末日獵鷹：最后的納粹猛禽（2）Me P.1091/BV 155——另一個“活塞巔峰”

文/云中子

既然Fw 190可以發(fā)展出Ta 152，那么Bf 109為什么不可以？事實上，專門搞研究的航史學家對于這個提問是不屑一顧的，原因很簡單——BV 155就是航空史上活生生的事實，只是大多數(shù)人不太了解罷了。不過且慢，本來說的是梅塞施米特的Bf 109，怎么扯到了布洛姆&福斯的BV 155？答案就是BV 155的前身還有一個編號叫Me 155。

沒錯，Me 155正是Bf 109的嫡傳血脈，當然它相對于早期的樣子已經(jīng)是大相徑庭了。由 Bf 109到Me 155可謂是一段漫長的家族進化史，搞清這只在1936年柏林奧運會上大出風頭的“百靈鳥”是如何變成“信天翁”的，是一件極有意思的事情。至于標題中為什么會有“另一個”這樣的字眼，則是因為有?？恕の譅柗虻腤項目珠玉在前（詳見本刊2012年第9期“福克·沃爾夫的ProjectW項目”一文）。

長久以來在航空史研究界，為人所熟知的Bf 109“正統(tǒng)發(fā)展史”一般是遵循如下脈絡：

1934年，Bf 109V-1原型機，英國羅·羅“鷹”式（Kestrel）發(fā)動機，695馬力（約511千瓦）；

1937年2月，Bf 109B，容克斯尤莫（Jumo）210系列發(fā)動機；

1938年3月，Bf 109C，容克斯尤莫210Ga發(fā)動機；

1938年8月，Bf 109D “多拉”（Dora），戴姆勒·奔馳DB600A發(fā)動機；

1937年6月，Me 109E“埃米爾”（Emil），戴姆勒·奔馳DB600Aa（E3）發(fā)動機；

1940年8月，Me 109F，戴姆勒·奔馳DB600E-1發(fā)動機；

1941年8月，Me 109G，戴姆勒·奔馳DB605A-1發(fā)動機；

1944年9月，Me 109K“卡爾”（Karl），戴姆勒·奔馳DB605DCM發(fā)動機。

然而，鮮為人知的另一個事實是，在這根清晰的主線之下，Bf 109系列還有一條不那么清晰的旁系發(fā)展脈絡。下面的文字將借助BV 155為大家重新揭開航空史上這個有些隱晦的篇章。

與采用“小步快跑”這個循序漸近發(fā)展方針的Bf 109主線發(fā)展脈絡相比，梅塞施米特博士為Bf 109所制定的另外一條發(fā)展道路則顯得激進而又富有創(chuàng)造性。由于這種技術(shù)上的大跨度發(fā)展策略對Bf 109基本設計改動程度過大，以至于最后產(chǎn)生的幾個成果已經(jīng)面目全非了。不過在事情的一開始，梅塞施米特博士的本意卻并非如此。整個事情的來龍去脈還要從Bf 109H說起。

在1943年初，受美第8航空軍首次晝間轟炸德國本土的刺激，梅塞施米特博士決定臨時開展一個應急項目，即在Bf 109F的基礎上發(fā)展一種專門的高空截擊戰(zhàn)斗機。不過，既然是應急項目，那么這個脫胎于Bf 109F的設計，注定不會對其原型進行大刀闊斧的變動。事實上，后來被正式賦予Bf 109H的這個型號主要通過兩項措施來提高高空性能：換裝高壓縮比的戴姆勒·奔馳DB601N-2發(fā)動機；在機翼中插入一個中間段將翼展延長到11.92米、以高展弦比降低誘導阻力。可以說，Bf 109H項目是個不折不扣的小打小鬧。不過，任何一架原先設計中側(cè)重于中低空性能的活塞式飛機改向高空路線發(fā)展，所要作的也無非就是這兩個方面——換裝在高空仍能保留足夠剩余功率的發(fā)動機，加大機翼展弦比。至于是否成功則主要看改進是否細致而已。

