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随着太平洋海战的爆发,美日海军在1942年中接连发生了从珊瑚海海战到圣克鲁斯群岛海战的4场航母交战。这4场海战的结果既宣告了航母和海军航空兵在海战中的地位,也从多个角度证明了舰载机技术水平对于航母交战的重要性。双方海军航空兵对更先进装备的需求越来越迫切,美日海军都必须为在未来某个时刻必将发生的太平洋航母对决准备自己的撒手锏。而当时作为美海航的反舰力量主力之一的TBF/TBM“复仇者”鱼雷轰炸机,在立下了赫赫战功的同时也暴露了自己速度慢、生存能力差等一系列问题。正是在这样的环境下,诞生了整个二战中飞行过的最大的舰载机:TB2D“空中海盗”鱼雷轰炸机。
其实早在太平洋战争爆发之前,“复仇者”就已经有确认的更替机型了,也就是沃特的XTBU“海狼”,其和TBF的主要性能差距就在于相比TBF快得多的速度和更远的航程。虽然XTBU在珍珠港事件后两周即完成了首飞,然而在此后的测试中,命途多舛的XTBU接连遭遇非自身原因的意外事故(一次降落事故和一次在地面与其他飞机的相撞事故),严重拖拉了研发进度。
待到海军正式接受TBU时,沃特已被无数F4U的生产订单缠身,无力开辟新机型的生产线。于是TBU的生产任务被决定交给共和一伏尔梯并更名为TBY,但是即使是共和一伏尔梯也无法马上生产TBY,而是要等到1 943年底新厂房落成投产才能开始生产。时间上的多次延误直接葬送了TBY的前程,海军又需要更先进的鱼雷轰炸机来替代还在甲板上坚持着的“复仇者”们了。
伴随着舰载机更新需求的,也有航空母舰的发展。随着新的埃塞克斯级航母的不断开工建造,美国海军认为在更大的新航母上也可以操作更大的舰载机来实现较好的性能。
1942年底,美国海军指示道格拉斯制造一型全新的多用途艦载鱼雷轰炸机的原型机,并且按照海军的飞机编号惯例获得了XTB2D的编号(正式列装后编号为TB2D),同时道格拉斯也给新机型想好了绰号:“空中海盗(Skypriate)”。这也刚好成为了道格拉斯之后数十年以“天空(Sky)”开头的命名习惯的起始。
与此前已经服役的TBF/TBM“复仇者”鱼雷轰炸机和TBY“海狼”鱼雷轰炸机不同的是,这一新型号将会完全为埃塞克斯级量身打造,拥有更大的尺寸,更大的航程以及更强的载弹能力。在美国海军的设想中,拥有更大航程和更快速度的TB2D将可以在与日航母机动部队的决战中做到先敌发现,先敌攻击。与此同时,TB2D还必须维持单发设计以确保在各尺寸航母机库中的装载效率,在质和量上实现对日海航攻击力量的全面优势。
海军找到道格拉斯研发TB2D也不只是空穴来风的想法。此前道格拉斯为SBD舰载俯冲轰炸机设计的后继机XSB2D时,就已经设计了使其可以挂载两枚航空鱼雷的能力。正好在1942年上半年道格拉斯开始在XSB2D的基础设计上初步设计了一种鱼雷轰炸机,最终的TB2D就是在这一方案上进行进一步技术革新的结果。
全面超越的性能,就需要全面超越的技术水平来实现。
TB2D在各方面接受了许多全新的装备和设计。动力系统上,和同期美国陆航海航的众多新项目一样,TB2D在一开始就被决定使用R-4360“巨黄蜂”发动机,这台28缸发动机能够输出3000马力(2206千瓦)功率,相当于当时现役的TBF鱼雷轰炸机和SB2C俯冲轰炸机动力的1.6倍。这3000马力通过一对4叶汉密尔顿标准共轴反转螺旋桨输出,在确保螺旋桨效率的同时控制了螺旋桨直径,并抵消了对于舰载机来说尤为恼人的扭矩效应。
