美利坚巨无霸——波音XB-15、道格拉斯XB-19试验重型轰炸机小传 道格拉斯科斯塔
米切尔退役后,战略空军在陆航高层失去了最有力的支持者,而美国在此后的10多年时间里,再未尝试过制造远程轰炸机。但米切尔的理论却在大批年轻的陆航军官中引起了强烈共鸣,并最终成为美国战略空军在二战期间飞速发展的火种。
比利?米切尔将军,著名的B-25“米切尔”轰炸机就是以他的名字命名的
上世纪二、三十年代是航空的“黄金时代”,航空技术以一日千里的势头迅猛发展,大型水上飞机往来于大西洋两岸,飞行距离记录被打破常常成为各大报章的头条新闻。而在这一时期,远程轰炸机的发展也取得了长足的进步,但真正促使美国人发展重型轰炸机的却是苏联人。1929年9至10月,一架苏制图波列夫TB-1(ANT-4)轰炸机在环球飞行期间飞越了美国本土,引发了不少美国人的关注,但该机体型仅比美国当时使用的“基尔斯顿”轰炸机略大一点。但四年后,它的姐妹机却以一种全新的外貌呈现在世人面前。
从莫斯科飞到纽约的图波列夫TB-1“Strana Sovyetov”号
1933年7月3日,苏联的TB-4(ANT-16)轰炸机完成首飞,这架巨型飞机的翼展高达54米,几乎是“基尔斯顿”的两倍。尽管它的航程并未比TB-1提高多少——几乎与“基尔斯顿”相同——这一事实当时无人知晓。关注此事的美国人突然发现,苏联轰炸机不仅体型达美国飞机的两倍,而且都采用了先进的全金属悬臂单翼设计,而当时美国仍在使用帆布蒙皮结构的双翼机。
巨无霸怪物——TB-4(ANT-16)轰炸机
苏联重型轰炸机的出现,以及美国轰炸机在技术上处于落后状态的事实使美国人备受刺激。即使是美国陆军内以保守著称的元老级人物也坐不住了,要求尽快改变这一现状。
美国陆航在30年代初装备的基尔斯顿B-5轰炸机
对美国而言,这正是发展重型轰炸机最好契机。位于俄亥俄州代顿附近莱特基地的美国陆航器材分部这时才开始认真考虑发展米切尔在10多年前所极力倡导的机型。
“工程A”
最后在1934年春季,华盛顿方面终于批准进行重型轰炸机的研制,陆航器材分部奉命秘密开展重型轰炸机的可行性研究。新计划被官方冠以一个相当隐晦的代号——“工程A”。
4月14日,器材分布主管康格?普拉特将军在“工程A”名下拟定了题为《适合军事用途的远程飞机》的正式需求文件。10天之后,当普拉特打开当天的晨报,一条令他震惊的消息映入眼帘。4月24日,苏联推出了当时最大的飞机,即由图波列夫主持设计的ANT-20,也就是曾名噪一时的“马克西姆?高尔基”号,该机是为庆祝这位苏联著名作家首部作品问世40周年专门制造,制造经费来自社会捐助。ANT-20的翼展长达64米,令所有同时代飞机相形见绌。这架拥有8台发动机的空中巨兽是一个飞行宣传站,机内设有厨房、电影放映室和印刷厂。由于体型太大,当时没有机库能容纳“马克西姆?高尔基”号。
让美国震惊的图波列夫ANT-20
与此同时,美国的飞机制造商们收到了陆航发来的秘密需求文件,他们很快意识到军方提出的“远程”要求并不简单,要满足这一要求,新飞机的最大航程起码要达到8050千米(5000英里)。
“马克西姆?高尔基”号的出现令美国人的计划变得更为急迫,但当时外界并不知道,“工程A”的航程要求是苏联大飞机航程的6倍。苏联严格的保密措施使外界大大高估了ANT-20的实际性能,起到了很好的宣传作用。
当时美国飞机制造商研制的飞机的航程多为数百英里,要满足“工程A”的苛刻要求无疑是个很大的挑战。不过西雅图的波音飞机公司和巴尔的摩的格仑?L?马丁公司的方案看来还是有望实现军方的设计目标。
5月14日,普拉特将军在莱特基地与波音公司总裁克莱门特?“克莱尔”?埃格特维德及马丁公司代表范?杜森就“工程A”举行了会谈。后来在二战对美国战略空军发展作出杰出贡献的“杰克”?哈蒙上校和普拉特出席了会议,他在会上强调了飞机的总重为27216千克,并解释了5000英里航程的必要性:可使美国轰炸机从本土基地起飞对阿拉斯加、夏威夷及巴拿马运河区展开支援。
