今天小編分享的軍事經驗:可以從彈射器上起飛的特攻機——櫻花四三型乙設計者的回憶,歡迎閲讀。
以下文章來源于燃燒的島群 ,作者群主飛龍
本文是"燃燒的島群"第1148篇原創文章,作者:電光飛翔。
全文共7491字,配圖40幅,閲讀需要19分鍾,原文曾于知乎-佐久間飛曹專欄發表,經譯者授權于2023年12月26日在本号轉發,内容略有增删改。
本文收錄于作者"電光飛翔"專輯,歡迎持續關注。
本文原作者是原愛知航空機技師 尾崎紀男
太平洋戰争期間,從開戰初期襲擊夏威夷的微型潛艇(即甲标的),到戰争末期襲擊衝繩周圍的美軍機動部隊之神風特攻隊,都讓全世界人民的心為之膽寒。這也是只有日本人能幹出來的,所謂的同歸于盡之戰法。
圖1、2、3、4、5. 參加了偷襲珍珠港時的袖珍潛艇(帶有獨特的8字形魚雷發射管防撞網),一共有五艘"甲标的"參加了此役,其中兩艘的殘骸在偷襲後數日内被發現,剩餘三艘也在戰後數十年内陸續被找到。該艇的駕駛員為酒卷和男少尉,被發現時基本保持了完整,經過軍方研究後運送至美國本土各地進行展覽,以揭發日寇罪行和警示國人
圖6. 酒卷和男少尉,太平洋戰争爆發後第一個被俘虜的日本兵(海軍軍官)
圖7. 畫作:酒卷和男被俘場景,酒卷本人描述自己是昏迷後被發現
圖8. 畫作:搭載在一艘丙型潛艇上前往珍珠港的袖珍潛艇"甲标的",這裏出現了較為原始的捆綁搭載方式,8字形的艇艏魚雷防撞網,雙人艇員必須從艇外登艇(後續改進版本可以從母艇内直接進入袖珍潛艇),而且登艇時間顯然是夜晚,可以看到背景中出現了珍珠港(檀香山?)的燈火(看見美國土地上的燈火曾在酒卷少尉的回憶錄中描述過),唯一不能确定的是兩名艇員穿着内褲登艇是否有記載
圖9. 老年的酒卷和男來到博物館,再一次與自己駕駛偷襲珍珠港的袖珍潛艇"甲标的"Ha-19相遇時的照片
先不讨論這些戰術是否人性,事實上直到最近我們才發現了設計這種海軍特殊攻擊機"櫻花"的一些開發檔案,因此我才有機會詳細深入了解。相信在座的各位已經很熟悉這個故事了,因此我想借這個機會好好反思一下當時的情況,以及祈求戰争雙方關于神風特攻隊為國家付出的寶貴生命的年輕人的靈魂。懷着這樣慘無人性的武器永遠不要再被創造出來的堅定信念,我将寫下當時設計的記憶。
櫻花的誕生和櫻花11型
櫻花的起源可以追溯到1944年8月,當時海軍第405部隊的太田光男少尉提出了"将有人滑翔導彈挂載在一式陸攻的機身下,在距離敵艦隊數十千米的時候被抛出,随後有人導彈依靠自身的滑翔力和火箭發動機飛到敵艦隊上方,與敵人同歸于盡"這樣的想法。
當時,随着戰況一日比一日糟糕,日本海軍開始大肆宣揚此事并立即命令空技廠開始絕密研制原型機,而本機因為其提出者而被命名為"丸大兵器"。在研究開始後一個月的1944年9月,試做1号機就被推出了工廠。
圖10. 戰後被俘獲的一架"櫻花"特攻機,機頭帶有沉重的1.2噸炸藥高爆炸彈戰鬥部,尾部是三台火箭發動機(技術可能來源于訪德潛艇帶回的資料),中間為單人座艙,視野非常開闊,沒有其他自衞武器
圖11. 同樣是被俘獲的一架"櫻花",機首帶有"櫻花"标記和I-18編号
圖12. 博物館中的櫻花一一型,顯然就是上圖那架的修復版
這架飛機,也就是日後大名鼎鼎的櫻花11型,成為了随後各種各樣櫻花型号的原型。
本機的機頭裝有1.2噸的炸藥,動力為四式1号20型,在地面上靜止推力為800公斤的火箭發動機三台,且在必要時可以通過電動裝置按照順序依次點燃。
此外,投擲本機的裝置是在母機一側進行的。
構造為直徑約800毫米(0.8米)的圓形切面之輕合金制機身加上全寬5米,面積6平方米的木制小主翼,以及輕合金制的H型雙垂尾。這樣的構造在設計和加工上都相當簡單,且材料非常容易獲得。
裝備的儀表盤也減到了最少,11型只裝備了速度表,高度表和前後傾斜表這三種。
