基本介紹
- 中文名稱:Ta-154蚊式夜間戰鬥機
- 英文名稱:Ta - 154 mosquito fighter at night
- 前型/級:Ta 211
- 次型/級:Ta 154A-0/U1
- 研製時間:1942年5月
- 服役時間:1945年1月
- 定型時間:1942年10月
- 國家:德國(納粹時期)
- 製造商:Focke-Wulf Flugzeugbau
- 最大時速:640千米/時
- 最大重量:8930千克
- 機翼面積:32.4平方米
- 乘員:2人
歷史發展和,開發前情況,動力,項目由來,改編,Ta 154風洞模型,缺少技工,木質製作來由,首架原型機,特點,後續原機類型,Ta 154在試飛中暴露的主要問題,Ta 154V1在試飛中暴露的主要問題,Ta 154V1a在試飛中暴露的主要問題,Ta 154V2在試飛中暴露的主要問題,Ta 154V3在試飛中暴露的主要問題,Ta 154V4在試飛中暴露的主要問題,Ta 154V5在試飛中暴露的主要問題,Ta 154V6在試飛中暴露的主要問題,Ta 154V7在試飛中暴露的主要問題,Ta 154V8在試飛中暴露的主要問題,Ta 154A-0/U1,Ta-154系列總結,狀況頻出,動力裝置的變化,危機四伏下拖沓分歧,Ta-154“蚊”式夜間戰鬥機性能,
歷史發展和
開發前情況
二戰爆發後不久,英國皇家空軍就開始在夜間對德國進行轟炸,在此後近六年的時間中,雙方在德國的夜空展開了殊死搏鬥。在戰爭開始的頭一年多的時間裡,英國夜間空襲的規模並不大,而德國空軍當時裝備的從Do 17、Ju 88及Bf 110改裝而來夜間戰鬥機也足以應付。‘
但情況到1942年年中發生了很大變化,1942年5月30日夜晚,英國空軍派出1000多架轟炸機對科隆發動了規模空前空襲。不久後,同樣規模的轟炸又在埃森和不萊梅上演。面對英軍日益猛烈的夜間空襲行動,德國空軍原有的夜間戰鬥機愈發力不從心,德國空軍急需一種專用夜間戰鬥機來應對不斷惡化的戰局。
除了英軍的大規模夜間空襲外,另一個讓德國空軍頭疼的就是英國的“蚊”式戰鬥機,這種被稱為“木頭的奇蹟”的飛機,憑藉著優異的性能,視德國的防空系統如無物,毫無顧忌的德國上空進行偵察、戰術轟炸甚至是攻擊德國的夜間戰鬥機。而面對蚊式的威脅,德國空軍幾乎束手無策,他們對皇家空軍擁有的“蚊”式十分羨慕,也想研製一種性能與之匹敵的同類機種。
動力
被譽為“木頭奇蹟”的“蚊式”是德國開發Ta 154的主要動力
項目由來
英國的德·哈維蘭“蚊”式戰鬥機自1942年開始參戰後,很快便以出色的性能和優異的戰績給德國空軍留下了深刻印象,促使帝國航空部決定研製一種設計理念與之相似的作戰飛機。按照希特勒的構想,這種新式飛機是一種高速轟炸機。航空兵器生產總監艾哈德·米爾希將設計任務交給庫爾特·譚克擔任技術總監的福克-沃爾夫公司。米爾希提出了三條設計原則:木質結構、Jumo211發動機為動力及儘快投入量產。
福克-沃爾夫公司安裝兩台Jumo211發動機的快速轟炸機和夜間戰鬥機方案
設計方案於1942年提交航空部審查,同年10月,鑒於德國本土防空形勢漸趨惡化,米爾希決定改弦更張,放棄高速轟炸機研製計畫,將之發展成一種夜間戰鬥機。
