懒龙有悔

2018-06-23 07:42:44 航空世界 2018年1期

俞敏

优秀但很快落伍

在各国海军航空兵崛起的道路上,早期舰载弹射水上飞机往往占有不可忽视的一席之地。尽管它们装备数量不多,也从来无法体现最前沿的航空技术成就,甚至看不出直接的作战价值,但往往能化为一道云中霹雳,预示着一场惊天海战的来临。早期轻型水上飞机在美国的发展,要比其他航空器相对更为繁盛,整个20世纪二三十年代涌现出不少成功作品。其中.寇蒂斯公司成果尤为突出,从30年代初以后,单发的SOC系列就投入批量生产,发展出多个改型,直至二战结束才完全退役。

从生产总量322架的绝对数字看,该系列似乎并不起眼,但按舰数分配的基础上,已经算是同业大卖了。因为需要应对其他更具挑战的飞机研发生产,这些飞机中有大约1/5交由海军飞机厂生产(称为SON-1)。产量最大的是SOC-1型,总共135架:其次是生产83架的SOC-3,但直至停产发动机功率都仍然停留在550马力(404千瓦)。海军的SOC从1935年11月开始交付,主要配备各型主力舰,承担各类观测和侦察任务,逐步替代早期型号。但到了30年代中期双翼机的时代正在快速飞逝.SOC航速和机动能力都不够理想,唯一的优势是可靠性高,因此仅仅装备一年多。到了1937年初,海军就向寇蒂斯和沃特发出了替代SOC的新一代“高速”舰载水上飞机的方案招标。

海军提出的设计规范大致为:最大起飞重不超过6350磅(2880千克),中单翼串列双座布局,可拆卸中央浮筒和外翼段浮筒(可替換成机身起落架):另外,机翼当然也必须能够折叠,因为考虑到要在战列舰或巡洋舰甲板和机库存放。这些倒还不算什么,问题是海军在动力选择上习惯性的“包办搭配”让研发单位感到有些棘手。指定的型号为冉吉尔公司12缸串列倒V型空冷发动机XV-770-4,它的单位油耗很低,侦察机装用该发动机可执行的任务次数也会大大增加。可是这种发动机的细节设计并不理想,致冷和运转上的诸多问题都没有得到有效解决,当然后来直到最后也依然“死性不改”。

一路走来颇不易

寇蒂斯的设计方案在1937年8月提交海军,次年5月获得了初始合同和XS03C-1的样机型号。与此同时,沃特公司的XS02U-1也进入了下一轮竞争。在相同的限制规范之下出笼的两个方案无论是同比例模型还是实体样机都十分相似。寇蒂斯的样机在6月得到海军批准后于1939年10月6日完成了首飞,比沃特晚了三个月,后者在当年年底进行水上飞行项目测试。两个方案相似度很高,区别在于沃特的XS02U-1水上型下方浮简为双柱,侧面还有带固定箍环并与起落架轮直接相连。两者在1940年上半年进入最后的比拼,沃特飞机比寇蒂斯略快5千米/时,但重了140千克,最终抱憾出局。

这一轮竞争可以算是舰载水上飞机的一个分水岭,两个方案都看不出丝毫的双翼机残迹,封闭式的整体气动设计显得老到自然。原型机状态的海鸥近似于纺锤状,整体粗短简洁,前后座舱外廓浑然,高度一致,贯通延续至锥状机尾,中间略带下凹,滑动舱盖下方机身各对应一个嵌入式脚蹬。最先投入试验的是不带浮简的陆基型,平直中单翼显得有些单薄,垂尾显得十分宽矮,附带有大面积方向舵,而平尾后缘的可活动部分超出了方向舵末端。不可收放后三点起落架与时代风格相符,主起落架大角度外撇八字,与机身相接处有肥厚的整流罩,下端的水滴形机轮整流罩酷似长毛宠物狗,显得十分夸张。

