订时,英国首相张伯伦还在安抚人们,说他可以和希特勒共同避免战争。
同样,美国也存在类似的问题。“孤立主义”是美国奉行了近200年的传统外交政策,到二战前主要表现为“中立主义”。1935至1939年间,美国国会通过了一系列中立法案,禁止美国参与外国战争,并限制武器出口。直到1937年日本大举侵华、1939年欧战爆发,特别是1941年12月7日日本偷袭珍珠港,由于美国的国家利益一再受到威胁甚至直接攻击,中立主义才逐步被摒弃。在说服美国民众摒弃中立主义的过程中,罗斯福的治国理政艺术发挥了重要作用,他先于国会和公众预见到,需要为战争做准备。1940年,罗斯福要求美国每年生产5万架飞机。1940年12月底,随着“柏林一罗马一东京”轴心国的形成,罗斯福发表广播讲话。他说:“美国不能用缩进被窝、蒙头大睡的办法回避危险。”“我们必须成为民主的大兵工厂。这是一件十分急迫的事,就像战争本身已经很紧急一样。”
苏联在卫国战争初期空军遭受毁灭性的打击,原因是多方面的:对战争形势的错误估计、20世纪30年代“大清洗”对军队统率机关及航空科技生产部门的恶劣影响等。从航空工业的角度看,也有很多值得商榷的地方。
首先,对20世纪30年代航空工业取得的成绩过于乐观。但是,事情的真相却在西班牙内战中暴露出来:当时苏联拥有的一流战斗机在德国战斗机面前败下阵来,那些轰动一时的创过纪录的飞机和巨型飞机,并不是在即将来临的战争中所需要的飞机。其次,主要航空工厂都布置在苏联领土的欧洲部分,大部分都处在敌人的轰炸范围之内,正当前线急需新飞机的时候,西部的这些工厂却不得不全部停产,从欧洲疏散到西伯利亚去。 战争爆发时,苏军装备的国产战斗机主要是1933-1934年研制成功的伊-15双翼和伊-16单翼战斗机。主要设计师波利卡尔波夫认为,根据当时的技术水平,在一项飞机设计中不能同时兼顾大的平飞速度和良好的机动性,因此有必要沿着两个方向平行发展战斗机:机动战斗机采用双翼机:高速战斗机采用单翼机。但在西班牙和哈勒欣河两次实战中发现,在急剧变化的空战条件下,组织单翼机和双翼机协同作战十分困难。在战争爆发初期,苏联歼击航空兵的主力是1934-1940年间生产的上万架伊-15和伊-16.用这些相对老旧的飞机去对付德国的Me-109等飞机,吃亏是显而易见的。
伊-15、伊-16在西班牙保卫战中暴露出的问题引起了苏联政府的高度重视。1939年初,苏联政府在克里姆林宫召开重要会议,讨论航空工业存在的问题及对策。面对世界各国军用飞机的快速发展,斯大林和苏联政府组建了很多新的设计局,把设计新式战斗机的重大使命交到了雅科夫列夫、拉沃契金、伊留申、米高扬和古列维奇等一大批青年设计师的肩上,使他们这些“无名之辈”很快就成长为苏联航空事业的骨干力量。
1940年1月1日,雅克-1战斗机试飞成功。同时,米格型、拉格型战斗机也相继研制成功,并通过了试飞,三种飞机都于1940年5-6月投入批量生产。这些新机型的研制和成功量产,不仅意味着苏联空军有了现代化的新式战斗机、强击机和轰炸机,而且更意味着涌现出一批富有创造性的、生气勃勃的年轻设计师。
在二战“三巨头”中,苏联统帅斯大林有很多直接指挥飞机、发动机研制的实例。例如,1941年6月卫国战争爆发后,同在一个工厂生产的AM-35和AM-38发动机分别装在米格-3和伊尔-2飞机上。在前线极受欢迎的伊尔-2由于发动机供应不足,产量极低,尽管苏共中央做出决定,停止生产米格-3,全力生产伊尔-2,但短时间内伊尔-2的交付数量仍没有提高,这使得斯大林十分恼火,他亲自给工厂发电报斥责道:“你们在与我们的祖国和红军捣鬼!直到现在你们还没有考虑生产伊尔-21现在伊尔-2对我们的红军就像空气和面包一样必需……我们需要伊尔-2而不是米格!这是对你们的最后一次警告!”