米爾希之所以選擇福克-沃爾夫公司主要基於兩個原因。首先,福克-沃爾夫與容克斯、梅塞施米特及道尼爾公司不同,當時手上並沒有這類飛機獲準投入生產。航空部據此認為,該公司會更加樂於接受全新設計項目的挑戰。第二個原因,也就是最為重要的原因是,航空部十分看中庫爾特·譚克的巨大聲望。在譚克的卓越領導下,福克-沃爾夫此前研製出了Fw 190、Fw200及Fw 189等十分成功的作戰飛機,出於對譚克的尊重,航空部允許譚克將他所主持設計的飛機編號前冠之以他的姓氏代號“Ta”。航空部起初為新飛機選擇了Ta 211的編號,但後來發現211的編號與容克斯公司的Jumo211發動機編號重合,為避免不必要的混淆,航空部遂決定放棄Ta 211編號。航空部分配給譚克152、153和154三個編號,譚克為新式夜間戰鬥機選擇了154編號,新飛機的編號便成為Ta 154。德國官方將Ta 154命名為“胡蜂”(Wespe),但由於其設計理念來自英國的“蚊”式戰機,所以德國人也將其稱為“蚊”(Moskito),反而當初的官方綽號很少被人提及。
改編
Ta 211方案,很快編號就改成了Ta 154。
最初的高速轟炸機是一種中單翼、後三點起落架布局飛機,由位於巴特埃里森的福克-沃爾夫公司研究辦公室提出。米爾希下令將飛機改為夜間戰鬥機後,設計工作轉交給同在巴特埃里森的公司設計辦公室。Ta 154的設計由恩斯特·尼普主持,高級工程師路德維希·米特爾胡伯、首席空氣動力學家霍爾德·馬蒂亞斯和工程師赫伯特·沃爾夫接受他的領導。上述四人均於1936年參加過Fw 187“獵鷹”的設計工作,該機是一種出色的雙發重型戰鬥機,但因納粹的戰略家們認為短期戰爭不需要這種飛機而未能投產。
Ta 154風洞模型
普設計組對先前的實際做了較大修改,把傳統的後三點式起落架改為更時髦的前三點式。福克-沃爾夫早在1938年就曾在一架經過改裝的Fw 58上試驗過前三點式起落架,結果發現這種起落架在夜間著陸時的安全性遠強於傳統設計。為方便製造單塊式木質機翼,Ta 154的機翼改為上單翼布局,使飛機外形與英國的“蚊”式更加接近。
缺少技工
尼普所拿出的是一個完全原創的設計。他的目標不是簡單的拷貝英國人的設計,而是製造出比“蚊”式更為優秀的夜間戰鬥機。至於兩者之間的相似性,尼普結束說:“英國人的影響微不足道。鋁的短缺迫使我們使用木材,我們面對的主要問題是我們製造過全金屬飛機,現在卻要拿出一種重量與全金屬飛機相當的木質設計。”
對福克-沃爾夫來說,新的製造工藝和整個外圍產業鏈必須在近乎一夜之間的短時間內建立起來。第一次世界大戰時的製造工藝已經不適合速度超過400英里/小時的戰鬥機,此時的木質部件須經過強化處理方能滿足航空工業的要求。另一個難題是難以找到精通木質部件加工的技工,原因是他們中的大多數已應徵入伍。
對福克-沃爾夫來說,新的製造工藝和整個外圍產業鏈必須在近乎一夜之間的短時間內建立起來。第一次世界大戰時的製造工藝已經不適合速度超過400英里/小時的戰鬥機,此時的木質部件須經過強化處理方能滿足航空工業的要求。另一個難題是難以找到精通木質部件加工的技工,原因是他們中的大多數已應徵入伍。
木質製作來由
輕金屬材料的匱乏並非Ta 154使用木材的唯一原因,帝國元帥赫爾曼·戈林急切的盼望德國空軍也擁有屬於自己的“木頭奇蹟”。他認為英國飛機毫無顧忌的出入於歐洲大陸是德國航空工業無法迴避的挑戰,他還希望能從以自己的方式擊敗英國人襲擊中獲得巨大的心理和宣傳優勢。
