今天小编分享的军事经验:可以从弹射器上起飞的特攻机——樱花四三型乙设计者的回忆,欢迎阅读。
以下文章来源于燃烧的岛群 ,作者群主飞龙
本文是"燃烧的岛群"第1148篇原创文章,作者:电光飞翔。
全文共7491字,配图40幅,阅读需要19分钟,原文曾于知乎-佐久间飞曹专栏发表,经译者授权于2023年12月26日在本号转发,内容略有增删改。
本文收录于作者"电光飞翔"专辑,欢迎持续关注。
本文原作者是原爱知航空机技师 尾崎纪男
太平洋战争期间,从开战初期袭击夏威夷的微型潜艇(即甲标的),到战争末期袭击冲绳周围的美军机动部队之神风特攻队,都让全世界人民的心为之胆寒。这也是只有日本人能干出来的,所谓的同归于尽之战法。
图1、2、3、4、5. 参加了偷袭珍珠港时的袖珍潜艇(带有独特的8字形鱼雷发射管防撞网),一共有五艘"甲标的"参加了此役,其中两艘的残骸在偷袭后数日内被发现,剩余三艘也在战后数十年内陆续被找到。该艇的驾驶员为酒卷和男少尉,被发现时基本保持了完整,经过军方研究后运送至美国本土各地进行展览,以揭发日寇罪行和警示国人
图6. 酒卷和男少尉,太平洋战争爆发后第一个被俘虏的日本兵(海军军官)
图7. 画作:酒卷和男被俘场景,酒卷本人描述自己是昏迷后被发现
图8. 画作:搭载在一艘丙型潜艇上前往珍珠港的袖珍潜艇"甲标的",这里出现了较为原始的捆绑搭载方式,8字形的艇艏鱼雷防撞网,双人艇员必须从艇外登艇(后续改进版本可以从母艇内直接进入袖珍潜艇),而且登艇时间显然是夜晚,可以看到背景中出现了珍珠港(檀香山?)的灯火(看见美国土地上的灯火曾在酒卷少尉的回忆录中描述过),唯一不能确定的是两名艇员穿着内裤登艇是否有记载
图9. 老年的酒卷和男来到博物馆,再一次与自己驾驶偷袭珍珠港的袖珍潜艇"甲标的"Ha-19相遇时的照片
先不讨论这些战术是否人性,事实上直到最近我们才发现了设计这种海军特殊攻击机"樱花"的一些开发檔案,因此我才有机会详细深入了解。相信在座的各位已经很熟悉这个故事了,因此我想借这个机会好好反思一下当时的情况,以及祈求战争双方关于神风特攻队为国家付出的宝贵生命的年轻人的灵魂。怀着这样惨无人性的武器永远不要再被创造出来的坚定信念,我将写下当时设计的记忆。
樱花的诞生和樱花11型
樱花的起源可以追溯到1944年8月,当时海军第405部队的太田光男少尉提出了"将有人滑翔导弹挂载在一式陆攻的机身下,在距离敌舰队数十千米的时候被抛出,随后有人导弹依靠自身的滑翔力和火箭发动机飞到敌舰队上方,与敌人同归于尽"这样的想法。
当时,随着战况一日比一日糟糕,日本海军开始大肆宣扬此事并立即命令空技厂开始绝密研制原型机,而本机因为其提出者而被命名为"丸大兵器"。在研究开始后一个月的1944年9月,试做1号机就被推出了工厂。
图10. 战后被俘获的一架"樱花"特攻机,机头带有沉重的1.2吨炸药高爆炸弹战斗部,尾部是三台火箭发动机(技术可能来源于访德潜艇带回的资料),中间为单人座舱,视野非常开阔,没有其他自卫武器
图11. 同样是被俘获的一架"樱花",机首带有"樱花"标记和I-18编号
图12. 博物馆中的樱花一一型,显然就是上图那架的修复版
这架飞机,也就是日后大名鼎鼎的樱花11型,成为了随后各种各样樱花型号的原型。
本机的机头装有1.2吨的炸药,动力为四式1号20型,在地面上静止推力为800公斤的火箭发动机三台,且在必要时可以通过电动装置按照顺序依次点燃。
此外,投掷本机的装置是在母机一侧进行的。
构造为直径约800毫米(0.8米)的圆形切面之轻合金制机身加上全宽5米,面积6平方米的木制小主翼,以及轻合金制的H型双垂尾。这样的构造在设计和加工上都相当简单,且材料非常容易获得。
装备的仪表盘也减到了最少,11型只装备了速度表,高度表和前后倾斜表这三种。