生产组织是重要保障
二战对世界最大的影响之一是把战前规模较小的飞机和发动机制造业变成巨大的航宇和防务工业集群,从而重构了世界格局。在二战时期,全球航空工业经历了一次急速扩张的过程,这一点美国的情况最具代表性。
二战期间,美国陆军航空队是今天美国空军的前身。当时,美国陆军共有16支航空队,规模不等,遍布全球各个战场,成为世界上规模最庞大的空中作战部队。在1944年的全盛时期,其拥有编制240万人、近8万架飞机及783个永久基地。在欧洲、太平洋、中印缅等所有战场的胜利,都有赖于美国强大的航空工业,它为前线源源不断地提供数量充足、性能不断改进的飞机。
二战期间,美国飞机工业实现了巨大的发展。有人说,美国飞机工业取得的成就和盟军在各个战场上取得的军事胜利一样重要。美国飞机工业是幸运的,它能在没有空中轰炸的威胁和其他军事破坏的环境下生产,也没有缺乏关键原材料之苦。美国飞机工业充分利用了这些优势。一旦罗斯福总统做出美国要充当”民主的兵工厂”的决策,全国上下就动员起来。美国很多企业,无论大小都转入了战时生产。如生产电冰箱的改为制造机枪,生产自动唱片点唱机的改为制造Ml卡宾枪,而转产飞机力度最大的是汽车工业。
数据最有说服力。1939-1945年间,美国飞机工业成为全球最大的单项产业。1939年美国航空工业在所有制造业中仅排第41位,大致有40家制造商雇用50000名员工,生产5865架飞机,其中军机仅2141架。这时,除1935年首次试飞的8-17轰炸机外,美国陆军航空队几乎没有现代化飞机。它的最好的战斗机P-40比不上德国的Me-109.也比不上日本的”零”式或英国的“喷火”。1940年美国飞机产量翻了一番.1941年和1942年再翻一番。从1940年1月1日到1945年8月15日日本投降,美国为本国军队和盟军共生产了30多万架军用飞机,其中27.5万架是1941年12月7日日本偷袭珍珠港之后生产的。在产量最高的1944年3月,从生产线上下来的飞机超过9000架。到1944年春天,生产出来的飞机已经有些供大于需,产量才开始减少。
为了减少企业对扩大生产的后顾之忧,政府出台了应急工厂计划,即在5年内偿还建设成本,一旦和平来临,订单减少,政府同意接管。但这项应急工厂计划还不足以满足当时的需求,于是融资公司在1940年8月又创办一个新的子公司——防务工厂公司。由该公司买下土地和建设工厂后再租赁给制造商。到1945年,防务工厂公司共花了70亿美元建造了千家以上的工厂,其中一半以上都租给了飞机制造商,包括道格拉斯公司、贝尔公司等。其中,寇蒂斯一莱特公司租用的厂房比自己在圣路易斯的工厂大8倍。此外,生产发动机的公司也得到了政府的资助。从1942年春开始,各工厂一天工作24小时,每周工作6~7天,生产效率大大提高。1941年生产一架8-17需要55000工时.1944年已下降到19000工时。
到1943年年底,在美国共有81家工厂生产飞机机体、发动机和螺旋桨,另外在加拿大还有5家工厂,厂房总面积达到1600万米2。生产飞机的员工总数也达到210.2万的峰值。美国飞机工业的产值从1939年的2.25亿美元增加到1944年的160亿美元。战前美国的多数飞机公司是作坊式运作,规模不大,产品批量一般只有几十架,创始人身兼设计、经营、制造管理、推销,一抓到底。但二战改变了这一切,飞机公司成为科学管理、分工协作的大企业,产量动辄几千、上万架。
除了能大批量生产飞机外,战争开始后美国还有能力设计、制造和装备一系列新型作战飞机,这可能是美国飞机工业最大的成就。8-29“超级堡垒”、A-26“入侵者”、P-51“野马”、P-61“黑寡妇”、F-6F“泼妇”、P-47“雷电”都是战争期间新设计和生产的。P-51“野马”是一个典型,它是根据英国的战术技术要求、在北美航空公司1940年提出的方案的基础上用了短短117天就研制出来的全新飞机。当英国罗罗公司的“灰背隼”发动机取代了美国艾利森公司的发动机之后,该机成为战时美国最杰出的战斗机。 战时要找到数量足够的技术工人是一件很不容易的事情。工厂和军队会争着要同一个男工。结果是大量女工第一次走上飞机生产的岗位,招贴画“铆工罗西”是当时最好的写照。