Ta 154原型機的製造在福克-沃爾夫設在德特英爾德的工廠中展開,經過高溫層壓的膠合板在此被生產出來,將部件造好後運至朗根哈根組裝、試飛。德特英爾德工廠還進行了大量的機身結構性破壞實驗,對於構造不夠均勻而無法通過計算確定強度的的木質材料來說,這類測試是必不可少的。
Ta 154原型機的製造在福克-沃爾夫設在德特英爾德的工廠中展開,經過高溫層壓的膠合板在此被生產出來,將部件造好後運至朗根哈根組裝、試飛。德特英爾德工廠還進行了大量的機身結構性破壞實驗,對於構造不夠均勻而無法通過計算確定強度的的木質材料來說,這類測試是必不可少的。
首架原型機
1943年7月1日,就是譚克承諾的最後首飛期限前的兩個星期,Ta 154首架原型機Ta 154V1在漢斯·桑德爾的駕駛下完成首次試飛。首飛持續了一小時,期間沒有發生任何機械故障。Ta 154V1的上天也標誌著該型機一系列飛行測試的開始,而這些測試工作均由福克-沃爾夫首席試飛員漢斯·桑德爾領銜
1943年7月1日,Ta 154首架原型機在漢斯·桑德爾的駕駛下完成首次試飛
早在1937年,時年27歲的漢斯·桑德爾便加盟福克-沃爾夫公司,這時的他已經取得亞琛大學的工程學碩士學位。曾撰寫譚克傳記的作家海因茨·康拉迪斯將他稱為一個“基本很高科學素養”的人,桑德爾學習過飛機設計、製造與維護,幾乎飛遍了德國最大的試飛機構雷希林試飛中心中的所有現代化飛機。
早在1937年,時年27歲的漢斯·桑德爾便加盟福克-沃爾夫公司,這時的他已經取得亞琛大學的工程學碩士學位。曾撰寫譚克傳記的作家海因茨·康拉迪斯將他稱為一個“基本很高科學素養”的人,桑德爾學習過飛機設計、製造與維護,幾乎飛遍了德國最大的試飛機構雷希林試飛中心中的所有現代化飛機。
特點
Ta 154V1的前三點式起落架使飛行員在起降時有很好的視野
Ta 154V1(TE+FE)以兩台Jumo211F發動機為動力,與之相配的是VS11型三葉木質螺旋槳,該機沒有安裝雷達、排氣管消焰器和武器。相比量產型飛機,原型機的重量更輕、氣動布局也更為簡潔,人們曾認為後者的最大速度能達到435英里/小時。但從現有的試飛記錄看,這一說法似乎並不符合實際情況。根據截至1844年11月14日的181次試飛記錄,Ta 154原型機的最高速度是在1943年9月一次速度測試中錄得的389英里/小時,與上述說法相去甚遠
Ta 154V1(TE+FE)以兩台Jumo211F發動機為動力,與之相配的是VS11型三葉木質螺旋槳,該機沒有安裝雷達、排氣管消焰器和武器。相比量產型飛機,原型機的重量更輕、氣動布局也更為簡潔,人們曾認為後者的最大速度能達到435英里/小時。但從現有的試飛記錄看,這一說法似乎並不符合實際情況。根據截至1844年11月14日的181次試飛記錄,Ta 154原型機的最高速度是在1943年9月一次速度測試中錄得的389英里/小時,與上述說法相去甚遠
後續原機類型
Ta 154在試飛中暴露的主要問題
1943年7月3日,桑德爾向第1夜間戰鬥機聯隊(NJG1)指揮官及其幾名手下演示了Ta 154的飛行性能。在這次飛行中,Ta 154遭遇到了首飛以來的首次重大事故。