本机的设计由空技厂的山名正夫技术中佐担任总设计师,服部六郎和三木忠直技术少佐担任辅助,在空技厂飞机部的佐波次郎少将带领下,全员一致进行了大量努力。
1944年10月,本机在相模滩上空成功完成投下实验,11月于鹿岛滩完成了起爆试验。随后在1945年1月位于鹿岛滩的无人性能实验中本机飞出了超越250节的高航速,且飞行方向非常平稳。本次实验表明了本机搭载火箭发动机可以飞出350节的惊人高速。
图13. 樱花四三型头部,与樱花一一型机头战斗部同款
如上所述,所有相互配合的实验进行的都非常顺利且效果良好,因此本机开始量产。
空技厂与例飞,富士飞,茅崎飞等东北,北陆地区的民间工厂合作生产主翼和尾翼。此外作为量产工厂,霞浦航空机第一工厂及其下属零部件工厂齐心协力,在材料和人力都相当匮乏的情况下,产量却迅速提高。到战争结束时,已经生产了将近800架樱花11型。
樱花11型于1945年3月12日于于九州东南海上空首次投入实战,作为神雷部队的顶梁柱迎击美军机动部队。
图14. 模型画作:空技厂,特别攻击机樱花一一型画作
图15. CG作品:从母机一式陆攻上投放的樱花特攻机,从背后一根巨大的火箭喷发点推测可能是一架樱花二二型
图16. 模型画作:樱花练习滑翔机,注意该机的前部下方安装了一个滑橇,以便练习生可以在练习后生还,他们的宿命是在一艘敌舰上自爆
当天出动了18架一式陆攻,其中16架装载着樱花11型,同时30架护航战斗机也从鹿屋基地出发进行护航。但机队在距离敌舰队60海里处发现了约50架格鲁曼F6F,一式陆攻纷纷抛弃樱花四散而逃,因此本次作战效果微乎其微。
樱花的各型号
樱花的各种型号如第一表所示,但除了练习机以外,实战用机都是根据各种作战需求和实战经验教训临时增设以应对不断变化的战场的。
图17. "樱花"各改型的侧面比较图
图18. 樱花各型主要性能指标一览表
不过,不幸中的万幸,战争结束的很早,因此上述的各型号只有11型参与过实战,剩下的型号都只有原型机或者进行过小规模的量产。
樱花11型最致命的缺点就是她航程段,只有20海里,这意味着她们经常会在母机一式陆攻还没有到达战场前就被击落。
因此,被寄予厚望的樱花也只能在黎明或者黄昏小规模出动,趁着月色对敌军发动奇袭。
为了消除这个问题,增加作战效率或者增加续航能力成为了樱花改装最大的迫切需求。因此在之后的几种型号中,樱花一改以往的火箭发动机形式而全部采用了喷气式发动机。接下来我们就来讨论这剩下的几种型号。
樱花22型
正如前面所说,樱花11型最大的问题就是续航能力。因此海军决定在11型的基础上改用初风"津"11型喷气发动机(推力200kg)作为樱花22型的发动机。同时在机身下采用了一台4式1号21型火箭助推器作为其紧急动力。借此改造,本机的续航力相比11型翻了三倍,达到了70海里。
然后,22型的母机也从一式陆攻换成了更容易生存的高速陆爆"银河"。
虽然本改造可以让22型全程自主飞行,但是其代价就是机体重量增加的同时速度变慢,因此弹头从800kg减少到600kg。
该机的主要特点如第二表所示,其结构和其他特点与11型无差,在设计上尽可能地采用了通用零件。
图19. 博物馆中的樱花二二型,外观上与一一型略有差别,主要是尺寸增大,续航力增加之类的性能提升
图20. 与樱花一一型的3台小型火箭发动机相比,樱花二二型更换成一台自带大喷口的"津"11型喷气发动机
图21. 美军拍摄的樱花特攻机内部仪表盘,拍摄时间为1945年9月于日本本土,可见仪表盘的简陋
图22. 博物馆中的樱花仪表盘,显然比上图要复杂得多
然而与11型不同的是,22型有一组导航仪和动力仪表盘。
本机的量产交给了爱知航空机kk,但是只造了50架左右战争就结束了。
樱花33型
正是通过这一种和后述的樱花四三型乙,笔者才有机会了解到这种飞机的存在以及参与其设计。