普拉特要求埃格特维德和杜森在6月中旬提交各自的设计方案。尽管两家公司从没有制造四发飞机的经验,但均进行过这类飞机的设计,而且其下的工程师们也很清楚制造大飞机的技术细节。波音的294型和马丁的145型被军方分别命名为XB-15和XB-16。两机的动力装置同为1000马力的艾里森V-1710-3直列发动机。
波音294型外形草图,依稀能看见以后B-17的轮廓
波音294型是一种传统布局的全金属单翼机,发动机全部位于机翼前缘。马丁145型则采用了少见的双尾撑双舵布局,机翼内外侧的两台发动机分别装在机翼前缘和后缘,驱动拉进和推进螺旋桨。马丁的方案同时还配备了当时还不多见的前三点式起落架。马丁的方案不论体型和重量均在波音之上,翼展和总重达到52.7米和45360千克,波音294型的这两个数字仅为45.4米和29500千克。两架飞机的体积均小于“马克西姆?高尔基”号,但已经是美国设计过最大的飞机。
马丁145型的布局大胆出位,也许就是被淘汰的原因
在对两家公司的方案审查后,马丁145型被淘汰出局。不过马丁公司将从中获得的经验和技术应用在其他项目中,成功研制出了PB2M-1“火星”大型水上飞机,这架翼展长达61米的飞机是二战美国使用过的最大飞机。
PB2M-1“火星”大型水上飞机
1934年6月28日——“马克西姆?高尔基”号成功首飞11天后——器材分部与波音正式签约,向后者定购一架XB-15,这也是美国继20年代初“巴灵”轰炸机后首次涉足重型轰炸机研制。项目经理杰克?基尔斯特拉随后带领一个小组投入这项耗时三年、用去670000工时的工作之中。
巧合的是,294型项目的部分参加人员对图波列夫大型飞机设计有些了解。5年之前,TB-1进行环球飞行时,是以水上飞机的状态从西伯利亚起飞飞越阿拉斯加的,当它在1929年10月中旬抵达西雅图时,需要将浮筒换为机轮,以适应飞越北美大陆的要求。当时波音是美国西北部最大的水上飞机制造商,顺理成章的承接了这项工作。在对TB-1进行改装时,波音的工程师顺便对其结构做了一番研究,了解了图波列夫在设计TB-1时所应用的制造工艺。
1934年夏季,波音开始制造新的生产工具,294型的主要结构部件也相继完成。制造工作起初在波音的一号车间进行,但后来用驳船将机身通过杜瓦米塞河运往空间更大的二号车间装配。数年后,这间厂房承担了另一种重要机型的装配工作,那就是B-29“超级堡垒”。
“工程D”
在波音开工制造XB-15前,陆航器材分部就开始考虑研制更为先进的远程飞机。于是在1935年2月5日,陆航正式发布了“工程D”计划。与“工程A”相同,它的内容也是研制一种超远程作战飞机,但与明确规定了最大航程的“工程A”相比,它显得更为概念化。
“工程A”要求飞机的最大航程达到5000英里,而“工程D”的制定者表示起草这份需求文件是“为了通过研究未来飞机所能达到的最大航程来促进军用航空的发展。”换句话说。这项研究计划就是鼓励制造商尽一切努力来提高飞机的性能。
如同先前的“工程A”,这次也有两家公司应标。一家是位于加州圣莫尼卡的道格拉斯飞机公司,当时整逐渐成为美国商用飞机制造领域的龙头企业,但从未从事过大型飞机的制造。
道格拉斯的XBLR-2早期方案,采用三垂尾布局
另一家投标的企业是位于康涅狄格州斯塔福德的西科尔斯基航空公司,它由俄罗斯航空先驱伊戈尔?西科尔斯基创办。早在沙皇俄国时代,西科尔斯基便开始从事飞机的研制与制造,其中最为显著的成就当属在一战前夕研制了世界上第一种四发轰炸机“伊利亚?穆罗维茨”号,该机在一战中曾多次出动轰炸德军,引起了多方的关注。沙皇在二月革命被推翻后,西科尔斯基移居美国,并开办以自己姓氏命名的飞机公司,在二、三十年代以制造大型水上客机闻名。
西科尔斯基XBLR-3方案
轰炸机,远程
1935年春季,陆航决定把“工程D”和早前的“工程A”合并为“轰炸机,远程”(BLR)项目。两项计划中所采购的飞机的编号也随之改变,波音XB-15变为XBLR-1,道格拉斯轰炸机成为XBLR-2,西科尔斯基的方案为XBLR-3。至于马丁的XB-16,由于早已被取消,没有获得XBLR-4的编号。