當然，即使在這個小打小鬧式的改進項目中，梅塞施米特博士還是作了一項以后對于Bf 109框架拓展大有益處的改進。眾所周知，Bf 109從V-1原型機到K系列的主流型號都是以其別出心裁的起落架設計而聞名。這種設計將主起落架的承力點設置在機身側(cè)壁，而當時常用的設計是將承力點設置在緊貼機身的翼根處。如此設計帶來的優(yōu)點是因為起落架是獨立于機翼的，所以機翼的制造、安裝和拆卸變得更加簡單，利于戰(zhàn)時生產(chǎn)（鏈接1）。此外，飛機的重心也因為這種起落架設計而大幅靠后，所以著陸的時候不需要滑跑很長的距離就可以使尾輪著地，剎車時頭點地的可能性也大大減少。更重要的是機翼也不必承受地面載荷，從而可以造的更輕更簡單，理論上也有更多的空間裝載武器。不過，考慮到向重裝甲、重火力、高空截擊機方向發(fā)展的Bf 109H戰(zhàn)斗起飛重量將比其原型Bf 109F大幅增加，那么為了承受這些增加的機體重量，對于起落架結(jié)構(gòu)的加強就勢在必行。對此有兩種選擇：一是加大起落架支柱直徑以及輪胎厚度，但這樣一樣就必定會在機翼上形成難看的突起才能容納加強后的起落架；另一個選擇則是保留原起落架全部構(gòu)件，既不需要加粗起落架支柱也不需要加厚輪胎厚度，但必須要將主起落架承力點改在新增加的翼根段結(jié)構(gòu)，其目的是減小起落架支柱與地面的夾角，以便著陸時的沖擊載荷可以通過主輪支柱傳導到轉(zhuǎn)軸上，從而避免了在脆弱的液壓收放作動筒的壓力頭上形成一個側(cè)向力矩。

然而，在方案構(gòu)思接近完成時，梅塞施米特博士本人也意識到簡陋到如此程度的改進方案恐怕沒有什么現(xiàn)實意義，于是在繪圖板上便對Bf 109H進行了設計變更。在保留原方案機翼設計的基礎上，將發(fā)動機升級為高空性能更佳的DB628A。戴姆勒·奔馳為該發(fā)動機設計了全新的冷卻系統(tǒng)及2級3速的機械增壓器。根據(jù)紙面數(shù)據(jù)顯示，12000米高度時DB628將能夠達到1560馬力（1147千瓦）的動力水平。同時為了與升級后的發(fā)動機相匹配，梅塞施米特博士除了將機身拉長到7.8米以增強縱向穩(wěn)定性外，尾翼面積也得到了擴大，并為其設計了一個特別的寬槳幅、可變距金屬螺旋槳以充分發(fā)揮該發(fā)動機的最大效率。1943年5月首架Bf 109H原型機進行了首飛。按照梅塞施米特公司內(nèi)部Bf 109原型機編號序列，該機為Bf 109H V54。但令人奇怪的是，由于原來計劃中的Bf 109F-4機體短缺，這架原型機實際上是利用一架生產(chǎn)線上的半成品Bf 109G-5直接改裝而來。然而令人失望的是，試飛結(jié)果表明，紙面性能十分了得

條理清晰而又循序漸近的Bf 109主線發(fā)展脈絡

鏈接1

以Bf 109E為代表，其主起落架支柱是通過復雜的鍛造鋼制構(gòu)架直接連接在前部機身的兩側(cè)，并由一組支撐桿加固，而這組支撐桿同時還支撐著兩個傾斜的發(fā)動機支架，以及機翼的前部連接點。這種將承力系統(tǒng)三合為一的設計能將機身載荷（特別是著陸時受到的載荷）集中在一個相對較小并且經(jīng)過加固的區(qū)域，使得機體結(jié)構(gòu)強度有了大幅增加。