TB2D的结构也采用了一种全新的设计。设计团队充分利用了新研制的7075超硬铝合金的高强度,TB2D的机身部分被设计成依靠应力蒙皮和环形隔框受力的硬壳式结构,取消了所有的纵通梁。机身中部有两对直通的龙骨梁,上侧的一对承载着整个座舱部分,包括前后座舱盖,内部设施和中间的上部炮塔;下侧的一对和贯穿机身下部的主翼梁直接相连,并承载相关的负荷。在设计过程中,曾经考虑了内置鱼雷舱和外挂鱼雷两种方案,最终选定的翼下吊挂的携带方式虽然增大了携带挂载时的阻力,降低了实际作战时的速度,但是减轻了机身死重,减小了机身正面截面积,提升了载重弹性和执行非攻击任务时的速度和航程。
TB2D的双翼梁结构的机翼则被分成三段:两段是外侧的一对折叠翼部分,中间部分左右为一体,在这个宽大的翼盒结构中塞进了3个总容积达501加仑(1896升)的自封油箱。气动设计上,为了提高巡航升阻比以增加最大飞行速度和拓展航程,TB2D运用了此前已经在P-51战斗机上充分验证了性能优势的NACA层流翼型,并且配备了翼面加热除冰装备以确保实现翼型功能。展弦比高达7的主翼翼展达到了70英尺(21.3米),已经和陆航的B-25、B-26等双发轰炸机不分伯仲,但这并没有影响TB2D的舰上操作性。折叠之后的TB2D占用宽度只有34英尺(10.3米),可以轻松进行甲板运作和机库升降作业。
道格拉斯还为TB2D设计了一个多功能的全翼展襟翼系统。外翼段用“滚转襟翼”替代了传统的副翼,功能上类似襟副翼,起降时在放下的同时提供滚转控制:内翼段的襟翼还可以兼做减速板。组合起来共占主翼18.9%面积的襟翼系统确保了TB2D仅仅略超过60节(111千米/时)的失速速度。结合稳定的前三点起落架设计,在航母上起降这一庞然大物甚至比其他轻巧的前辈们都更容易。
控制系统上,TB2D使用了一套机械式的切换系统,在不同的飞行模式下自动改变内外侧襟翼甚至升降舵的归零角度,来确保飞机起降和巡航过程中最佳的控制力和控制响应。而S-3斯佩里自动驾驶仪可以在飞机进行鱼雷攻击和水平轰炸时在三轴上托管飞机控制,飞行员只要调节自动驾驶仪的三轴灵敏度并启动,自动驾驶仪就会依照驾驶杆的移动使TB2D以最顺滑的方式响应。并且在轰炸瞄准仪启动之后直接受轰炸员控制,在水平轰炸时确保炸弹准确命中目标。量产型的TB2D还将在右侧机翼上安装当时已经在一些TBF和F6F上装备的AN/APS-4雷达,进一步提高全天候搜索能力。 在自卫火力方面,TB2D在设计制造过程中发生了一些变化。海军在战争中获得的经验已经证明,更快的速度带来的生存机会远远大于机上的自卫火力可以提供的安全保护。TB2D在原型机制造过程中取消了原先的电动机枪炮塔和下方后射机枪,仅保留了4挺固定的12.7毫米前向机枪。琳琅满目的新技术和新思路让TB2D成为了二战末期最高科技的鱼雷轰炸机之一。
用技术武装起来的TB2D也确实完成了对他的前辈和大洋彼岸对手的性能超越。
作为一架单发鱼雷轰炸机,TB2D的有效载弹量8500磅(3859千克),翼下的4个硬挂点可以全部挂上Mk13型鱼雷或2000磅(907千克)炸弹出击,相当于4架TBF的鱼雷携带量,也是到战争结束为止载弹量最大的单发飞机之一。