1935年6月5日,道格拉斯和西科尔斯基公司派代表前往莱特基地,与器材分部的官员商谈“工程D”的相关事宜。军方在会谈中要求两家公司在7周内,也就是7月31日之前提交初步设计方案。细节设计应在次年1月31日前展开,完工的原型机须在1938年3月31日前交付。动力装置为艾里森公司提供的1600马力XV-3420-1发动机。莱特基地会谈后三周,陆航正式批准波音开始制造XBLR-1,三种飞机的研制遂走上正轨。
器材分部在1936年3月对XBLR-2和XBLR-3的木制模型进行审查后,决定撤销XBLR-3,集中力量发展波音和道格拉斯的飞机。经历了这次失败后,重型轰炸机先驱西科尔斯基及他的公司永远离开了这块领域。
XBLR-1/2/3外形对比,可以看到三家公司都采用了相似的气动布局
同样在1936年,陆航废除了XBLR的编号体系,重新启用原来的编号方式,于是波音XBLR-1由变回XB-15,XBLR-2成为XB-19。此外,飞机的动力装置也有所变化,XB-19原定采用的XV-3420-1液冷发动机被2000马力的莱特R-3350星形发动机取代,XB-15则需换装普拉特-惠特尼R-1830“双黄蜂”发动机。
早启动两年的XB-15此时进行的十分顺利,原型机已经在波音机场的机库内成型。但XB-19却进展缓慢,原因是陆航在1936和1937年没能提供足够的资金,此外,道格拉斯还由大笔订单需要完成,其中包括十分畅销的DC-3客机及B-18“大刀”双发轰炸机。直到1938年3月8日,陆航才拿出足够完成一架XB-19原型机的经费。
为了研究发动机舱的气动外形,波音专门制造了一个XB-15的双发风动模型
但到此时,道格拉斯却对项目的前景产生了怀疑,认为项目的最终成果最多是造出一头大而无用的“白象”。于是在1938年8月底,道格拉斯明确指出,XB-19未经制造已经过时,并建议取消整个项目。但军方拒绝了公司的提议,坚持公司要求完成飞机的制造。
XB-15的到来
1937年10月5日,埃德蒙德?T?“埃迪”?艾伦驾驶XB-15(代码35-227)在西雅图的波音机场完成首飞,成为当时美国最大的飞机,而它使用的普-惠R-1830“双黄蜂”发动机也是当时美国最为强劲的航空发动机之一。
XB-15 35-227首飞时是美国最大飞机
然而在1937年秋季,这架巨型飞机却被早先出世的小姐妹所投下的阴影所笼罩。1935年7月28日,就是陆航刚刚批准波音进行XB-15后一个月,波音299型轰炸机原型机在西雅图完成首飞。波音以自筹资金方式制造的299型比XB-15小的多,但同样配备了四台发动机。由于体型远小于XB-15,299型没有出现困扰XB-15的动力不足问题,并表现出了出色的性能,很快便找到买主。通过陆航验收后,299型获准以B-17的名义投入量产。绰号“飞行堡垒”的B-17起初并没有被人们看作是战略轰炸机,陆航采购它的主要目的是加强海岸防御,这是美国陆航30年代最为关心的问题之一。不过正如我们所知道的那样,B-17是航空史上最著名的战略轰炸机之一,为反法西斯战争的胜利作出了重要贡献。
波音299型轰炸机原型机
XB-15的体型和重量都远在B-17之上,翼展比后者大了50%,32072千克的重量更是B-17的两倍。XB-15机身内部空间十分宽敞,并设有隔音卧室、厨房及卫生间这些军用飞机上前所未见的生活设施。与同时代的波音314大型水上客机相同,XB-15在厚厚的机翼内也设置了走廊,共机械师在飞行中对发动机进行检查。在携带1134千克炸弹时,XB-15的计算航程达5470千米。
XB-15与YB-17的大小对比
庞大的体型使XB-15十分引人注目,但同时也带来了很多问题。这些问题在设计阶段便已凸显出来,原因是当时美国缺乏大型飞机的制造经验。XB-15的发动机虽是当时最强劲的动力装置,但要推动该机笨重的身躯仍显得力不从心,结果XB-15的最大速度仅为322千米/小时,比早期型B-17整整低了1/4。