为了处理好大规模生产飞机中可能遇到的问题,罗斯福设置了很多协调、管理战时军用装备生产的机构,包括生产管理办公室,任命在发明汽车批量生产流程中发挥过重要作用的通用汽车公司前总裁克努森为总干事。克努森说服了所有大型汽车制造商,包括看不起罗斯福的亨利·福特,把20%的设施转为防务生产。
二战期间,美国飞机大部分从零件批量制作的“手工作坊”过渡到装配线生产。福特公司在密歇根州底特律附近新建的柳树峦工厂是美国战时飞机生产最大和最成功的案例。这家巨无霸工厂采用生产汽车的流水线作业方式,制造了战争时期全部18000架8-24四发轰炸机的近一半。对于柳树峦工厂的建设,当时美国国内有不同意见。尽管如此,该厂8-24的产量仍在快速上升,1943年1月31架、2月75架、4月148架、6月190架、8月231架、10月308架、12月365架。10月,战时生产委员会在一份关于飞机生产的报告中透露:“去年秋天,柳树峦工厂在美国名列最差工厂之一,现在则一跃成为最佳之一。”该报告称,在过去一年里,柳树峦工厂每个人的生产率提高了40倍。
当工厂进入1944年时,生产成绩依然引人注目。3月,工厂生产出第3000架飞机。4月16日,福特宣布,从2月开始,工厂已经达到长久以来的目标——“1小时左右生产一架轰炸机”。7月1日,柳树峦工厂生产出第5000架飞机,其中近一半是1944年上半年生产的。同时,柳树峦工厂使用的和生产汽车一样的精密工装设备使生产一致性空前提高,在这里生产的“解放者”,有一半以上首次试飞就达到交付标准,这在飞机生产中是很高的验收合格比例。
1944年,柳树峦工厂生产达到峰值,生产的机体重量达4.17万吨,远超其他工厂任何一年的产量,相当于全美1940-1944年期间生产的所有飞机机体重量的4.6%。1944年柳树峦工厂的机体生产大致与日本全年生产的飞机机体总重量相当,或者德国、英国、苏联任何一个国家的一半。另外,福特公司柳树峦工厂的装配线生产方法也使8-24“解放者”飞机交付给政府的价格大幅下降,1 942年每架23.8万美元.1944年则只需13.7万美元。
1944年8月,柳树峦工厂达到最高月产量428架。9月,当工厂准备向每月650架(每年9000架)冲刺时,就没有再开足最大马力生产了。因为陆军部已经下令削减8-24的产量,以便生产更大的8-29和8-32轰炸机。
美国在战时总共生产了98000架轰炸机,将近10万架战斗机、24000架运输机和58000架教练机,再加上其他用于侦察、通信和特种用途的飞机。“民主兵工厂”是美国人获得巨大成功的故事。美国在二战中的军火生产几乎相当于盟军和敌方加起来的总产量。领导战时生产的克努森说:“我们之所以能够取得胜利,是因为我们以敌人从未见过、甚至做梦也想不到的大规模生产压倒了他们。”在德黑兰的“三巨头”会议上,斯大林举杯祝贺美国的生产,他说:“若没有美国的军工生产,战争就会失败。”
战时,苏联对航空工业进行了充分的战争动员,所有员工,从上到下,全身心投入。例如.1941年6月24日,即战争爆发后的第三天,便完成了不久前投入批量生产的雅克-1的改进工作,并通过了正式试飞验证。1941年9月,雅科夫列夫设计局和一个“雅克”战斗机工厂开始疏散。工厂一边组织疏散工作,一边恢复生产,一边加紧新飞机的研制。到1942年2月20日,由于全厂职工的努力,雅克战斗机的生产已达到日产3架的水平。与此同时,在雅克-7的基础上推出了更先进的雅克-9,并投入生产。只过了很短时间,该厂雅克战斗机的日产量就达到了20架。稍后,拉沃奇金设计出拉-5战斗机。1942年底,苏联的航空工业产能超过德国,苏联工厂共生产了25000架军机,而德国工厂只生产了14700架。