飞行性能更是大幅进步。空挂载的TB2D可以在14200英尺(4328米)高度达到377英里/时(607千米/时)的最大平飞速度。不仅比TBF的267英里/时(430千米/时)超出了将近200千米/时,也大幅超越了TBF原本的继任者TBY。即使是在海平面,TB2D也可以以351英里/时(565千米/时)的速度一路狂飙。
仅仅提供数字可能显得有些空洞,但如果我们和日本海军的舰载机比较一下的话就会发现,即使是战争末期日本海军较新的“烈风”舰载战斗机,在海平面的平飞极速都不及“裸奔”的TB2D。同样在TB2D的全节流阀高度,也就是4500米之下,其极速也远远甩开了“流星”改舰爆和“天山”舰攻。
TB2D的续航能力更是令人咋舌,在标准要求下的攻击作战半径达到了TBF系列的两倍以上,侦察作战半径提高了24%。这还是在挂载相同的前提下(一枚鱼雷和一个副油箱/仅一个副油箱)。因为TB2D的强大的挂载能力,利用4个翼下重挂点,TB2D挂载两枚鱼雷/炸弹和两个副油箱可以达到1000海里(1852千米)的作战半径。而TBF只能携带一枚鱼雷并只有420海里(778千米)的作战半径。携带4个副油箱时TB2D可以拥有1328海里(2459千米)的侦察作战半径,而同样条件下的TBF只有640海里(1185千米)。
如此大的作战半径,让TB2D可以执行的任务实际上已经不仅限于战舰之间的海战。道格拉斯在1944年12月提交了一份调查报告“XTB2D-1鱼雷轰炸机在战争中可能的战术功能”,其中就讨论了对TB2D超远航程的几种运用方式。报告中写到:“该型飞机拥有远距离轰炸的能力。凭借和当今最快的攻击机一样的速度,XTB2D-1完全可以胜任昼间轰炸任务,并将成为打击日本海岸线运输的最高效武器。”一寸长一寸强,TB2D的大航程可以让美国海军在对日作战中获得不小的战术优势。
从设计思路上讲,TB2D这一机型本身也可以算作二战式的航母间对决的顶点:一种追求最远航程、最大鱼雷投射量、最快速度的舰载鱼雷轰炸机。就像冰河时期为了捕食厚皮大型动物专门进化出极端长牙的剑齿虎一样,TB2D也是一种针对特定的作战任务高度特化设计的飞机。大功率的发动机的最佳作战高度处在4500米之下的中低空;拥有二战舰载机中最大展弦比的機翼(实际上战后很长一段时间也依然是),最大限度扩展了机内载油量和巡航效率;仅有4个但每个都是重挂点的挂载方式,让TB2D的所有挂载能力都可以用于挂载打击水面舰艇所需要的全尺寸鱼雷。但和随着厚皮动物的灭绝而一同灭绝的剑齿虎一样,TB2D项目也不得不随着日本海军主力的毁灭而快速走向终结。
从1943年初开始设计到1945年2月完成第一架原型机的制造,对于技术复杂的TB2D来说不算很慢,但是依然远远追不上美海军特混部队的前进脚步。1944年6月和10月的马里亚纳海战和莱特湾海战之后,海军对TB2D这样的专用鱼雷轰炸机已经渐渐失去兴趣,并且随着战末和战后海航作战体系彻底变化的开始,将注意力转到了BT攻击机这种通用性强得多的舰载攻击机上(这一计划中就诞生了后来的A-1“天袭者”)。后者不仅总挂载能力和TB2D相近,而且挂载内容和攻击方式都要丰富得多。
1945年夏天TB2D项目被宣布取消:两架已经完成的XTB2D-1原型机也变成了单纯的技术验证机——验证这一种复杂飞机的设计可靠性。在完成了测试任务之后也免不了被拆解回收的命运。
