今天小編分享的軍事經驗:遠去的晴雲—十二試二座水偵(E12A1)傳奇,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 1198 篇原創文章,作者:電光飛翔。
全文共 5160 字,配圖 N 幅,閲讀需要 14 分鍾,原文曾于 2024 年 1 月 13 日在知乎 - 艦載機的整備間專欄發表,經作者授權于 2024 年 3 月 17 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。
大家好,這裏是佐久田飛曹。
今天為大家帶來的是大名鼎鼎的 E13A1" 零式水上偵察機 "...... 的妹妹,基本無人問津的 E12A1 十二試二座水上偵察機的故事。本機的資料來源,版權所述于愛知機械工業株式會社社員,愛知航空機研究家渡邊哲國先生,請在使用時添加 © 渡邊哲國字樣。如果有需要原件資料的讀者,請私信筆者本人或在評論區留言。
昭和 12 年(1937 年)6 月,舊日本帝國海軍海航本部為了更換掉日漸老舊的九四式水上偵察機和九五式水上偵察機,向愛知,川西,中島三個公司提交了 " 十二試二座及三座水上偵察機 " 的開發命令并撥款建造原型機。其中川西在項目剛開始就主動退出了開發陣(大概率是為了騰出開發人員去開發十三試飛行艇,也就是後來鼎鼎大名的二式大艇),僅留下愛知和中島兩家公司進行競争。其中愛知側由尾崎紀男和松尾喜四郎兩人牽頭,設計陣容初步成立。
這裏要首先説明一下,舊日本海軍的水上偵察機通常是兩種飛機為一組進行開發,一組中通常包含一種雙座水偵和一種三座水偵。其中三座水偵負責長距離偵察,哨戒,以及布置偵察戰列,而雙座水偵負責短距離偵察,彈着觀測射擊,俯衝轟炸以及對空戰鬥。這之前的九四式和九五式水偵,之後的紫雲和瑞雲水偵,都是這樣的幾組例子。
十二試水偵這一代同樣是這個邏輯,因此愛知一次性接到了兩種水偵的訂單。其中包含了十二試三座水偵 E13A1(也就是後來的零式水偵)和十二試二座水偵 E12A1 兩種,這兩種飛機同時進行開發。
海航本部首先向愛知下發了十二試二座水偵計劃要求書,其内容如下:
《十二試二座水偵計劃要求書》1. 目的
要求開發一款可以艦載的高性能水上偵察兼俯衝轟炸機。
2. 尺寸
全寬 13 米以内
全長 10.5 米以内
全高 4 米左右
折疊最大寬 6.5 米以内
折疊最大高 4 米左右
重量 3 噸以内
3. 發動機
請在光二型,金星三型,壽三型以及正在開發中的東西(瑞星)之中選擇其一
4. 武器和舾裝
250kg 炸彈一枚(需包含俯衝轟炸投射器),九五式射擊轟炸瞄準器,毗式 7.7mm 固定機槍二型改一 1 挺(含彈藥 400 發),九五式協調射擊裝置 1 個,留式 7.7mm 旋回機槍 1 挺(含彈藥包四個)。
舾裝為:九六式空二号無線電,無線歸還裝置,偏流測定儀,航法圖板 1 型,偵察用具框,航法目标燈,航法用目标彈,照明彈二型改一,落水照明棒,落水高度警報器二型,八九式降落傘三型兩個,救命箱,攜帶電器信号燈,信号槍一型與信号彈,七倍放大望遠鏡,手語旗,報告球,無線用預備品,應急要具,應急用糧食,應急醫療箱乙型,二氧化碳瓶,發電機二型,二次電池二二型。
5. 裝備儀表
精密高度儀二型,一号速度計二一型及五型,航空羅盤一型改及二型改,水平儀,定針儀,旋回計二型,前後傾斜計二型,升降度二型,航空時針,載荷計二型,1 号回轉計 1 型及蛇管,油壓計三型,温度計 1 型,加速計二型,真空泵,吸氣筒一型。
6. 搭乘員
2 名
7. 性能
a. 續航性能:高度 2000 米,偵察時,150 節速度連續飛行 6 小時以上,轟炸狀态時 4 小時以上。
b. 最高速:高度 2000 米時 190 節以上
c. 爬升力:3000 米時 3 分以内
d. 落水速度:53 節以内
e. 彈射性能:合成風速 32m/s 時落下量 2 米以内
f. 強度及剛性:七型
g. 其他