“NJG1的來人對Ta 154能進行短距著陸表示懷疑,”桑德爾回憶說。“因此譚克教授要展示一次距離很短的著陸。我做的有些過頭,下降速度超過了起落架的承受能力,連線起落架和機翼間的螺栓出現裂紋。由於我沒有也沒法以零速度著陸。機尾被地面擦傷。”
飛機的下方向舵當即脫落,由於機尾在地面的滑行和機鼻輪的介入,飛機這次滑行距離相當短!飛機在這次事故中受損輕微,僅起落架與機翼連線點出的螺栓損害,起落架本身並未受損,桑德爾和后座的一名上尉毫髮無損,但對首次在夜間戰鬥機飛行員面前亮相的Ta 154來說,這不是個好兆頭。
Ta 154V1在試飛中暴露的主要問題
發動機廢氣在著陸和轉向時會滲入座艙;散熱器多次因震動出現裂紋,導致冷卻液流失及更換黏度不同的液壓油才解決的液壓系統問題等。發動機個主起落架更換時間也困擾著桑德爾,官方要求兩項工作必須分別在5小時和3小時內完成,他認為對德國空軍的地面維護能力而言,這樣的要求有些過於苛刻。
桑德爾與飛行工程師朔恩於1943年7月23日駕駛Ta 154V1飛行23分鐘前往雷希林,過夜後在第二天返回。五天后,來自雷希林的試飛員伯切爾和博韋,以及兩名技術軍官霍夫曼和弗利貝爾在朗根哈根試飛了Ta 154V1。
Ta 154V1a在試飛中暴露的主要問題
1944年2月,首架原型機換上了兩台Jumo211F發動機及其配套的VS9三葉木質螺旋槳,飛機編號也隨之改為Ta 154V1a。該機計畫換裝Jumo211R發動機,但最後是否實行尚無法確定。Ta 154V1a的其他測試項目包括GM1動力增強系統實驗和不同武器模型的安裝檢驗,這些武器包括:4門MG151、2門MG151和2門MK108或4門MK103。至1944年6月的第三周,V1a完成了近一年的測試項目。幾星期後的1944年8月5日,美國陸航第8航空隊對漢諾瓦/朗根哈根實施了大規模空襲,包括V1a、V2和V3在內的7架原型機被毀,V7、V22和V15三架原型機受損,損傷程度分別達70%、60%和30%。
Ta 154V2在試飛中暴露的主要問題
Ta 154V2(TE+FF)於1943年9月初完成首飛。它配備了排氣管消焰器和帶鹿角形天線的FuG212“里希騰施泰因”雷達,結果導致飛機空氣阻力大幅增加,最大速度比V1下降12英里/小時。
V2曾進行過長時間的地面滑行測試,目的是研究用非平衡飛輪解決螺旋槳引發的震動問題。V2的測試項目還包括用絲叢和自動相機研究氣流。此外,從V2開始,所有原型機的發動機均為換為Jumo211N型。技術人員還對V2的傾斜式叉臂機鼻輪和V1的直叉式設計做了比較。
Ta 154V3在試飛中暴露的主要問題
首架安裝武器的“蚊”是Ta 154V3(TE+TG),用於測試的武器是4門20毫米口徑MG151機炮,總重19180磅。與以往報導情況不同的是,V3最早使用的是Jumo211F發動機,後來換為Jumo211N而非Jumo213A,後者在V3實現首飛的1943年11月25日還未備妥。
1943年12月,福克-沃爾夫公司決定待測試項目完結後,在來年春天將V3機移交給雷希林試飛中心。新成立的154試飛特遣隊(Erpobungkommando 154)指揮官赫爾穆特·布倫寧中尉於1944年2月3日首次試飛了V3。他發現飛機的側面和後方視野十分有限,完全不適合晝間作戰。他還表示,襟翼放下時的俯仰角變化不利於夜間著陸。第三架原型機是首架換上面積加大的垂直安定面的“蚊”,它曾在1944年2月停飛十天,用更新的FuG220雷達取代了原先的FuG212。實驗發現,新式雷達的天線顯著降低了飛機的縱向穩定性,再加上Revi 16B瞄準鏡的安裝位置過低,使瞄準射擊變得十分困難。更為糟糕的是,機炮射擊產生的震動和後坐力對前機身的膠合板基座造成損傷,致使螺旋槳和接頭出現鬆動現象。