但昙花一现的TB2D绝不是毫无意义的。道格拉斯在二战期间进行的很多军机项目,比如SB2D侦察轰炸机、BTD攻击机以及本文所述的TB2D鱼雷轰炸机,最终都没有服役或者获得军方的大单采购,但是在这些项目中设计组表现出的创造力和对新技术的应用探索是绝不能够被忽视的。凭借着从这些项目中获得的重要经验,最终战胜对手赢得美国海军攻击机竞标的A-1“天袭者”,依然是一架道格拉斯的飞机。
编辑:石坚
其实早在太平洋战争爆发之前,“复仇者”就已经有确认的更替机型了,也就是沃特的XTBU“海狼”,其和TBF的主要性能差距就在于相比TBF快得多的速度和更远的航程。虽然XTBU在珍珠港事件后两周即完成了首飞,然而在此后的测试中,命途多舛的XTBU接连遭遇非自身原因的意外事故(一次降落事故和一次在地面与其他飞机的相撞事故),严重拖拉了研发进度。
待到海军正式接受TBU时,沃特已被无数F4U的生产订单缠身,无力开辟新机型的生产线。于是TBU的生产任务被决定交给共和一伏尔梯并更名为TBY,但是即使是共和一伏尔梯也无法马上生产TBY,而是要等到1 943年底新厂房落成投产才能开始生产。时间上的多次延误直接葬送了TBY的前程,海军又需要更先进的鱼雷轰炸机来替代还在甲板上坚持着的“复仇者”们了。
伴随着舰载机更新需求的,也有航空母舰的发展。随着新的埃塞克斯级航母的不断开工建造,美国海军认为在更大的新航母上也可以操作更大的舰载机来实现较好的性能。
1942年底,美国海军指示道格拉斯制造一型全新的多用途艦载鱼雷轰炸机的原型机,并且按照海军的飞机编号惯例获得了XTB2D的编号(正式列装后编号为TB2D),同时道格拉斯也给新机型想好了绰号:“空中海盗(Skypriate)”。这也刚好成为了道格拉斯之后数十年以“天空(Sky)”开头的命名习惯的起始。
与此前已经服役的TBF/TBM“复仇者”鱼雷轰炸机和TBY“海狼”鱼雷轰炸机不同的是,这一新型号将会完全为埃塞克斯级量身打造,拥有更大的尺寸,更大的航程以及更强的载弹能力。在美国海军的设想中,拥有更大航程和更快速度的TB2D将可以在与日航母机动部队的决战中做到先敌发现,先敌攻击。与此同时,TB2D还必须维持单发设计以确保在各尺寸航母机库中的装载效率,在质和量上实现对日海航攻击力量的全面优势。
海军找到道格拉斯研发TB2D也不只是空穴来风的想法。此前道格拉斯为SBD舰载俯冲轰炸机设计的后继机XSB2D时,就已经设计了使其可以挂载两枚航空鱼雷的能力。正好在1942年上半年道格拉斯开始在XSB2D的基础设计上初步设计了一种鱼雷轰炸机,最终的TB2D就是在这一方案上进行进一步技术革新的结果。
全面超越的性能,就需要全面超越的技术水平来实现。
TB2D在各方面接受了许多全新的装备和设计。动力系统上,和同期美国陆航海航的众多新项目一样,TB2D在一开始就被决定使用R-4360“巨黄蜂”发动机,这台28缸发动机能够输出3000马力(2206千瓦)功率,相当于当时现役的TBF鱼雷轰炸机和SB2C俯冲轰炸机动力的1.6倍。这3000马力通过一对4叶汉密尔顿标准共轴反转螺旋桨输出,在确保螺旋桨效率的同时控制了螺旋桨直径,并抵消了对于舰载机来说尤为恼人的扭矩效应。
