F4U“海盗”战斗机是如何解决上舰难题的

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F4U“海盗”战斗机是如何解决上舰难题的

2023-12-27 12:27| 来源: 网络整理| 查看: 265

前言

F4U“海盗”(Corsair),是美国钱斯·沃特飞机公司研制的单发螺旋桨战斗机。动力充沛的莱特R-2800星型风冷发动机、匠心独具的倒海鸥式翼型……集合了合众国多种新锐航空技术的“海盗”,曾经是美国海军航空兵最为期待的、具备高空高速性能的新锐舰载战斗机。

但是,从1942年7月31日,钱斯·沃特公司向美国海军交付首架F4U-1,到1944年美国海军才批准F4U作为舰载机上舰作战,以专用舰载机为目标所设计出来的“海盗”,其上舰之路却充满了太多的波折与艰辛。“海盗”的身上到底出现了什么问题?而这些问题又是如何得以解决的?

F4U的“大问题”

1942年9月25日,美国海军中校萨姆·波特(Sam Porter)驾驶着第七架量产型的F4U-1飞往弗吉尼亚州的切萨皮克湾,“桑加蒙”号护航航母正在那里等待着他的到来,一同在航母上等待的,还有F4U战斗机项目的工程师罗斯·克拉克。他们将在这里进行“海盗”的第一次舰载起降实验。

当天,波特中校进行了4架次的起降实验,结果发现了数个较为严重的设计问题:

1、 飞机前向视野不良

对于舰载机来说,座舱的视野十分重要,在起降作业时,良好的视野是确保起降安全的重要因素。但是,与座舱相对靠前、视野更好的F4F、F6F战斗机所不同的是,F4U的座舱相当靠后,除去R-2800发动机体型较为硕大的问题外,在发动机架和座舱之间,沃特公司的工程师为了增加飞机的航程,还塞入了一个主油箱(容积234加仑),这就极大地延长了前机身的长度,也直接导致了飞行员视野不良问题的出现,为之后“海盗”出现诸多起降事故埋下了隐患。

F4U-1D的机体结构剖视图,可见其前机身的发动机架与飞行员座舱之间还塞入了一个大油箱,过长的前机身,极大地影响了飞行员的前方下视野

2、 起落架减震效果差

由于起落架减震效果不良,在降落过程中,F4U一着舰,就会出现危险的弹跳,飞机直接越过阻拦索,一头扎向阻拦网。弹跳起来的飞机姿态失稳,可能会直接在甲板上“拿大顶”,也有可能失控撞到舰岛,严重威胁航母起降作业的安全性。

着舰失败、越过阻拦网直接撞到护航航母舰岛的F4U战斗机

3、 机翼的不对称失速问题

飞机失速(Stall),是指飞机或机翼在迎角大于最大升力迎角时工作的情况,其特点为气流分离、操纵失效。飞机失速意味着机翼上产生的升力突然减少,从而导致飞机的飞行高度快速降低。F4U在低速着舰时,由于莱特R-2800发动机的巨大扭矩影响,左机翼在低速状态下会先于右机翼失速,从而导致危险的不对称失速状况的出现,其结果就是飞机直接失控,翻倒在甲板上。

对于F4U来说,在航母上“拿大顶”成为了家常便饭,也让海军一度失去了对它的信任

美国海军陆战队的VMF-214“黑羊”战斗机中队在实践中找出了一个解决失速问题的方法:强行提升着陆速度,简单粗暴地解决了这一问题。但这一方法只适合老鸟,对于新手飞行员来说依然十分不友好。

F4U短暂服役后发生的大量着舰事故,造成了许多新手飞行员的伤亡,并因此得名“少尉消灭者”(Ensign Eliminator),美国海军不得不立刻停止让F4U上舰,并按照以往处理缺陷飞机的“传统艺能”,将这些F4U扔给了海军陆战队,陆基起飞作战。

1943年,驻扎在瓜达尔卡纳尔岛上的美国海军陆战队VMF-124中队装备的F4U-1A战斗机,在残酷激烈的所罗门航空消耗战中,“马润”们驾驶着被海军淘汰的机型,与日军航空兵进行了殊死搏杀,战功卓著