本機的設計由空技廠的山名正夫技術中佐擔任總設計師,服部六郎和三木忠直技術少佐擔任輔助,在空技廠飛機部的佐波次郎少将帶領下,全員一致進行了大量努力。
1944年10月,本機在相模灘上空成功完成投下實驗,11月于鹿島灘完成了起爆試驗。随後在1945年1月位于鹿島灘的無人性能實驗中本機飛出了超越250節的高航速,且飛行方向非常平穩。本次實驗表明了本機搭載火箭發動機可以飛出350節的驚人高速。
圖13. 櫻花四三型頭部,與櫻花一一型機頭戰鬥部同款
如上所述,所有相互配合的實驗進行的都非常順利且效果良好,因此本機開始量產。
空技廠與例飛,富士飛,茅崎飛等東北,北陸地區的民間工廠合作生產主翼和尾翼。此外作為量產工廠,霞浦航空機第一工廠及其下屬零部件工廠齊心協力,在材料和人力都相當匮乏的情況下,產量卻迅速提高。到戰争結束時,已經生產了将近800架櫻花11型。
櫻花11型于1945年3月12日于于九州東南海上空首次投入實戰,作為神雷部隊的頂梁柱迎擊美軍機動部隊。
圖14. 模型畫作:空技廠,特别攻擊機櫻花一一型畫作
圖15. CG作品:從母機一式陸攻上投放的櫻花特攻機,從背後一根巨大的火箭噴發點推測可能是一架櫻花二二型
圖16. 模型畫作:櫻花練習滑翔機,注意該機的前部下方安裝了一個滑橇,以便練習生可以在練習後生還,他們的宿命是在一艘敵艦上自爆
當天出動了18架一式陸攻,其中16架裝載着櫻花11型,同時30架護航戰鬥機也從鹿屋基地出發進行護航。但機隊在距離敵艦隊60海裏處發現了約50架格魯曼F6F,一式陸攻紛紛抛棄櫻花四散而逃,因此本次作戰效果微乎其微。
櫻花的各型号
櫻花的各種型号如第一表所示,但除了練習機以外,實戰用機都是根據各種作戰需求和實戰經驗教訓臨時增設以應對不斷變化的戰場的。
圖17. "櫻花"各改型的側面比較圖
圖18. 櫻花各型主要性能指标一覽表
不過,不幸中的萬幸,戰争結束的很早,因此上述的各型号只有11型參與過實戰,剩下的型号都只有原型機或者進行過小規模的量產。
櫻花11型最致命的缺點就是她航程段,只有20海裏,這意味着她們經常會在母機一式陸攻還沒有到達戰場前就被擊落。
因此,被寄予厚望的櫻花也只能在黎明或者黃昏小規模出動,趁着月色對敵軍發動奇襲。
為了消除這個問題,增加作戰效率或者增加續航能力成為了櫻花改裝最大的迫切需求。因此在之後的幾種型号中,櫻花一改以往的火箭發動機形式而全部采用了噴氣式發動機。接下來我們就來讨論這剩下的幾種型号。
櫻花22型
正如前面所説,櫻花11型最大的問題就是續航能力。因此海軍決定在11型的基礎上改用初風"津"11型噴氣發動機(推力200kg)作為櫻花22型的發動機。同時在機身下采用了一台4式1号21型火箭助推器作為其緊急動力。借此改造,本機的續航力相比11型翻了三倍,達到了70海裏。
然後,22型的母機也從一式陸攻換成了更容易生存的高速陸爆"銀河"。
雖然本改造可以讓22型全程自主飛行,但是其代價就是機體重量增加的同時速度變慢,因此彈頭從800kg減少到600kg。
該機的主要特點如第二表所示,其結構和其他特點與11型無差,在設計上盡可能地采用了通用零件。
圖19. 博物館中的櫻花二二型,外觀上與一一型略有差别,主要是尺寸增大,續航力增加之類的性能提升
圖20. 與櫻花一一型的3台小型火箭發動機相比,櫻花二二型更換成一台自帶大噴口的"津"11型噴氣發動機
圖21. 美軍拍攝的櫻花特攻機内部儀表盤,拍攝時間為1945年9月于日本本土,可見儀表盤的簡陋
圖22. 博物館中的櫻花儀表盤,顯然比上圖要復雜得多
然而與11型不同的是,22型有一組導航儀和動力儀表盤。
本機的量產交給了愛知航空機kk,但是只造了50架左右戰争就結束了。
櫻花33型
正是通過這一種和後述的櫻花四三型乙,筆者才有機會了解到這種飛機的存在以及參與其設計。