陆航曾以Y1B-20的编号定购两架XB-15的服役测试用机,两机将换装马力更大的普-惠R-2180发动机,但该计划很快便被取消。陆航后来又把这个编号授予波音316型轰炸机,但该项目也被陆航撤销。不过波音后在316型基础上研制出了345型,也就是大名鼎鼎的B-29“超级堡垒”。后来苏联对B-29进行了仿制,研制出了图-4轰炸机。
XB-15的自卫武器:头部、腰部和顶部机枪
XB-15的服役状况
1938年8月,完成全部试飞项目的XB-15正式交付陆航第2轰炸大队,该大队当时驻扎在弗吉尼亚州的兰利基地,指挥官是罗伯特?C?奥兹上校。第2轰炸大队在第一次世界大战末期,曾在米切尔指挥下,参加了1918年10月的默兹-阿尔贡战役。
XB-15抵达兰利基地后,大队对它和姐妹机Y1B-17做了全面评估。当时美国全部的Y1B-17都配属于第2轰炸大队。1938年2月,这些飞机完成了一次大规模远程飞行,从兰利基地飞往阿根廷首都布宜诺斯艾利斯。
在1939年纽约世界博览会上,美国陆军下足血本宣传XB-15
1942年10月,第2轰炸大队连同旗下的“飞行堡垒”和XB-15横穿北美大陆,飞抵华盛顿州中部的埃夫拉塔陆军航空基地,此地距离这些飞机的故乡不过240千米远。XB-15出厂时以金属原色示人,这时涂上上当时美国轰炸机的典型涂装,即上半部分涂成橄榄绿色,下半部分天灰色。
涂上了陆航标准伪装色的XC-105,去掉了自卫武器
尽管发动机动力严重不足,但陆航仍用XB-15创造了几项载重记录。1939年7月,XB-15运载32281千克货物爬升至2500米高度,同月,由搭载1996千克载荷飞行5000千米。
太平洋战争爆发后,军方曾考虑让XB-15承担远程轰炸任务,但由于该机速度慢,遭遇敌机拦截时难以生存,这一想法只得被放弃。到1943年,陆航才决定把XB-15改为军用运输机,充分发挥其大航程和大载重能力。XB-15的编号随后改为XC-105,并被移交给驻巴拿马运河区的第20人员运输大队,在加勒比海地区执行运输任务。
在二战尚未结束的1945年5月,XB-15飞往得克萨斯州凯利机场的过剩飞机聚集点,然后在此被拆解。
XB-19登场
1941年5月,XB-19在圣莫尼卡下线,这时距XB-15出厂已经过去四年,离陆航正式批准制造XB-19也有三年之久。在这段时间里,道格拉斯仅给予该项目很低的优先权,为改变公司的这种冷漠的态度,陆航于1940年将XB-19解密。完工后,XB-19取代XB-15成为美国有史以来制造的最大飞机,这一记录一直保持到1946年XB-36研制成功。
道格拉斯圣莫尼卡工厂快组装完毕的XB-19
XB-19的滑行测试于5月6日展开,首飞定在5月17日进行。大量问题在滑行测试中接二连三的暴露出来,首先是制动系统出现毛病,接着发动机和变速箱又出现故障。每当道格拉斯的工程师们认为问题已经全部解决时,就会有新问题马上冒出来。工程师们只得先修好了制动和发动机,然后有重新调好了螺旋桨变距装置,首飞日期也因此而被推迟了5个多星期。
直至6月27日,XB-19才准备就绪,当天7名机组人员在机长斯坦利?M?厄尔姆斯特上校的率领下钻入飞机,在经过短暂的滑行后,巨大的飞机在圣莫尼卡的克洛弗机场腾空而起。在低空掠过位于长滩的道格拉斯工厂后,厄尔姆斯特驾机直奔圣莫尼卡以东105千米处的马奇陆军航空基地而去,首飞持续了58分钟,整个过程相当顺利。
首飞时抵达马奇陆军航空基地的XB-19
出厂与首飞
由于XB-19已经被解密,道格拉斯便对外大力宣传飞机的出厂和首飞,使其一时间成为媒体广泛关注的焦点。美国这时还未正式参战,但被卷入战争似乎只是个时间问题,“国防”正逐渐成为社会的热点话题。甚至当时的美国总统富兰克林?罗斯福都向道格拉斯公司总裁唐纳德?道格拉斯发去了贺电。
道格拉斯XB-19的宣传海报
尽管并非当时最为先进的飞机,XB-19还是因硕大的体型成为当时美国航空工业的一个标志性符号。XB-19翼展长达64.6米,是B-29的一倍,总重高达73483千克,令当时美国的其他飞机望而兴叹。