当1945年3月上旬,B29对名古屋的空袭愈演愈烈时,时任我上级的爱知航空机技术部部长五明得一郎突然告诉我们:"要奉命行事了。海军方面表示爱知航空机将生产一种特殊攻击机。因此大家赶紧收拾好东西赶往空技厂并在一个月内完成任务。"
这是我第一次听说樱花这个名字。
没来得及做任何准备,我们一行人立即集合了成员,带着唯一的私人物品也就是长期使用的绘图工具,匆匆忙忙的赶往了空技厂。
正如后面提到的,爱知航空机的设计团队为樱花花了大约3个月的时间。
当我们到达空技厂后,时任中佐的樱花缔造者山名正夫为我们展示了樱花11型和22型的所有细节,并说明了接下来要研制的樱花33型。
当我亲眼看到了这特殊攻击机樱花是何物的时候,哪怕到了今天,我也无法忘记我当时极其复杂的心情。
图23. 预计使用的新型涡轮喷气发动机
图24. 樱花一一型的透视图,可见到尾部的三台小型火箭发动机
即使作为一名设计了多年飞机的技师来说,我也意识到一个年轻人被夹在头部的大炸弹和尾部的动力装置之间随后撞击敌舰是多么可怕的事情。我无法用文字表达当我接到这项任务的时候,我作为一名设计师的复杂感受。
因此,我对导致让我来到那里参加这项任务的一切人和事都非常怨恨,以及对无数将不得不乘坐这人间炸弹送死的年轻人抱有崇敬之心的心情,那一夜我彻夜未眠。
不好意思,刚刚太激动了。说回正题,樱花33型计划继续延长11型的航程的同时,也要增加22型的攻击能力。她的动力是日本最早的正儿八经的涡轮喷气发动机。1945年3月5日,海军提交了樱花三三型计划要求书,内容如下
图25. 双座版本的樱花练习机,后方似乎是一架银河陆爆
图26. 中岛制G8N"连山"陆攻,这种大型化的飞机对日本的资源来说几乎是不可能实现的任务,两个发动机舱下方难道吊装了"樱花"?
1.目的
目前的计划是增加樱花的射程,同属使其能够被一式陆攻和连山陆攻所挂载,并可以通过更换机翼来发展出弹射型号(43型)。
3. 性能
航程要150海里以上,速度要350节以上。
4. 头部装有800kg炸弹
5. 其他
构造要适应大量生产,且尽量努力将22型,33型以及43型的零部件共通化。
正如前面所说,虽然樱花33型的基本计划是由山名技师和三木技师完成的,但正如计划所述,下一步要开始考虑从陆地基地的弹射器射出,只在33型的基础上更换主翼的43型乙。因此需要考虑这种情况下的空气稳定性和尾翼的选择,变得相当困难。
而且和普通飞机不同的是,本机的发动机Ne20安装在机身后部,而这台发动机甚至还没有完工。因此我非常担心在没有发动机实体的情况下贸然设计机体会对空气平衡性产生显著的变化之风险。
图27. 樱花二二型搭载在连山陆攻上的想象图
图28. 画作:G8N连山陆攻是一架拥有四个发动机的大型攻击机
图29. 与双发的一式陆攻、银河陆攻相比较,连山承担了最接近实战的日本造四发动机攻击机的重任
图30. 战后被美军俘获的一架"连山"原型机,自卫武器还没有安装到位
虽然还有很多其他的问题,但爱知的团队夜以继日的设计,将图纸的绘制日期提前完成。但与此同时,战局发生了巨大的变化。
海军当局也察觉到了战争的巨变,于是在4月份取消了33型的设计,并决定加快43型乙的设计(译者注:樱花33型计划取消后,作为其母机的连山陆攻计划也因此严重受挫并彻底失去了量产的机会)。
樱花43型乙
樱花43乙乍一看没什么大不了的,就是一直在设计的33型加长机翼方便弹射的型号。但根据其战略目的来看,两者有着显著的不同。
图31. 樱花各型机之间的性能对比
因为在她的设计阶段,时任空技厂厂长的和田少将专门说了这样一段话:"这次的计划是樱花43型乙,该型预定在当敌方判断日本所有的航空设施和军舰全部被摧毁,在本土附近集结大量舰队准备登陆时,从各地的山洞中推出并从弹射器上弹射,借此将敌舰队一瞬间歼灭以确保日本帝国最后的胜利之重器。现在事态非常紧急,因此一定要在6月之前完工,请各位一定抱着必死的心态努力!"