當1945年3月上旬,B29對名古屋的空襲愈演愈烈時,時任我上級的愛知航空機技術部部長五明得一郎突然告訴我們:"要奉命行事了。海軍方面表示愛知航空機将生產一種特殊攻擊機。因此大家趕緊收拾好東西趕往空技廠并在一個月内完成任務。"
這是我第一次聽説櫻花這個名字。
沒來得及做任何準備,我們一行人立即集合了成員,帶着唯一的私人物品也就是長期使用的繪圖工具,匆匆忙忙的趕往了空技廠。
正如後面提到的,愛知航空機的設計團隊為櫻花花了大約3個月的時間。
當我們到達空技廠後,時任中佐的櫻花締造者山名正夫為我們展示了櫻花11型和22型的所有細節,并説明了接下來要研制的櫻花33型。
當我親眼看到了這特殊攻擊機櫻花是何物的時候,哪怕到了今天,我也無法忘記我當時極其復雜的心情。
圖23. 預計使用的新型渦輪噴氣發動機
圖24. 櫻花一一型的透視圖,可見到尾部的三台小型火箭發動機
即使作為一名設計了多年飛機的技師來説,我也意識到一個年輕人被夾在頭部的大炸彈和尾部的動力裝置之間随後撞擊敵艦是多麼可怕的事情。我無法用文字表達當我接到這項任務的時候,我作為一名設計師的復雜感受。
因此,我對導致讓我來到那裏參加這項任務的一切人和事都非常怨恨,以及對無數将不得不乘坐這人間炸彈送死的年輕人抱有崇敬之心的心情,那一夜我徹夜未眠。
不好意思,剛剛太激動了。説回正題,櫻花33型計劃繼續延長11型的航程的同時,也要增加22型的攻擊能力。她的動力是日本最早的正兒八經的渦輪噴氣發動機。1945年3月5日,海軍提交了櫻花三三型計劃要求書,内容如下
圖25. 雙座版本的櫻花練習機,後方似乎是一架銀河陸爆
圖26. 中島制G8N"連山"陸攻,這種大型化的飛機對日本的資源來説幾乎是不可能實現的任務,兩個發動機艙下方難道吊裝了"櫻花"?
1.目的
目前的計劃是增加櫻花的射程,同屬使其能夠被一式陸攻和連山陸攻所挂載,并可以通過更換機翼來發展出彈射型号(43型)。
3. 性能
航程要150海裏以上,速度要350節以上。
4. 頭部裝有800kg炸彈
5. 其他
構造要适應大量生產,且盡量努力将22型,33型以及43型的零部件共通化。
正如前面所説,雖然櫻花33型的基本計劃是由山名技師和三木技師完成的,但正如計劃所述,下一步要開始考慮從陸地基地的彈射器射出,只在33型的基礎上更換主翼的43型乙。因此需要考慮這種情況下的空氣穩定性和尾翼的選擇,變得相當困難。
而且和普通飛機不同的是,本機的發動機Ne20安裝在機身後部,而這台發動機甚至還沒有完工。因此我非常擔心在沒有發動機實體的情況下貿然設計機體會對空氣平衡性產生顯著的變化之風險。
圖27. 櫻花二二型搭載在連山陸攻上的想象圖
圖28. 畫作:G8N連山陸攻是一架擁有四個發動機的大型攻擊機
圖29. 與雙發的一式陸攻、銀河陸攻相比較,連山承擔了最接近實戰的日本造四發動機攻擊機的重任
圖30. 戰後被美軍俘獲的一架"連山"原型機,自衞武器還沒有安裝到位
雖然還有很多其他的問題,但愛知的團隊夜以繼日的設計,将圖紙的繪制日期提前完成。但與此同時,戰局發生了巨大的變化。
海軍當局也察覺到了戰争的巨變,于是在4月份取消了33型的設計,并決定加快43型乙的設計(譯者注:櫻花33型計劃取消後,作為其母機的連山陸攻計劃也因此嚴重受挫并徹底失去了量產的機會)。
櫻花43型乙
櫻花43乙乍一看沒什麼大不了的,就是一直在設計的33型加長機翼方便彈射的型号。但根據其戰略目的來看,兩者有着顯著的不同。
圖31. 櫻花各型機之間的性能對比
因為在她的設計階段,時任空技廠廠長的和田少将專門説了這樣一段話:"這次的計劃是櫻花43型乙,該型預定在當敵方判斷日本所有的航空設施和軍艦全部被摧毀,在本土附近集結大量艦隊準備登陸時,從各地的山洞中推出并從彈射器上彈射,借此将敵艦隊一瞬間殲滅以确保日本帝國最後的勝利之重器。現在事态非常緊急,因此一定要在6月之前完工,請各位一定抱着必死的心态努力!"