在德国,随着1933年初希特勒掌权,巨额经费开始投向军用飞机。1927年到1931年间,德国飞机公司的民机项目拿到了8400万马克,而仅1936年一年,纳粹就为其注入了9.8亿马克,其中大部分都用于军机项目。但是,在短时间内想要扩大飞机生产能力也有相当大的困难。首先,当时德国的原料和生产能力根本不能满足如此庞大的需求。1933年,全德国的7家大型飞机制造厂和4家发动机制造厂共有3200名工人,且大部分飞机的制造仍采用常规方法,即一架飞机完工之后才开始生产下一架。按当时的估计,整个德国航空工业部门的生产能力只能满足拟议中战时需求的五分之一。为了加速航空工业的发展,航空部长戈林把希望寄托在汉莎航空公司经理埃哈德·米尔希身上,让他出任负责组织生产的副部长。经过努力,到1934年初,情况有所好转。飞机制造部门的员工达到16000人,是上一年的4倍。为了加速重点机型的生产,飞机的配件从中心厂家送到了其他工厂进行生产,同时制造完毕的配件又被送往巨大的装配工厂进行总装。由于这些改革措施,整个德国航空工业的月生产能力达到了72架,是1933年的两倍多。
德国飞机产量从1932年的36架增长到1937年的5606架。日后成为德国空军主力的一些装备相继问世,包括最初被伪装成客机的He-111中型轰炸机、当时号称世界上最先进的战斗机Me-109和令人恐惧的Ju-87“斯图卡”俯冲轰炸机也于1935年首次亮相。
战时科研是得力支撑
航空科技在战时有两方面的作用,一是为研制新飞机贡献新的理论成果,二是为现有产品改进出力。在美国,成立于1915年的国家航空咨询委员会(NACA)很好地体现了科研机构的这方面作用。二战前.NACA加强了研究设施的建设。欧洲战事爆发后,根据以查尔斯·林德伯格(1927年第一个驾驶飞机完成从纽约直飞巴黎的“孤胆英雄”)为首的专门委员会的建议,于1940年批准建设飞机发动机研究实验室。1939年NACA仅有500名员工,年度预算仅400万美元,到1945年员工最多时达到6077人,预算将近4100万美元。 二战之前.NACA主要开展气动力和飞行方面的基础性研究,和工业界保持着相当的距离,但战争需求迅速改变了两者之间的关系。NACA的研究者和工业界的设计师和军事装备规划人员建立了一种独特的伙伴关系。有人这样描述NACA在这三者中的角色:“在更好的美国飞机诞生的过程中.NACA是“研究助产士”。
NACA在20世纪20年代和30年代所做的基础研究为它在战争时期的新职责奠定了坚实基础。例如,北美航空公司研制的P-51“野马”战斗机之所以能成为二战盟军最好的战斗机,很重要的一个原因就是其选用了NACA开发的低阻机翼。1944年1月,《航空》杂志发表社论说.NACA是“支撑我们制空权的主要力量”,还说"NACA的故事就是美国航空的故事。这两者之间谁离了谁都不行。”二战期间,NACA在很多领域的工作直接推动了航空技术的进步,包括减小阻力、除冰、发动机研发、改善稳定性和操纵性、减少水上迫降的风险,以及研究空气的可压缩性、进而探索超声速飞行的实现。
例如.NACA在二战期间开展了一项“收拾干净计划”,为装备部队的飞机减小阻力。从1938年4月到1940年10月,有11种不同的飞机在全尺寸风洞里进行了试验。当月,秘密发表了试验总结。其结论部分写道:“……由于除去或修整设计得不平滑的部分,很多飞机的阻力降低了30%-40%。有一架飞机通过采取上述措施,阻力下降了一半。”
军方对“收拾干净计划”的结果特别感兴趣,几乎他们的每种新原型机都要到NACA来试验。因为这帮助他们解决了很多技术问题,既快捷,花费又不多。减小阻力研究获得骄人结果的好例子是贝尔P-39“空中飞蛇”。该机原来最大速度为544千米/时。在进行两个月的减阻工作之后,新飞机的最大速度达到627千米/时。要完全重新设计飞机既耗时又费钱,而NACA的减阻研究表明,较少的修改就能让P-39满足军方的技术要求。
NACA在二战期间大力开展航空研究,这直接有助于加速战胜德意日法西斯,正如美国海军部长弗兰克·诺克斯在1943年所说:“完全是由于NACA所奠定的基础,海军才可能有像‘海盗’‘野猫’‘恶妇’这样一些著名的战斗机。所有这些飞机都采用了NACA翼型、NACA的冷却方法以及NACA的高升力装置。如果没有NACA的贡献,那些在太平洋上打败日本扩张势力的巨大海上胜利是不可能取得的。”