当B29夜以继日的空袭的同时,舰载机也在不断骚扰着各种工厂。因此我已经意识到了战争的状况急转直下,我国也因此不得不准备以前只在梦中想过的本土决战了。对此樱花43型乙的重要性不言而喻。
图32. 战后被美军缴获的双座版樱花练习机
随后,关于这个重要的型号,官方于1945年4月26日提出了计划要求书。
《试制樱花四三型乙计划要求书》
昭和20年4月26号
1. 目的
本计划目标是获得一种适合攻击敌舰、可使用喷气式发动机的近距离且易于批量生产的陆上攻击机。
2. 形式
形式为下单翼单发喷气机
3. 主要大小
因为要极力缩减尺寸,折叠式其全宽要求3.2米一下,展开时8.5米以下,全长8.5米以下,全高4米以下。
4. 装备发动机
Ne20一台
5. 搭乘员一名
6. 性能
i. 最高速度海平面280节以上
ii. 至少能飞100海里
iii. 合成风44m/s,使用火箭助推时弹射下落量0米。
7. 强度
强度类别第III类
8.兵装
爆撃兵装)
・桜花四三型頭部(800kg)
無線兵装)
・試製秋水用電話機(25kg)
9.防御
操縦者後方上方8mm厚之防弾鋼鈑装備
10. 装備計器
動力計器)
・電圧回転速度計一型改二(目盛17500回転/分)
・油圧計一型
・一号燃焼温度計一型
航法計器)
・速度計三型改三(上限500節
・電熱空速管二型
・精密高度計二型改一
・旋回計二型
・文丘里管一型
・九二式航空羅針儀二型
・前後傾斜計二型
11. 一般備装
・蓄電池二一型
・携帯用酸素吸入器二型(落下傘用)
・九七式落下傘二型
《試製桜花四三乙型計画要求書補足事項》
1.強度
(イ)降下制限指示速度460節最高
(ロ)载荷倍数参考下图(燃料半減状態)
图33. 载荷倍数
(ハ)襟翼放下时的制限指示速度需要140節
2.性能
(イ)射出時加速火箭没有着火时落下高度也要5米以下
(ロ)射出時和降爆時之運動要容易
3.只有実験機装備以下装置
・着陸用橇×1
・油圧計(一号耐寒油圧計一型)×1
・風房応急離脱装置×1
・温度計二型×2
・昇降度計×1
根据本机的计划要求,本机为从地面基地弹射起飞之飞机,和之前所有被母机携带的樱花都不同。根据第一表,其主翼面积达到了13平方米,变得相当大。
图34. 樱花四三型主翼
构造为全金属制,同时为了方便在山洞中收纳以及在基地间穿行,43乙的折叠宽仅为3.6米。
为了防止在战斗中被敌机咬上,高速度是绝对必须的。因此和田厂长一直坚持要求43乙的机翼外部可以在进入攻击状态后抛弃,但是为了能极速量产,这个计划被否决了。
为了能在材料,设备,工具都极为稀缺的情况下短时间内量产,需要尽可能地简化结构。但另一方面弹射起飞的苛刻条件也让这个目标实现变得极为困难,动力设备方面我也很纠结。
为了保证良好的弹射性能,我们在机身下方安装了一枚4FR130(重量85kg,推力600kg,操作时间八秒)火箭助推,以增强弹射时的推力。
因此樱花43乙是相当复杂的飞机,但是在山名技师和三木技师的悉心指导下,风洞试验,强度试验等以最快的速度完成了。4月25日进行了木制模型审查并完成了制作图纸,
图35. 樱花四三乙型的生产蓝图之一部分(译者注)
到五月初的时候已经基本完成,准备于空技厂和爱知航空机工厂内开始量产,我们完成了我们的任务。同时,练习机和着陆用装备的试验也已经完成了。