當B29夜以繼日的空襲的同時,艦載機也在不斷騷擾着各種工廠。因此我已經意識到了戰争的狀況急轉直下,我國也因此不得不準備以前只在夢中想過的本土決戰了。對此櫻花43型乙的重要性不言而喻。
圖32. 戰後被美軍繳獲的雙座版櫻花練習機
随後,關于這個重要的型号,官方于1945年4月26日提出了計劃要求書。
《試制櫻花四三型乙計劃要求書》
昭和20年4月26号
1. 目的
本計劃目标是獲得一種适合攻擊敵艦、可使用噴氣式發動機的近距離且易于批量生產的陸上攻擊機。
2. 形式
形式為下單翼單發噴氣機
3. 主要大小
因為要極力縮減尺寸,折疊式其全寬要求3.2米一下,展開時8.5米以下,全長8.5米以下,全高4米以下。
4. 裝備發動機
Ne20一台
5. 搭乘員一名
6. 性能
i. 最高速度海平面280節以上
ii. 至少能飛100海裏
iii. 合成風44m/s,使用火箭助推時彈射下落量0米。
7. 強度
強度類别第III類
8.兵裝
爆撃兵裝)
・桜花四三型頭部(800kg)
無線兵裝)
・試製秋水用電話機(25kg)
9.防御
操縦者後方上方8mm厚之防弾鋼鈑裝備
10. 裝備計器
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
・文丘裏管一型
・九二式航空羅針儀二型
・前後傾斜計二型
11. 一般備裝
・蓄電池二一型
・攜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畫要求書補足事項》
1.強度
(イ)降下制限指示速度460節最高
(ロ)載荷倍數參考下圖(燃料半減狀態)
圖33. 載荷倍數
(ハ)襟翼放下時的制限指示速度需要140節
2.性能
(イ)射出時加速火箭沒有着火時落下高度也要5米以下
(ロ)射出時和降爆時之運動要容易
3.只有実験機裝備以下裝置
・着陸用橇×1
・油圧計(一号耐寒油圧計一型)×1
・風房応急離脱裝置×1
・温度計二型×2
・昇降度計×1
根據本機的計劃要求,本機為從地面基地彈射起飛之飛機,和之前所有被母機攜帶的櫻花都不同。根據第一表,其主翼面積達到了13平方米,變得相當大。
圖34. 櫻花四三型主翼
構造為全金屬制,同時為了方便在山洞中收納以及在基地間穿行,43乙的折疊寬僅為3.6米。
為了防止在戰鬥中被敵機咬上,高速度是絕對必須的。因此和田廠長一直堅持要求43乙的機翼外部可以在進入攻擊狀态後抛棄,但是為了能極速量產,這個計劃被否決了。
為了能在材料,設備,工具都極為稀缺的情況下短時間内量產,需要盡可能地簡化結構。但另一方面彈射起飛的苛刻條件也讓這個目标實現變得極為困難,動力設備方面我也很糾結。
為了保證良好的彈射性能,我們在機身下方安裝了一枚4FR130(重量85kg,推力600kg,操作時間八秒)火箭助推,以增強彈射時的推力。
因此櫻花43乙是相當復雜的飛機,但是在山名技師和三木技師的悉心指導下,風洞試驗,強度試驗等以最快的速度完成了。4月25日進行了木制模型審查并完成了制作圖紙,
圖35. 櫻花四三乙型的生產藍圖之一部分(譯者注)
到五月初的時候已經基本完成,準備于空技廠和愛知航空機工廠内開始量產,我們完成了我們的任務。同時,練習機和着陸用裝備的試驗也已經完成了。