Ta 154V4在試飛中暴露的主要問題
Ta 154V4(TE+FH)是第一架配備標準武器的“蚊”,具體武器配置是在前機身兩側的炮艙內上下方分別安裝兩門20毫米MG151機炮和兩門30毫米MK108機炮#夜戰機標配啊#。該機沒有安裝雷達,與V6一道充當自動電子方向舵配平設備測試平台,這種設備可在夜間飛行時出現一台發動機失效的情況下幫助飛行員配平飛機。
1944年1月19日,V4左側發動機短艙上方的一個面板在飛行中脫落,接著在2月18日,飛機又因起落架故障而迫降。1944年5月26日,V4左側發動機起火,火焰一直蔓延到起落艙,導致機翼結構強度下降,此後的飛行大受限制。最後,不走運的V4於1944年6月1日在塔訥維茨機場起飛時因機鼻輪故障墜毀,兩名機組人員安然無恙。
Ta 154V5在試飛中暴露的主要問題
V5的機身和炮艙在下雨時會出現積水,這對一種木質飛機而言不是什麼好現象。在1944年4月7日的飛行中,V5發生起落架折斷事故,螺旋槳和翼尖受損,但飛機很快就把修復。廠方計畫為“蚊”加裝垂直短木肋,但最後沒有付諸實行。
Ta 154V6在試飛中暴露的主要問題
此後飛機的質量問題又進一步暴露出來,1944年2月27日,Ta 154V6交付桑德爾試飛組,在對飛機做了一番檢查後,人們發現裂紋從沒有安裝坐墊的座椅處一直延伸到控制拉索導向器處。V5還安裝了無法使用的雷達和沒有完成的無線電設備,其他部件不是沒有正常安裝就是缺失。檢查小組還對1944年3月24日完工的Ta 154V7進行了檢查,結果發現了類似的問題。
Ta 154V7在試飛中暴露的主要問題
Ta 154V8在試飛中暴露的主要問題
V8的前三次試飛由桑德爾和朔恩負責,第四次由盧伊特·奧托和朔恩完成,奧托和沃爾夫·雷蒂爾負責第五次試飛,其中在1944年5月6日進行的最後一次試飛以悲劇收場。
根據後來新發現的檔案,Ta 154V8和V14在朗根哈根完成首飛,而非人們以前認為的埃爾福特。此外,其他原型機看來曾在埃爾福特進行過測試,只有V9是在福克-沃爾夫設在波森(今為波蘭波茲南)的工廠完工和首飛
Ta 154A-0/U1
從1944年3月起,首批22架預生產型Ta 154A-0雙座夜間戰鬥機陸續完工。最初的設計要求前8架飛機配備Jumo211F發動機和VS11螺旋槳,剩下14架飛機將換裝VS9螺旋槳,編號也隨之改為Ta 154A-0/U1。但到了1944年初,Jumo211F被棄用,改為更為強勁的Jumo211N發動機來驅動VS111螺旋槳,結果最終完工的Ta 154A-0/U1僅完成很少的幾架。
Ta-154系列總結
狀況頻出
Ta 154原計畫在埃爾福特、波森和布雷斯勞三個地點生產。但實際上,布雷斯勞一架Ta 154也沒有生產出來,波森僅完成一架。量產型Ta 154A-1雙座晝間戰鬥機計畫在波森投產,Ta 154A-2單座晝間戰鬥機準備在波森、埃爾福特和布雷斯勞生產。福克-沃爾夫本打算在A-1機體基礎上製造20架Ta 154A-3雙座教練機。但該計畫最後在1944年5月被放棄。首種夜間戰鬥機型原型機Ta 154A-4將在埃爾福特裝配,其獨特改型,如Ta 154A-4/R1雙座晝間戰鬥機的量產型將超過A-1型。