但是,这一切都在原子弹这一日本人永远也想不到的武器下,全部结束了。
国产喷气发动机Ne12与Ne20
图36. 日本海军的喷气式特殊攻击机"橘花",据说技术资料也是来自于访德潜艇带回来的德国方案
图37. 模型画作:中岛制J9N"Kikka""橘花"
根据本机计划要求书的指示,本机和"橘花"一道,是日本最早的国产喷气式飞机。
当时日本海军的飞机制造工厂已经被B29连续炸毁,将技术人员和设备疏散到各地后,制造才得以进行。
因此,在没有资材,工人不足的时候,想要大量生产航空发动机已经是不可能的事情了。
在这种时候,构造简单,零部件少,还对劣质燃油不挑剔的喷气式发动机就成了最优解。
关于喷气式发动机,空技厂发动机部曾努力独自开发出了四级轴流压气机,一级离心压气机,转速15000rpm,推力315kg的TR12发动机(也就是后来的Ne12)。在此之上,技术人员通过海军于1944年夏通过潜水舰从德国带回来的技术创造了TR20(后来的Ne20)。
本发动机重量470kg,地上推力475至500kg,其性能如第五图所示。
为了看到期待已久的日本首次的喷气发动机。我和三木技师一于1945年5月1日见证了第一次Ne20试运行。地点在群山中的一个叫秦野的地方,当时我们用烘干的叶子和木头做成了简陋的木屋以观察试运行的姿态。这样做是为了防止被美军发现的同时对日本国民也保密。
图38. TR20的性能图
5,4,3,2,1,发动机终于启动了。当我听到震耳欲聋的轰鸣声,看到了灿烂的火焰,喷气式发动机像武士一样震耳欲聋时,那种喜悦和兴奋感我直至今日都无法忘怀。
樱花43型乙由于战争的提前结束,无法使用Ne20飞行。但我开头提到的橘花则于1945年8月7日完工了。她是日本第一架国产喷气式发动机,在成功完成了10分钟的飞行后,橘花通过其在日本首次进行喷气机飞行的辉煌经历在日本史上永远的留下了印记。作为对未来战后日本航空业的国产喷气发动机打下的基础,这确实是一种荣幸。
后记
我试图用手上的资料和当时的日记来总结我对樱花的回忆。我承认这已经是很古老的记忆了,所以我的一些记忆可能出现了偏差。
接下来,我想谈谈设计以外的事情,作为我设计樱花的回忆。
从1945年3月到5月这三个月的时间里,我们设计团队过着名副其实的低迷生活,我们直接睡在了我们的绘图板上。
在这期间我们一次家也没回过,如果一旦出现猛烈的空袭导致设计人员出现意外,樱花的计划就会彻底被搅乱。
作为领导,我衷心感谢我们的团队没有对这些措施有任何抱怨,并最终履行了各自的职责。我非常高兴,通过每天早上八点到晚上九点日复一日的工作,我们的效率得到了极大的提高。
而且,虽然高峰期的时候我们有着接近50人的团队,但是空技厂的技师还是非常照顾我们,我们也打算实现这一目标竭尽全力。
最后,我要忠心感谢山名正夫先生以及三木忠直先生,他们不仅在技术方面上,更是在生活方面上都给予了我太多。伴我度过了战争最后几个月的低迷生活。
(完)1964年9月10日。
图39. CG作品:一架樱花一一型特攻机(机首编号I-13)正在冲向一艘盟军战舰,有意思的是从战舰模糊的外观推测,似乎是一艘英国造乔治五世级战列舰
图40. 而在历史上,I-13的命运是在一堆垃圾中被发现,同时同样被发现的还有I-18
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