但是,這一切都在原子彈這一日本人永遠也想不到的武器下,全部結束了。
國產噴氣發動機Ne12與Ne20
圖36. 日本海軍的噴氣式特殊攻擊機"橘花",據説技術資料也是來自于訪德潛艇帶回來的德國方案
圖37. 模型畫作:中島制J9N"Kikka""橘花"
根據本機計劃要求書的指示,本機和"橘花"一道,是日本最早的國產噴氣式飛機。
當時日本海軍的飛機制造工廠已經被B29連續炸毀,将技術人員和設備疏散到各地後,制造才得以進行。
因此,在沒有資材,工人不足的時候,想要大量生產航空發動機已經是不可能的事情了。
在這種時候,構造簡單,零部件少,還對劣質燃油不挑剔的噴氣式發動機就成了最優解。
關于噴氣式發動機,空技廠發動機部曾努力獨自開發出了四級軸流壓氣機,一級離心壓氣機,轉速15000rpm,推力315kg的TR12發動機(也就是後來的Ne12)。在此之上,技術人員通過海軍于1944年夏通過潛水艦從德國帶回來的技術創造了TR20(後來的Ne20)。
本發動機重量470kg,地上推力475至500kg,其性能如第五圖所示。
為了看到期待已久的日本首次的噴氣發動機。我和三木技師一于1945年5月1日見證了第一次Ne20試運行。地點在群山中的一個叫秦野的地方,當時我們用烘幹的葉子和木頭做成了簡陋的木屋以觀察試運行的姿态。這樣做是為了防止被美軍發現的同時對日本國民也保密。
圖38. TR20的性能圖
5,4,3,2,1,發動機終于啓動了。當我聽到震耳欲聾的轟鳴聲,看到了燦爛的火焰,噴氣式發動機像武士一樣震耳欲聾時,那種喜悦和興奮感我直至今日都無法忘懷。
櫻花43型乙由于戰争的提前結束,無法使用Ne20飛行。但我開頭提到的橘花則于1945年8月7日完工了。她是日本第一架國產噴氣式發動機,在成功完成了10分鍾的飛行後,橘花通過其在日本首次進行噴氣機飛行的輝煌經歷在日本史上永遠的留下了印記。作為對未來戰後日本航空業的國產噴氣發動機打下的基礎,這确實是一種榮幸。
後記
我試圖用手上的資料和當時的日記來總結我對櫻花的回憶。我承認這已經是很古老的記憶了,所以我的一些記憶可能出現了偏差。
接下來,我想談談設計以外的事情,作為我設計櫻花的回憶。
從1945年3月到5月這三個月的時間裏,我們設計團隊過着名副其實的低迷生活,我們直接睡在了我們的繪圖板上。
在這期間我們一次家也沒回過,如果一旦出現猛烈的空襲導致設計人員出現意外,櫻花的計劃就會徹底被攪亂。
作為領導,我衷心感謝我們的團隊沒有對這些措施有任何抱怨,并最終履行了各自的職責。我非常高興,通過每天早上八點到晚上九點日復一日的工作,我們的效率得到了極大的提高。
而且,雖然高峰期的時候我們有着接近50人的團隊,但是空技廠的技師還是非常照顧我們,我們也打算實現這一目标竭盡全力。
最後,我要忠心感謝山名正夫先生以及三木忠直先生,他們不僅在技術方面上,更是在生活方面上都給予了我太多。伴我度過了戰争最後幾個月的低迷生活。
(完)1964年9月10日。
圖39. CG作品:一架櫻花一一型特攻機(機首編号I-13)正在衝向一艘盟軍戰艦,有意思的是從戰艦模糊的外觀推測,似乎是一艘英國造喬治五世級戰列艦
圖40. 而在歷史上,I-13的命運是在一堆垃圾中被發現,同時同樣被發現的還有I-18
- 全文完,敬請期待下一篇!-