与XB-15一样,XB-19也在机内设置了当时轰炸机极为罕见的休息区和可对食品进行加热的厨房。飞机的额定机组人员数量为16人,但根据需要,可增加2名机械师和6名替换机组人员,这意味着XB-15的乘员数量超过了全卧铺布局的DC-3客机。
XB-19巨大的机翼与轮胎
试飞在1941年夏、秋两季进行,珍珠港事件爆发后,美国陆航担心西海岸遭到日军袭击,便将XB-19转移到位于东海岸俄亥俄州的莱特机场。后续测试在莱特基地进行,直至1942年6月,XB-19方才被陆航正式接收。伴随着正式移交而来的是最后一笔购机款的支付,自1935年项目启动至今,陆航先后共向制造商支付了140万美元。但按道格拉斯方面的计算,花在XB-19项目上的资金实际是上面数字的两倍。
与XB-15相比,XB-19就显得修长舒展
陆航似乎曾将考虑过让XB-19执行轰炸任务,该机12408千米的最大航程远远超过当时美国任何一种现役轰炸机。在太平洋爆发的最初几个月里,美国一直想方设法对日人本土发动一次奇袭,其结果便是1942年4月,由吉米?杜里特率领的B-25轰炸机群从“大黄蜂”号航母上起飞,轰炸了日本本土。相比之下,航程达B-25三倍的XB-19完全可以从阿留申群岛或中国出动,完成对日本本土的空袭。但直到2年后的1944年,美军才有机会用B-29对日本本土发动大规模轰炸。
XB-19的驾驶舱
如果要参加远程轰炸行动,XB-19可携带数量可观的武器。其炸弹舱内可容纳8枚907千克炸弹,翼下的十个挂架理论上也可挂载相同数量的炸弹。全机共有10个炮位(由9名炮手和投弹员操纵)来安装自卫武器,其中包括两门37毫米机炮。
但陆航最后还是决定把该机的用途严格限定在试验机之内。1943年,为了消除恼人的发动机过热现象,XB-19更换了四台最大功率为2600马力的艾里森V-3420-11直列发动机,飞机的编号也随之改为XB-19A,测试工作在换发后恢复。在这段时间,XB-19A就像已被被人随意遗弃的孤儿一样,不停的在陆航下属的各个机场来回奔波。
XB-19更换液冷发动机后成为了XB-19A
到了战争行将结束之际,XB-19A的使命也走到了尽头,但它要比XB-15走运一些,幸存到了战后。XB-19在1946年被陆航宣布为过剩物资,而后在1946年8月17日飞往亚利桑那州图森附近的戴维斯-蒙森机场,这也是它一生中的最后一次飞行。而就在9天前,康维尔公司研制的XB-36——美国唯一一种体积大于XB-19的轰炸机——首飞成功。
XB-19A在戴维斯-蒙森机场的“飞机坟场”中停放了三年,直到1949年才被解体。自“工程A”启动至今,岁月已经走过了15个年头,而已经变身美国空军的美国空中力量也从15年前那支世界二流空中力量一跃成为世界最为强大的空军。
XB-19A最后的命运
到1949年,无论“工程A”也好,还是“工程D”也好,都已经成为历史。而创造这些大家伙的设计师们迎来属于自己的时代,一架架重型轰炸机走下了设计室的绘图板,成为美国战略空军司令部的重要成员。至于XB-15和XB-19,它们虽然因为时代的局限而未能修成正果,但它们的开发却使美国迈出了走向战略空军的重要一步。
表格:XB-15、XB-19及XB-19A技术规格
机型 XB-15 XB-19 XB-19A
发动机 1000马力R-1830×4 2000马力R-3350-5×4 2600马力V-3420-11×4
翼展(米) 45.4 64.62 64.62
机长(米) 26.7 40.34 40.34
机高(米) 5.5 12.8 12.8
机翼面积(平方米) 258.3 398 298
空重(千克) 17105 39010 41913
总重(千克) 32072 72483 63608
巡航速度(千米/小时) 245 217 298
最大速度(千米/小时) 322 360 426
实用升限(米) 5760 7010 11887
航程(千米) 8255 12408 6759
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