由于起落架是獨立于機翼的，所以機翼的制造、安裝和拆卸變得更加簡單，這在戰(zhàn)時是十分重要的。二戰(zhàn)末期，很多Bf 109是在很窄的坑道里生產(chǎn)的，然后在露天用很短的時間安上機翼，這對于別的飛機來說是很難想象的。但也正因為如此，梅塞施米特博士遲遲沒有下定決心為生產(chǎn)線上的Bf 109批產(chǎn)型號通過更改結(jié)構(gòu)設計解決起落架輪距過窄的問題，而只是企圖通過加長尾輪支撐桿、提高垂尾高度和加裝尾輪制動系統(tǒng)等措施對此加以彌補。

但這種設計也有一些弊端：任何一部分的連接部件斷裂都會對整個機體結(jié)構(gòu)造成嚴重的破壞；此外Bf-109為了增加輪距，主輪支柱被設計成各向外撇開17度。但即使如此，輪距還是太短了，比如 Bf-109E主輪輪距是1.97米，G型是2.06米，而K型是2.1米。但這種措施在擴大了輪距的同時，卻在液壓收放作動筒的壓力頭上施以很強的橫向應變，輕則使機身翻覆，重則使起落架折斷。同時由于主輪支柱過于靠前，使飛機的重量分布不均，尾輪支撐著很大的一部分機身，所以在著陸時飛機的重心更靠近尾輪，如果正好遇到凹凸不平的地面或是轉(zhuǎn)向過猛極易使飛機轉(zhuǎn)向失控甚至是原地打轉(zhuǎn)。

鏈接2

DB628A既然選擇安裝了全新的2級3速機械增壓器，就必然得要有全新的冷卻機制，不然不但燃燒效率不佳，還可能導致混合后的油氣在尚未進入汽缸就引燃的情況發(fā)生?？上У氖?，DB628A的問題正是出在這里。從理論上講，兩級增壓器的冷卻裝置有兩種類型，也就是中間冷卻器（Intercooler）和后冷卻器（Aftercooler）。這兩種冷卻方式的差異是：前者是在兩級增壓器之間冷卻氣體，后者則是在兩級之后進入汽缸前冷卻氣體。DB628A選擇了后冷式，但從實際效果看這種選擇對于DB 628A的結(jié)構(gòu)來講卻顯然不是恰當?shù)摹５腄B628A由于散熱器設計失?。ㄦ溄?），在Bf 109H V54身上成了徹頭徹尾的樣子貨。Bf 109H V54的起落架剛剛從跑道上收起，發(fā)動機油溫警示燈就開始閃爍不止，結(jié)果試飛只得草草中止降落了事。

失望之余，梅塞施米特博士只得設法扣押一架部隊送回返廠修理的Bf 109F4/Z，利用這架飛機的機體改造出了一架Bf 109H V55進行補救。與Bf 109H V54相比，Bf 109H V55最大特點是重新用DB 601N-2替換掉了不成功的DB 628A。

DB 601是一種典型的德式液冷倒V型12缸活塞發(fā)動機，兩列汽缸向下成60度夾角，中間容納齒輪傳動裝置，一級兩速的渦輪增壓器位于發(fā)動機的左側(cè)。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，由于汽缸位于下方，上方騰出的空間可以安裝機槍及同步協(xié)調(diào)器。這種布局方式也是德國戰(zhàn)斗機的典型識別特征。與同時期的英、法發(fā)動機相比，DB601不僅功率大、結(jié)構(gòu)緊湊，其最主要的優(yōu)勢在于采用了燃油直接噴注系統(tǒng)，這是戴姆勒·奔馳精湛技術(shù)的體現(xiàn)，在20世紀40年代甚至是絕無僅有的。