TB2D的结构也采用了一种全新的设计。设计团队充分利用了新研制的7075超硬铝合金的高强度,TB2D的机身部分被设计成依靠应力蒙皮和环形隔框受力的硬壳式结构,取消了所有的纵通梁。机身中部有两对直通的龙骨梁,上侧的一对承载着整个座舱部分,包括前后座舱盖,内部设施和中间的上部炮塔;下侧的一对和贯穿机身下部的主翼梁直接相连,并承载相关的负荷。在设计过程中,曾经考虑了内置鱼雷舱和外挂鱼雷两种方案,最终选定的翼下吊挂的携带方式虽然增大了携带挂载时的阻力,降低了实际作战时的速度,但是减轻了机身死重,减小了机身正面截面积,提升了载重弹性和执行非攻击任务时的速度和航程。
TB2D的双翼梁结构的机翼则被分成三段:两段是外侧的一对折叠翼部分,中间部分左右为一体,在这个宽大的翼盒结构中塞进了3个总容积达501加仑(1896升)的自封油箱。气动设计上,为了提高巡航升阻比以增加最大飞行速度和拓展航程,TB2D运用了此前已经在P-51战斗机上充分验证了性能优势的NACA层流翼型,并且配备了翼面加热除冰装备以确保实现翼型功能。展弦比高达7的主翼翼展达到了70英尺(21.3米),已经和陆航的B-25、B-26等双发轰炸机不分伯仲,但这并没有影响TB2D的舰上操作性。折叠之后的TB2D占用宽度只有34英尺(10.3米),可以轻松进行甲板运作和机库升降作业。
道格拉斯还为TB2D设计了一个多功能的全翼展襟翼系统。外翼段用“滚转襟翼”替代了传统的副翼,功能上类似襟副翼,起降时在放下的同时提供滚转控制:内翼段的襟翼还可以兼做减速板。组合起来共占主翼18.9%面积的襟翼系统确保了TB2D仅仅略超过60节(111千米/时)的失速速度。结合稳定的前三点起落架设计,在航母上起降这一庞然大物甚至比其他轻巧的前辈们都更容易。
控制系统上,TB2D使用了一套机械式的切换系统,在不同的飞行模式下自动改变内外侧襟翼甚至升降舵的归零角度,来确保飞机起降和巡航过程中最佳的控制力和控制响应。而S-3斯佩里自动驾驶仪可以在飞机进行鱼雷攻击和水平轰炸时在三轴上托管飞机控制,飞行员只要调节自动驾驶仪的三轴灵敏度并启动,自动驾驶仪就会依照驾驶杆的移动使TB2D以最顺滑的方式响应。并且在轰炸瞄准仪启动之后直接受轰炸员控制,在水平轰炸时确保炸弹准确命中目标。量产型的TB2D还将在右侧机翼上安装当时已经在一些TBF和F6F上装备的AN/APS-4雷达,进一步提高全天候搜索能力。 在自卫火力方面,TB2D在设计制造过程中发生了一些变化。海军在战争中获得的经验已经证明,更快的速度带来的生存机会远远大于机上的自卫火力可以提供的安全保护。TB2D在原型机制造过程中取消了原先的电动机枪炮塔和下方后射机枪,仅保留了4挺固定的12.7毫米前向机枪。琳琅满目的新技术和新思路让TB2D成为了二战末期最高科技的鱼雷轰炸机之一。
用技术武装起来的TB2D也确实完成了对他的前辈和大洋彼岸对手的性能超越。
作为一架单发鱼雷轰炸机,TB2D的有效载弹量8500磅(3859千克),翼下的4个硬挂点可以全部挂上Mk13型鱼雷或2000磅(907千克)炸弹出击,相当于4架TBF的鱼雷携带量,也是到战争结束为止载弹量最大的单发飞机之一。
飞行性能更是大幅进步。空挂载的TB2D可以在14200英尺(4328米)高度达到377英里/时(607千米/时)的最大平飞速度。不仅比TBF的267英里/时(430千米/时)超出了将近200千米/时,也大幅超越了TBF原本的继任者TBY。即使是在海平面,TB2D也可以以351英里/时(565千米/时)的速度一路狂飙。