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英国人的改进

二战中,英国海军在不同时期一共接收了4批F4U海盗:510架F4U-1A,代称为“海盗III”(Corsair II);430架布鲁斯特公司授权生产的F3A-1D,名称为“海盗III”(Corsair III);最后是代称“海盗IV”(Corsair IV)的977架固特异公司生产的FG-1D。美国人的援助缓解了皇家海军航空兵长期以来缺乏数量足够、性能较为先进的舰载战斗机的问题。

1943年,刚刚送到英国人手中的“海盗”,对于这种有着诸多差评的机型,没有其他选择的英国人只得开始探索解决难题的路径

“海盗”的着舰问题在困扰着美国人的同时,也让英国人感到头疼。皇家海军的第一个“海盗”中队:第1830战斗机中队指挥官迈克·特灵顿(Mike Tritton)谈到这架飞机时说:“寡妇制造者,野蛮的怪物,让人又爱又恨……它的可怕名声让我有些警惕”。

1943年11月,第一批F4U送到了英国人的手里,他们很快就发现了“海盗”的着舰难问题,在试飞中出现了好几起着舰事故。对于这种被美国人视为“缺陷机”并扔给自己的机型,缺少飞机的英国人只能充分发挥主观能动性进行解决了。不过,皇家海军航空兵已经在调教“海火”战斗机的着舰性能的过程中,得到了相当多的经验,并很快在改良“海盗”的起降性能的工作上得到实践。

着舰失败的“海火”战斗机,英国人常年对海火战斗机糟糕的着舰性能表示不满,英军飞行员们甚至称其为“甲板上的猪”

首先是着舰视野不良的问题,这个困扰着美国人许久的问题,在英国人眼里却相当好解决。因为英国人此前通过积累运用“海火”战斗机的经验,逐渐适应了长着“长鼻子”的舰载机的着舰方法,对于“海盗”,他们只需要套用现有的“海火”战斗机的着舰经验即可:“海盗”着舰时,飞行员不能使用传统的直线对准甲板下滑降落的方式,而是需要在最后进近时采用逐渐转弯的方式接近航母,缩短下降航线的距离,这样他们才能一直把航母甲板纳入自己的视野范围内。

同时,英国人还建议沃特公司将座椅升高 7-8 英寸(17-20厘米)以改善视野。(注:F4U座椅太矮的问题直到1943年以后才得到改善,因此国外航空爱好者曾经评论道:“或许是沃特公司的试飞员身高都在1米8以上,让他们这么晚才意识到座椅要调高的问题吧?”)

虽然麻烦,但是“海盗”依然表现出了远比“海火”要高的着陆安全性。根据统计,F4U在英国航母上的着舰事故为平均700架次出现一次,而“海火”则是200架次就会出现一次。

对于起落架的弹跳问题,英国人为“海盗”的起落架替换了液压减震阀,缓慢释放起落架着陆时释放的张力,有效地让“弹跳”的幅度减轻。

成功勾住甲板阻拦索的英军F4U-1D战斗机

由于英国航母普遍采用双层机库,机库高度的限制使得英国人将所有“海盗”的机翼翼尖部分切短了8英寸(20厘米)左右的长度,这一改动虽然增加了飞机的滑跑距离和爬升时间,但在无意中增加了飞机的滚转率,也顺带改善了失速问题。

英军为了适应航母机库高度而改进出的裁剪翼“海盗”,增加了飞机的滚转率

英国人另外一个别出心裁的改进,就是在“海盗”的右翼机枪口右侧安装了1个6英寸长的失速扰流器,这使得飞机在失速的状态下,左右机翼以相同的速度失速,不会出现危险的不对称失速情况。

英军为“海盗”的右翼所加装的失速扰流器,解决了困扰F4U战斗机许久的不对称失速问题

在英国皇家海军和美国海军陆战队的共同努力下,阻碍F4U上舰作战的各种问题得以解决。1944年5月,美国海军批准F4U重新上舰作战,1944年12月28日,第一支F4U中队得以部署到美军的航母上作战。改进后的F4U凭借着优秀的飞行性能和强大的武器挂载能力,在太平洋战争末期的对地支援行动中表现出色。从1942年到1952年,F4U一共生产了12000架以上,成为了美国海军和海军陆战队最好的单发战斗机之一。

1945年,冲绳战役期间,对日军阵地发射火箭弹的美军F4U战斗机,依靠强大的挂载能力,F4U在太平洋战争后期成为了主要的对地支援攻击机之一,在登陆战支援上发挥出色

本文转载自公众号:舰载机的整备间

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