生产型所用的”突击者”V-770-6发动机采用汉密尔顿标准双叶恒速螺旋桨,直径2.72米,起飞功率达520马力(382千瓦,3150转/分),正常功率450马力(331千瓦),大桨距角26°(小桨距角11°)。但从测试初期开始,原型机就因发动机问题不断,主要是冷却和稳定性不佳。先是1940年7月21日试飞中因发动机熄火而沉入浅滩,后来就在布法罗工厂重新造了1架新机继续测试,结果在当年11月又因发动机故障而不得不终止试飞。公司狠下心来将飞机送到NACA(现NASA的前身)兰利研究中心进行全尺寸风洞试验,并在所获得的数据基础上,有针对性地扩大了进风口,增加了整流罩通风板。这么一改致冷的问题基本得以解决。至于提高稳定性,没有别的更有创意的措施,只能是增大垂尾和方向舵面积,并在前方延伸一段到后舱尾部,同时翼尖改成微微上翘,平尾面积稍稍加大来稍加改善,总之是聊胜于无。

凶恶的海鸟

定型的S03C-1机头加长,前端略向下耷拉,侧面看着似一条饿瘦的白鲨,尖锐的机鼻下方为进风口,能清晰看到汽化器方舱,原先机头下方短短的两列排气管如同络腮胡茬,改进后弯成了一抹虬髯。生产型SO3C-1和原型机另一个重要的区别是垂尾前端增加了长长的弧形过渡,一直拖到机脊中部。这样一来后座舱盖向前滑动,会让前方一段三角区跟着前移,形成一个矩形缺口。飞行员身后的金属板被有机玻璃窗格取代,后向视野大大提升。环形机枪座配备一挺7.62毫米机枪,由观测员操纵,理论上两边都可射击。实际上后座机枪射界很差,即便舱盖拉到最前头,横向弧区也不超过120°。另外,机身右侧前方也有一挺同口径固定机枪。

驾驶舱内仪表基本未变,以S03C-1为标准,面板上端为半圈大弧,正中为Mk VⅢ罗盘和侧飞及爬升陀螺仪,左侧上方管道压力计,往下是转速计和检验表,右侧为高度表、温度表、油压自动驾驶仪,正下方为油量计,上端分别是空速表、侧飞和转弯协调仪、爬升率计。为节省空间起见机翼需要折叠,采用双折叠也即是上翻后垂直逆时针转动并固定,折叠线距离翼根相对原型机更远。三副浮简均为艾多公司设计制造,机翼下两副为74型,上弧下弯,底部平坦,外形类似熨斗,机腹下的69型浮筒带有明显船身结构,两侧还有固定起落架,左翼上方靠近机身部位带有锚具舱,必要时可在浅水区抛锚。

完成了陆基型展示后,很快又在诺福克海军航空站进行了海基飞机的展示并敲定了合同,寇蒂斯将XS03C-1交付海军进行最后测试。到1940年12月公司将生产设施迁往俄亥俄的“游乐场”基地,后来的飞行测试则搬到了气候条件更好的加州范奈斯的特里姆(Trimm)飞机厂,而首架生产型S03C-1已于1942年3月4日在哥伦布市由雷德·胡尔斯(Red Hulse)驾驶升空。公司原先给飞机定名Seamew即海鸥,典型的英国方言,但海军偏偏要改回更有美国味儿的Seagull,字义并无区别,但这样一来就和之前的SOC双翼机重名了,从这一角度看美军似乎将其视作SOC的后续大改型号。

最初300架采购飞机中,S03C-1为141架(生产批号4730~4783:4793~4879),另外150架(4880~5029)则是换装更大功率发动机(520马力,约合382千瓦),采用24伏电压的改造型S03C-2,此外还有50架全新生产的S03C-2(4149~4198),最后订购的是150架重量减轻的双座观察机S03C-3(041 99~04348),发动机改为V-770-8,起飞功率在3300转/分时达550马力(404千瓦)。这里需要提到一点,作为一种双座小型侦察机,寇蒂斯只负责飞机的正常起飞,水上航行装置是通过和艾多公司另签合同完成的。S03C的真正特色也正在于此,也即是身段灵活:同一架飞机可以根据需要进行任务改装。