仅仅提供数字可能显得有些空洞,但如果我们和日本海军的舰载机比较一下的话就会发现,即使是战争末期日本海军较新的“烈风”舰载战斗机,在海平面的平飞极速都不及“裸奔”的TB2D。同样在TB2D的全节流阀高度,也就是4500米之下,其极速也远远甩开了“流星”改舰爆和“天山”舰攻。
TB2D的续航能力更是令人咋舌,在标准要求下的攻击作战半径达到了TBF系列的两倍以上,侦察作战半径提高了24%。这还是在挂载相同的前提下(一枚鱼雷和一个副油箱/仅一个副油箱)。因为TB2D的强大的挂载能力,利用4个翼下重挂点,TB2D挂载两枚鱼雷/炸弹和两个副油箱可以达到1000海里(1852千米)的作战半径。而TBF只能携带一枚鱼雷并只有420海里(778千米)的作战半径。携带4个副油箱时TB2D可以拥有1328海里(2459千米)的侦察作战半径,而同样条件下的TBF只有640海里(1185千米)。
如此大的作战半径,让TB2D可以执行的任务实际上已经不仅限于战舰之间的海战。道格拉斯在1944年12月提交了一份调查报告“XTB2D-1鱼雷轰炸机在战争中可能的战术功能”,其中就讨论了对TB2D超远航程的几种运用方式。报告中写到:“该型飞机拥有远距离轰炸的能力。凭借和当今最快的攻击机一样的速度,XTB2D-1完全可以胜任昼间轰炸任务,并将成为打击日本海岸线运输的最高效武器。”一寸长一寸强,TB2D的大航程可以让美国海军在对日作战中获得不小的战术优势。
从设计思路上讲,TB2D这一机型本身也可以算作二战式的航母间对决的顶点:一种追求最远航程、最大鱼雷投射量、最快速度的舰载鱼雷轰炸机。就像冰河时期为了捕食厚皮大型动物专门进化出极端长牙的剑齿虎一样,TB2D也是一种针对特定的作战任务高度特化设计的飞机。大功率的发动机的最佳作战高度处在4500米之下的中低空;拥有二战舰载机中最大展弦比的機翼(实际上战后很长一段时间也依然是),最大限度扩展了机内载油量和巡航效率;仅有4个但每个都是重挂点的挂载方式,让TB2D的所有挂载能力都可以用于挂载打击水面舰艇所需要的全尺寸鱼雷。但和随着厚皮动物的灭绝而一同灭绝的剑齿虎一样,TB2D项目也不得不随着日本海军主力的毁灭而快速走向终结。
从1943年初开始设计到1945年2月完成第一架原型机的制造,对于技术复杂的TB2D来说不算很慢,但是依然远远追不上美海军特混部队的前进脚步。1944年6月和10月的马里亚纳海战和莱特湾海战之后,海军对TB2D这样的专用鱼雷轰炸机已经渐渐失去兴趣,并且随着战末和战后海航作战体系彻底变化的开始,将注意力转到了BT攻击机这种通用性强得多的舰载攻击机上(这一计划中就诞生了后来的A-1“天袭者”)。后者不仅总挂载能力和TB2D相近,而且挂载内容和攻击方式都要丰富得多。
1945年夏天TB2D项目被宣布取消:两架已经完成的XTB2D-1原型机也变成了单纯的技术验证机——验证这一种复杂飞机的设计可靠性。在完成了测试任务之后也免不了被拆解回收的命运。
但昙花一现的TB2D绝不是毫无意义的。道格拉斯在二战期间进行的很多军机项目,比如SB2D侦察轰炸机、BTD攻击机以及本文所述的TB2D鱼雷轰炸机,最终都没有服役或者获得军方的大单采购,但是在这些项目中设计组表现出的创造力和对新技术的应用探索是绝不能够被忽视的。凭借着从这些项目中获得的重要经验,最终战胜对手赢得美国海军攻击机竞标的A-1“天袭者”,依然是一架道格拉斯的飞机。
编辑:石坚