操縱席和偵察席視野要良好,正規狀态俯衝轟炸要容易,射出歸艦都要容易,旋回機槍在高速時也能操縱良好,夜間飛行要容易,機翼折疊展開要容易,成員席要設定視野和通風都良好的窗户,水上回轉要容易,起降性能中降落性能的考慮優先級高于起飛性能,輕載狀态可以着水後復飛,設定燃料應急排放裝置,主翼端部破損時可以随時更換。
(終)
好家夥,乍一看海軍本部直接發揮了各種不要臉的本性,尤其是對彈射性能,起降性能和巡航性能有着過于嚴格的要求。尤其是巡航性能和彈射性能更是傳説中的物理量衝突。這種 " 我就要要五彩斑斓的黑 " 的甲方要求在 IJN 海航開發歷史上屢見不鮮,令人哭笑不得。
不過愛知依然接手了這個玩意的射擊,并于 1937 年 5 月 30 日和空技廠召開了十二試雙座及三座水偵官民合作大會,愛知側的五明得一郎技師(九九艦爆設計師),松尾喜四郎技師(後來的瑞雲設計師)以及尾崎紀男技師(後來的晴岚設計師)等大咖紛紛亮相,陣容可謂是相當豪華。本次會議基本确定了十二試雙座水偵的開發目的和開發計劃,同時空技廠的技師也指出了開發難點和一些要考慮的新技術。
在經歷了各種各樣的開發後,愛知航空機于 1937 年 9 月提出了 E12A1 木型説明書(在本機的開發中等同于其他飛機的計劃説明書),這裏我将和往常一樣為大家帶來翻譯節選和圖片分享。想看全文的讀者記得私信筆者或者評論區留言。
《E12A1 木型説明書》1. 機體形式和發動機選定
本機根據計劃要求書中所説,超載重要 3 噸以下,可是考慮到要求搭載量和強度類别等種種原因,此重量是不可能達到的。因此我們退而求其次選擇正規重量 2.7 噸,超載重量 3 噸左右的方案。因此為了減重,發動機要選擇盡可能重量小的同時馬力盡可能的大的東西,因此我們選擇了三菱 A14(後來的瑞星)發動機,其全開高度正好為 2000 米。
本發動機對于雙翼機而言并不能滿足要求性能,因此我們選擇了下單翼的結構。同時因為要求要帶着 250kg 的炸彈進行俯衝轟炸,我們采用了雙浮筒的結構。
為了限制本機的彈射落下量,同時也考慮到自重對于航程的影響,我們将本機的構造盡可能的簡單化,同時将阻力減到最低。
2. 一般要目及三視圖
3. 重量
4. 機身構造
機身為全金屬半硬殼式結構,從防火板到偵查席後方有四根 U 型加強棧以及數個 L 型 2 輔助棧貫通之,在這之後則全部為 L 型貫通棧。
用于連接主翼的 3 号及 8 号隔框位于距離機身中心的 180 毫米處,形成從地板下表面到機身底部的各個安裝部分。25 番炸彈的投彈器則位于主翼連接處的底部,和機身主翼連接處一樣有很強的剛性。
在這之間,機身底部被分為兩部分以安裝炸彈投下裝置,并在左右隔框之間安裝 SDCH 板以增加機身底部的強度并防止海水侵入機身。
搭乘席上方設定了開閉容易的窗户。
機身骨架圖
5. 主翼
主翼為全金屬制雙梁形式主翼并分為了一個貫穿機身的内部翼和兩個連接的外翼共三部分組成。其中内部翼通過數個螺絲和機身組裝并可以在汽車運輸的時候從機身上拆下。
外翼和内翼通過前後桁上的各上下兩個螺絲相連。其中上部的螺絲具有旋轉軸的作用,可以使得外翼向上折疊,其原理根據 3 圖所示,在地面上也可以通過人力轉動。
關于翼梁,内翼的兩根大梁為方形結構,上下兩面為 45 千克的杜拉鋁押出型棧,根據壓縮試驗得出壓縮破壞強度為 35kg/ 平方毫米。外翼的兩根大梁則為兩個長方形并排設定,上下部分為 45kg 的杜拉鋁押出型棧以及 SDCR 混用,強度同樣決定為 35kg/ 平方米。為了使得載荷變高,加強材從大梁根部到翼尖逐漸減少,且在外翼中上下部件的衝壓材也被削掉。
骨架和縱通材使用各種 L 型棧和 U 型棧并使用 SDCH 的蒙皮覆蓋。在内翼的兩根長梁間設定有左右各兩個燃料箱并在下表面設定有可以随時取出燃料箱的部分。
關于翼型,本機采用 NACA23012 型翼型,從翼根到翼尖的弧度始終保持為 2%,而最大翼厚位置則為翼根處全弦 15.5% 處,翼尖處全弦 7% 處。安裝角為翼根及折疊部 2 °,翼尖處 1 ° 15'。
折疊翼(内翼)的前後桁上方的螺栓可以作為軸承向上旋轉 150 ° 并通過支撐棒與機身固定,折疊方法如三視圖所示。折疊翼側有固定的内齒輪 A。