基本特征

作为水上飞机,S03C可以通过弹射起飞、水上降落后起吊上舰或者入网回收的方式在战列舰和巡洋舰上使用。另一种构型即是陆基飞机,转成水上飞机需要拆除起落架(包括尾轮)、炸弹挂架和拦阻钩,装上机身和翼尖浮筒。陆基状态下S03C-3全长10.33米,带上浮筒则前端加长,长度稍增至10.4米,翼展始终为11.59米,机尾(陆基)离地高3.1米,机翼折叠后为3.66米,海基型最大高度为4.6米,机翼折疊宽度4.58米。在不影响飞行性能的前提下,重量的平衡空间在20%~29%之间,海上滑行时后方的配平在23%左右。不同的翼载状态下飞机总重也不一样,一般是在2810千克(陆基飞机执行观测任务,载油120加仑/454升)至3080千克(海基型,带烟雾弹撒布器)范围内。机上各类弹药粗略统计包括前向机枪弹500发(14.75千克),后座机枪弹600发(21.79千克),翼下炸弹52.66千克,深弹和Mk7发烟筒每个也差不多是147.55千克,反潜设备重量接近55千克。

发动机任何功率状态S03C都能进入巡航飞行,但一般采用70%正常功率。低于这一数字,发动机会进入自动贫油状态。高速平飞状态发动机最大持续转速为3150转/分,在前缘缝翼锁紧状态下进入高速失速,会感觉非常突然和猛烈。但一般不大会碰到这种情况,因为对应的杆力很大。如果不是着陆或者水上粗猛起飞,为了尽快爬升,前缘襟翼通常会选择锁紧收起。水上起飞所需的滑行距离超过大多数同类飞机,即便前缘襟翼锁紧,爬升率仍然很慢,所以需要尽量降低起飞重,让飞机轻装上阵。飞行员要注意避免过早拉起,在襟翼锁紧前注意控制速度,而且放下襟翼的动作要放到最后。在飞机以2700千克起飞重量起飞、前缘缝翼锁紧、襟翼角度20°时,滑跑距离在408米左右,达到最大高度滑行为543米。如果是弹射起飞,使用机内燃油,缝翼锁紧后襟翼要转到40°的最大角。如果海浪较大,水上降落襟翼达到50°,缝翼通常不锁。陆基飞机正常降落时,缝翼一般也不锁,襟翼放下至30°~50°。

交付工作从1942年7月开始,首先配备克利夫兰号轻巡洋舰,该舰也是配备此型水上机最多的一艘美海军舰只(前后一共装备过11架),其他诸如芝加哥号、波士顿号,哥伦比亚号、伯明翰号也是主要用户。以海军CL-58丹佛号巡洋舰为例,该舰总共配置了4架“海鸥”,舰艉末端装有一部折臂式吊车,稍前方两侧各布置一架长约20米的滑轨。停放时通过机翼下斜撑杆固定,起飞前弹射滑轨绕中轴转动,使得前段指向舷侧前方。返回着水后,要先在舷侧与母舰并驾齐驱,一般需要有机组人员打开舱盖,爬到外边抓紧吊绳钩住机身上方吊扣。在波翻浪涌的海况之时,这样做风险较大。有些情况下需要水平拖动,需要多根拖缆缠绕,有时候会勾住或折断电台天线。飞机还可通过拦阻网回收,但航母起降的情况非常少见。一般多数舰载机着舰最后阶段往往会打开舱盖,但“海鸥”飞机着舰时后舱盖一般闭紧。因为一旦打开,造成的乱流可能让这只“轻骨头的海鸟”翻个底朝天。