Ta 154V11、V12和V13被用於A系列的靜態破壞性測試。Ta 154V14起先被分配給C系列的破壞性靜態測試,但該計畫在1944年年初被取消。Ta 154V15是Ta 154A-2單座晝間戰鬥機的原型機。Ta 154V16、V17、V18和V19的情況不明。Ta 154V20是Ta 154C-1的原型機,V21本計畫充當Ta 154C-2的原型機,後來轉為C-3型的原型機。所有的A系列飛機均配備Jumo211N發動機和VS9螺旋槳,但計畫將發動機換為Jumo211R型。
動力裝置的變化
Ta 154一開打算使用Jumo211發動機,後來決定轉用性能更佳的Jumo213.不過後者沒能按容克斯方面承諾的那樣在1943年9月底準備停當。Jumo213相比Jumo211重量增加近600磅,換裝時必須使用新的發動機座,並對其他結構部件作出一些改動,但比起容克斯在發展發動機遇到的麻煩,這些只能算是微不足道的小問題。容克斯Jumo211F液冷發動機是多數Ta 154原型機和預生產型的動力,1944年中期被Jumo211N取代。安裝Jumo213A發動機的Ta 154V8在1944年5月6日墜毀,之後Ta 154V10、V22和V23三架原型機也被用於測試Jumo213A。
危機四伏下拖沓分歧
帝國航空部在1943年底訂購了250架Ta 154夜間戰鬥機。諷刺的是,當時德國最高司令部極力反對發展專用夜間戰鬥機。夜間戰鬥機總監約瑟夫·卡姆胡貝爾試圖建立完善的夜間防空體系,多次表示象Bf 110、Ju 88和Do 217這類“半路出家”的夜間戰鬥機已經過時,很難適應日益激烈的夜間空戰。
當時德國最優秀的夜間戰鬥機是亨克爾公司研製的He 219“夜梟”,航空部強烈反對研製該機。艾哈德·米爾希最青睞的機型是Ju 388J。但該機發展進度遲緩,到戰爭結束也沒能投入使用。
希特勒拒絕考慮防禦是官方對夜間戰鬥機持反對態度的主要原因,在這樣的氛圍下,夜間戰鬥機的研製自然備受冷遇。Ta 154也只是因承擔對抗“蚊”式戰鬥機的職責才獲準投入量產。
當時德國最優秀的夜間戰鬥機是亨克爾公司研製的He 219“夜梟”,航空部強烈反對研製該機。艾哈德·米爾希最青睞的機型是Ju 388J。但該機發展進度遲緩,到戰爭結束也沒能投入使用。
希特勒拒絕考慮防禦是官方對夜間戰鬥機持反對態度的主要原因,在這樣的氛圍下,夜間戰鬥機的研製自然備受冷遇。Ta 154也只是因承擔對抗“蚊”式戰鬥機的職責才獲準投入量產。
Ta-154“蚊”式夜間戰鬥機性能
生產數量 50架
發動機數量/型號 2/Jumo 211N(1500hp)
具體技術數據 乘員:1人
長:12.1米
高:3.5米
淨重:6405千克
翼展:16米
巡航時速:550千米/時
爬升:551米/分
升限:10761米
航程:1365千米/1850千米(載入副油箱)
武器裝備 2x30mm MK108機炮(翼根)
2x20mm MG151/20E機炮(機鼻)
1x30mm MG108斜射機炮(機身)
電子設備 不詳
備註 油箱具有自動封口的措施
擋風玻璃具有防彈措施