二战时美国就有混动战机了?XB-42高速中型轰炸机小传?

实力雄厚的道格拉斯公司,在几次轰炸机竞标失利以后,干脆往迈了一大步,设想了一个以最简练的气动外形来达到高速度的双发轰炸机方案,能在携带2000磅(907公斤)炸弹时达到400英里(640公里)以上的时速!1943年方案提交给陆航,陆航也正在自己的B-25、B-26双发轰炸机寻找下一代方案,一拍即合地给了道格拉斯原型机合同,编号为XB-42。

从后面看XB-42的特征最明显

XB-42的外形非常简练,而且简直就是为了V-3420发动机量身订制的!它完全没有传统双发飞机那样的2个机翼发动机舱,而是把发动机装在机身里,2个螺旋桨放在尾部共轴反转推进飞机——正好V-3420发动机的两根轴每轴驱动一个螺旋桨!推进式螺旋桨有几大好处:桨后的气流不用流过机身因此推力效率最高,比起同等功率下的拉进式螺旋桨要高出约10%的推力;气流不过机身不会产生复杂的紊流……新飞机的上单翼采用的是高速层流翼型,还有先进的前三点起落架。

前三点起落架收放方式比较复杂,后起落架有点复杂

不过等道格拉斯开始动手时,联体的V-3420发动机却进展缓慢,而且V-3420还分两个型号,两根轴同向旋转的A型作为R3350发动机的备份进展更快一些,XB-42要用到的两根轴反向旋转的B型到1943年才有几台样机,而且通用汽车还在前面排队。道格拉斯派人到艾利逊那边“看看有什么能用的”,回来报告说真正成熟的部件只有两根反向轴用的齿轮减速机,总工程师立刻拍板——不等V-3420了,XB-42直接装2台V-1710,通过V-3420的齿轮减速机合并到对转螺旋桨上!

XB-42的动力系统,很像V-3420,事实上是两台V1710

这个决定非常英明,XB-42进展非常迅速。1943年9月拿到合同,原型机1944年5月就来到了试飞场上。飞机的外形就像单发飞机一样干净利落,尾部的两个螺旋桨让它得了个“混合搅拌器”(一种厨具)的名称。

高速轰炸机

新飞机的2名飞行员位于两个并列独立的无框气泡式座舱,机头看着就像鼓着两只眼睛的青蛙;机身中的2台V-1710发动机各自偏离机身纵轴约20度,驱动轴最后都联结到V-3420B型发动机的齿轮减速机上;尽管最后联在一起,但发动机和螺旋桨都是独立运行的,任何一套失效都能顺桨,不会影响另一套,安全性比单台发动机要好得多;而且螺旋桨都在尾部共轴旋转,一套失效后另一套的推力轴线不变,不像传统双发飞机单发飞行时那样要修正偏航。

两个并列的气泡式座舱,为了减阻(其实这是XB-42的超级改进型,后面有介绍)

武器系统方面新飞机的弹舱可容纳8000磅(3.6吨)炸弹,或者2条MK13航空鱼雷。如果两块舱门略微打开几英寸,还可以携带1颗10000磅(4.5吨)重磅炸弹。由于尾部安装了螺旋桨无法再装尾炮塔,道格拉斯的设计师别出心裁在两侧机翼的后缘各装了2挺12.7毫米机枪,平时收藏着减小阻力,用的时候能左右旋转30度,向上旋转15度向下25度,代替尾炮塔的作用,考虑机翼的承受能力,每挺机枪备弹量为350发。

怪异的机翼后射机枪代替尾炮塔

1944年5月6日,XB-42完成了首飞。结果是飞行品质相当不错,但试飞员也提出了一大堆问题:两个气泡座舱很不招人喜欢,无法面对面交流;飞机有轻微的荷兰滚(左右摇滚)倾向,需要飞行员实时修正;起飞距离过长,因为采用了十字型尾翼,离地前不能随便用大迎角增加升力,否则翼尖会触地;飞机超重性能达不到预期、机身里的发动机存在过热现象……机翼机枪也有很大意见:如果你速度够快,为什么还要向后射击呢?

正在试飞,侧影非常流畅匀称

道格拉斯公司做了一些修改,包括把第二架原型机的座舱改成并列式框架座舱。第二架原型机还真正装上了奇特的机翼后射机枪,并且进行了减重。改装后的XB-42显示了相当优秀的飞行性能:1945年12月8日,两名试飞员驾驶第二架原型机进行了一次创纪录飞行,从加利福尼亚州长滩飞抵华盛顿特区的波林机场,航程长达2295英里(3693公里),用时5小时17分34秒,平均时速为433.6英里(698公里)!比起二战的各种螺旋桨轰炸机都要快不少!

第二架原型机,座舱正常多了

混合动力的搅拌器

不过此时二战已经结束了几个月,读者应该也知道我要说什么了。道格拉斯也感觉到了喷气式飞机的压力,又向陆航提出XB-42可以在翼下吊装2台喷气发动机形成混合动力,陆航也批准了XB-42A的方案。但就在那次长距离破纪录飞行之后的1个星期,第2架原型机在试飞中起落架收放装置失灵卡在了伸出的位置,试飞员尝试解决问题时发动机过热,这是因为XB-42在起降状态下发动机冷却剂、燃油系统都和起落架联动,本意是为飞行员减负,但没想到造成发动机失效起火。3名机组成员忘了炸掉螺旋桨,但都幸运地跳伞,飞机则全毁。

第二架原型机低空飞行

1号原型机加装喷气式发动机还比较顺利,2台推力为1600磅的发动机挂在机翼之下,机身里增加了油箱以弥补机翼油箱的容量减少。混合动力的XB-42A1947年试飞,在14000英尺(4267 米)高度上飞出了473英里(761公里/小时)的最大速度,这离预期值有一定的距离,但继续用螺旋桨动力已经很难有改进了——螺旋桨尖会比飞机更早达到音速,激波阻力让推力大大损失。

两个气泡座舱的1号原型机加装了两台喷气发动机变成XB-42A

道格拉斯也早有准备,1944年就提出可以拆掉XB-42的活塞式发动机,换成两台每台推力4000磅的通用电气J35涡轮喷气发动机,陆航批准了,编号成了XB-43。但其实第一架原型机是用XB-42的静力测试机直接改成的,照例为了高速加高加大了尾翼。由于通用电气的拖延,纯喷气的XB-43要到1946年5月17日才完成首飞,不过仍然成为了美国历史上第一架喷气轰炸机!



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