匆匆海军走一遭

服役后的“海鸥”遭遇到诸多使用上的尴尬之处,除了“不靠谱”发动机因素之外,主要是因为军方需求太多,一再给飞机增加负担所致,尤其是“燃油附加”更是让“海鸥“的小身板不堪承受。通常情况下满载燃油的“海鸥”无法从水上起飞,需要现在水面上滑跑一段时间,消耗掉大约150磅(68千克)左右的燃油才能吃力升空。当时海军考虑让生产浮筒的EDO公司对浮筒的上翘角度作一些纠正,认为这样就能缩短起飞距离。但EDO公司却以生产设施进入战时运转,难以修改为由予以拒绝。操作过程中人们还发现,在海况恶劣的情况下,机身下浮筒会弯折上翘,上部会擦着螺旋桨叶片,后来只能在浮筒顶部加了一个排气阀槽,并在它上边用软木塞盖住来封堵气流,才算解决了这个问题。

由于短板太多,操作上麻烦不断。飞机早早地撤出现役,美海军在分配到舰艇上的时间仅有两个月左右。在服役失败之后,S03C居然被SOC又重新取代了,而当初正是为了接替SOC寇蒂斯才专门研发了S03C的,真是一个巨大讽刺。海军于是干脆把原先的SOC双翼机经过一番整修重新投入使用,而退役的S03C-2C很快卖给了盟友英国,总共250架。后者给这些飞机(涂装序列号FN450~649和JW550~599)加装了着舰钩,尾轮有所修改,并在机身中心线下方增挂了一枚550磅炸弹,他们选用了Seamew的叫法,放弃了Seagull的称呼,因为他们自己就有一只超马林的同名“海鸥”。

美国海军试图将“海鸥”改成拖靶机,但现实却极为残酷,这真是个扶不起的“弱鸟”,拖靶机也不是随随便便谁都合适的,显然S03C没有足够能力完成这项工作,平时几乎很少拿它拖靶。在战争结束的时候,一名VO/VOS飞行员看到在长滩的海军飞机工厂机库内有两架涂成橘红色的奇怪飞机。实际上这就是经过特别改造的无线电控制靶机,分别改叫S03C-1K和2K。在这名飞行员印象中,这两架飞机似乎从未升空飞行,但实际上至少有30架出售给盟友英国,改名为“女王鸥”,作为对皇家海军德哈维兰“女王蜂”靶机(DH-82“灯蛾”改型)的补充。英国人装备该机的时间同样很短,后来只有驻扎加拿大雅茅斯和汉普郡沃西镇的第744和745训练中队才装备该种飞机,很多都被送到了加拿大,同样被作为拖靶机使用。有48架“欧洲海鸥”在1943年至1944年间被送回美国,分配给海岸警卫队当做陆基巡逻机使用,总算效果差强人意。

寇蒂斯员工形容“海鸥”是一条“懒龙”,先是输在了起跑线上,之后每一步都落在后面,慢上半拍,话虽有些刻薄却也是事情。固然S03C-1可以看做一个失败的项目.但这与寇蒂斯并无太大关系,更多应归咎于海军指标缺乏灵活性。而故障频发的发动机更是备受指责,成为了葬送该机的罪魁祸首。有趣的是,已知的唯一一架民用编号的使用者,正是这种糟糕发动机的研发者突击者公司,至少到20世纪50年代初该机仍在服役。或许他们也想弄明白.自己的发动机到底有多“坑爹”。

事实证明寇蒂斯的专业能力不容置疑,在这之后又开发出了极为出色的SC“海鹰”水上飞机.“海鹰”的爬升率可以和格鲁门F6F“地狱猫”相比肩。转弯半径比战后初期服役的F8F“熊猫”还小。更值得玩味的是曾经给这些水上小飞机专供浮简的艾多公司,后来居然也兴致勃勃地参与到了飞机研发之中,搞了一个XOSE水上观测机,該机在1948年5月被送到海航测试中心,可惜当时海军对于这种单座单发水上飞机已经彻底失去兴趣,XOSE仅仅生产了10架,没有正式服役。很多人觉得XOSE有点S03C转世投胎的意思,尖锐的鹰钩吻同样带着一丝凶残。它的性能当然也有了明显进步,只不过时运不济,否则其产量很可能又创下一个新纪录。

编辑:石坚