在安裝與該齒輪咬合的齒輪 B 同軸上安裝蝸輪 C,并在蝸杆 D 的軸端安裝鏈輪 E,然後用鏈條 F 将整個東西向上抬升 150 ° 23 即可折疊主翼。大梁底部安裝的栓為傾斜栓,并安裝差動齒輪的搖桿和安全裝置以防止操作時發出嘎嘎聲音。
副翼固定在外翼上且在杜拉鋁管桁上安裝杜拉鋁隔框并用布覆蓋。副翼前端安裝了質量配重使其操縱容易且防止震動。在内翼上裝有類似結構的襟翼以降低着水速度。襟翼的操作為手動式。另外,外翼翼尖 30 厘米處為木制并采用螺絲固定以便在受損時可以随時更換。
主翼骨架圖
主翼折疊裝置
6. 發動機艙,發動機架
發動機架由 Ro13 号和 Ro111 号鋼管通過焊接組成,其和發動機本體通過包含防震用橡膠圈的 7 個螺絲相結合。
發動機架通過 4 個螺栓和機身加強棧相結合。發動機架和機身安裝處的螺栓孔有 I12 号鋼制的套筒,在意外變形的時候可以簡單的更換。同時發動機架也有支撐炸彈投下誘導栓的支柱。
發動機艙由環形蓋和内部蓋(發動機架艙)組成,環形蓋采用内嵌形式。其後端有為發動機氣筒冷卻用的冷卻襟翼。前方則形成一個環狀,其入口直徑為發動機直徑的 80%,其安裝部位于環形蓋和發動機連接處附近的一圈。
中央部為了使得發動機安裝容易分為了三個部分,安裝處使用了緊固件。冷卻襟翼共 13 個并通過螺絲嵌合與環形艙骨架結合。其通過位于操縱席操縱把手上的按鈕經過齒輪和聯動裝置開閉,最大打開角度為 30 °。
後方蓋(發動機架艙)由前後共四個部分組成,其通過緊固件緊密相連且與機身防火板相連。在點檢發動機的時候後方蓋可以很容易被取下。
發動機艙,發動機架以及排氣管
7. 尾翼
垂直尾翼和水平尾翼都是雙桁結構,所有的尾翼桁都是 I 字型結構且強度均為 25kg/ 平方毫米。
對于和機身的固定,如果是垂直尾翼,則固定在機身肋骨上裝設的安裝支架上,如果是水平尾翼則通過傾斜螺栓固定在與機身一體的已固定之垂直尾翼上。
升降舵和方向舵均為羽布結構并設有修正舵起到平衡的作用。
尾翼用表
随後是一些精選圖片。
操縱裝置
浮筒
燃料系統和油箱
在這之後,愛知連續生產了 1 号機和 2 号機,随後 1 号機由難波操縱員進行了多達 18 次試飛,盡管經常進行改裝,但是其操縱性能一直是個大問題。十二試水偵的機身和主尾翼等固定裝置設計的非常合理,可是其副翼,升降舵和方向舵等操縱裝置以及操縱鋼索等裝置一直都有技術問題。如果説升降舵和方向舵只是單純的效果不理想,那麼其副翼就是相當的危險。在 2 号機的最後一次試飛中,操縱員齊藤兵曹長操縱本機進行俯衝轟炸,結果 2 号機發生了劇烈的顫動後共振解體,齊藤兵曹長順利脱出後回到地面向愛航技師解釋了解體的經過。後經過事故調查後發現本機的問題出在副翼本體和其修正舵上,調查發現十二試水偵 2 号機的副翼和其修正舵不僅左右質量不平衡,其連接處也有很多小問題(再加上質量不達标),可就是這種種的粗心毛病最後導致了副翼的劇烈顫振,因而解體。事故後 2 号機被送往修理并針對副翼和其他操縱系統進行大量的改造。
然而,雖然本機很有潛力,其出現的問題也不是多麼難以解決的事情。可是在二号機的問題得以解決準備再次試飛的時候,海航本部下令終止本機的後續開發并将所有開發資源都放在後來的零式水偵上。十二試水偵有很多成功的經驗以及相當多的新技術,這些技術被迅速傳承至後來的零式水偵上,使其成為整個舊日本海軍中最成功的水上偵察機。而且不僅如此,十二試雙座水偵的血脈也沒有就此斷絕,其項目組與兩年後的 1939 年将項目繼續轉化為新一代的雙座水偵。經過了上一次的失敗,十二試水偵設計組痛定思痛,結合了十二試水偵的優點和最新的技術,最後成功設計出了名震天下的瑞雲水偵。可以説不論是零式水偵和後來的瑞雲水偵,這些最成功的水上機都流着十二試水偵的血脈。十二試水偵雖然本身失敗了,但是正是她引領着日本海軍的水上飛機第一次登上了世界同行當之無愧的第一并引領了水上飛機時代最後的輝煌。
十二試雙座水偵 1 号機照片
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