在改进产品性能方面,英国罗罗公司的“灰背隼” (亦译“梅林”)也是一个很好的例子。“灰背隼”是二战中最成功的发动机之一,总共生产了超过16.8万台,装备了英国“飓风”“喷火”“兰开斯特”“蚊”和美国“野马”等著名战斗机和轰炸机,为盟军赢得二战胜利做出了重要贡献。
在二战期间,正像英国战斗机司令部司令舒尔托·道格拉斯所说:“敌我双方,像以往一样,在引入改进性能的新型飞机方面,现在仍像跷跷板一样,总是一方先占优,不久就被另一方超越。”战争开始时,英国有两款非常好的战斗机——“喷火”和“飓风”,随着德国新型号的Me-109的出现,英国两款飞机被超越,待到改进型“喷火”战斗机问世,才追平了Me-109.但是在那之后德国又推出Fw-190战斗机,再次打破了短暂的平衡。
战争期间,“喷火”系列性能得以不断提高,主要是依靠“灰背隼”发动机的不断改进。罗罗公司认为,事实证明,航空发动机的发展更多来自于改进而不是重新设计。整个战争期间,罗罗公司坚持“发动机研发是飞机发展的先锋”的观点。从1938年的“喷火”l型发展到“海火”(即海军型“喷火”).飞机的重量已达到原来机型的两倍,最大速度提高了144千米/时,最大爬升率几乎翻番,航程是原来的三倍。如果没有“灰背隼”发动机和随后“狮鹫”发动机的平行发展,上述成绩是根本不可能取得的。“灰背隼”1935年11月在“飓风”上首次飞行时,功率为708千瓦。1936年在“喷火”上飞行时,功率已提高到783千瓦。在战争末期它的功率达到了1238千瓦,甚至创造过1491千瓦的纪录。
二战中,德国也是十分重视新武器研制的国家。大战临近尾声时,德国人在高技术武器研制上取得了突破性进展,包括喷气式飞机、以火箭为动力的飞机和导弹,这些都明显走在了盟国的前面。
Me-262是世界上第一种投入使用的喷气式战斗机,最大速度达到869.4千米/时,在相同高度上比美国”野马”战斗机快193.2千米/时。但是,由于高层对Me-262的使用意见不一,推迟了其研制进度。而对Me-262的发展还有一个致命的打击——来自纳粹头子希特勒本人。希特勒一贯偏爱轰炸机而对战斗机不感兴趣,按照他的指示一度把原来的战斗机改为Me-262-2A轰炸机型,这又浪费了很多时间。
Me-163火箭飞机是梅塞施米特公司研制的世界上第一种投入作战使用的以火箭为动力的喷气式飞机。至大战结束时.Me-163B共击落盟军飞机10余架。在Me-163基础上还曾研制出速度更快、尺寸更大的Me-263.但还没有来得及投产,战争就结束了。
V是德文“复仇武器”的第一个字母。V-l是第一种大批量生产的火箭武器,基本上是一种无人驾驶的轰炸机。1944年6月至9月,对英国伦敦和伦敦附近各郡发射的V-l导弹达8600枚以上。从1944年9月1日至1945年3月30日,德国陆军又向欧洲地区的目标发射了近12000枚。由于V-l飞行速度小,高度也不高,英国对其组织了十分有效的截击,差不多一半被击落。
1942年1 0月3日首次发射成功的V-2是世界上第一种弹道导弹,是战后美苏研制自身弹道导弹的基础。防御V-2很困难,因为它的飞行速度超过声速的数倍,并且是穿过大气层飞抵目标,一经发射便无法截击,唯一的办法是搜索并破坏其发射场地。从1944年9月至1945年3月,V-2的发射总数约为4320枚,除造成大量人员伤亡外,还给城市建筑造成很大破坏。
还有一种全翼飞机被认为是“希特勒隐身战机”,即Ho-2-29型战斗机.1944年的圣诞节前成功完成了试飞,但因战争即将结束而没有来得及批量生产。后来被美军情报部队掳回作为研究之用。
德国在战争临近尾声时投入战场的几种新式武器在军事上意义不大,因为这时德国覆灭的下场已不可避免,靠一两种新式武器已无法扭转败局。相反,这只能促使盟军加快进军速度以减少损失。但是喷气式飞机、导弹等武器的出现在技术发展上具有重大意义,Me-262的很多特点——后掠翼、自动前缘缝翼、翼下吊挂发动机、机身中心线装强大的机炮火力等,都代表着战后战斗机的设计潮流。战争一结束,人类航空史迅速进入喷气化的新时代,德国的火箭技术也为美苏两国所分享,并随后加速了两国航天技术的发展。 (全文完)