至于DB 601N-2則是的DB 600系列發(fā)動機的最新型號（鏈接3），帶有GM 1汽缸噴射裝置并加大了增壓器直徑，屬于DB 601E-1的改型。實際上，DB 601N-2是為艦載型Bf 109T專門研制的一款改進型海軍用航空發(fā)動機，在主要結(jié)構(gòu)上進行了防腐蝕處理，并對壓縮比進行了重新調(diào)整，約達6.7∶1，而不是通常的6.5∶1，代價則是重量的增加與大修間隔的縮短。GM 1工作原理是向發(fā)動機渦輪增壓器注入一氧化二氮（N2O），籍以提高發(fā)動機在高空的作功效率，以對由于高空中空氣稀薄引起的發(fā)動機功率下降進行一定的彌補。最早安裝GM-1的是Bf 109E-7/Z戰(zhàn)斗機，而后來安裝GM-1的Bf 109G改型稱為U2。GM-1適合高空使用，主要裝備Bf109G-1、G-3、G-5等型號。

使用GM-1的DB601N-2發(fā)動機同樣能在12000米左右高度達到1560馬力的瞬時功率，但遺憾的是只能維持約5分鐘，這一點與DB628A有很大不同。另一方面，雖然有GM-1助了一臂之力，但DB 601N-2與DB 628A相比畢竟還是有差距的，于是為達到理想中的高空性能，梅塞施米特博士被迫將機載武器消減到僅為一門MG 151 20毫米機炮以求減重。通過試飛，Bf 109H V55被德國航空部認為基本達到了一架高空截擊機的性能要求（當然火力性能則又另當別論了），于是作為量產(chǎn)型樣板被賦予了Bf 109H-0的編號，即Bf 109H預生產(chǎn)型。

此后，戴姆勒·奔馳公司將DB 601N-2發(fā)動機進一步升級為DB 605B。DB605于1942年初進入批生產(chǎn)，主要分為A、B兩種型號。DB605A與DB605B基本相同，A型的潤滑油氣泡分離器安裝于發(fā)動機右側(cè)中部，而B型的潤滑油氣泡分離器則安裝在發(fā)動機左側(cè)上部。雖說是新一代發(fā)動機，但DB605A/B的主要結(jié)構(gòu)與DB601E相似，只是加大了缸徑和活塞行程、改進了渦輪增壓器，

Bf 109E的起落架結(jié)構(gòu)示意圖

DB 600 系列發(fā)動機數(shù)據(jù)一覽表（根據(jù)資料來源不同，數(shù)據(jù)可能略有出入）

被縱向剖開的DB 601A演示樣機

經(jīng)翻新達到堪用狀態(tài)的DB 601A發(fā)動機

DB 601N發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖

Bf 109 F47側(cè)視圖，JG 54涂裝。

鏈接3

DB 600系列發(fā)動機相當緊湊，工藝十分扎實。特別是其簡潔的主承力梁，由壓鑄鎂合金制成，在與發(fā)動機連接處使用橡膠墊圈以減輕振動。而同時期英美發(fā)動機還在使用復雜的管架結(jié)構(gòu)。

DB 600系列發(fā)動機采用機械式的離心增壓器：DB 600和 DB 601采用1級1速壓縮機，DB 605系列采用2級1速壓縮機。該增壓器由發(fā)動機曲軸通過扭矩轉(zhuǎn)換器來驅(qū)動，但要消耗一部分的發(fā)動機功率，隨著高度的升高，其效率會逐漸降低，直到抵消增壓器帶來益處。與之相比，廢氣渦輪增壓器幾乎不消耗發(fā)動機功率，所以不受限定高度的影響。

當然，戴姆勒·奔馳的發(fā)動機也有其優(yōu)勢：能通過氣壓控制的油壓離合器，自動調(diào)節(jié)壓縮機速度，可以在限定高度內(nèi)有效地控制壓氣比；其燃油系統(tǒng)也可隨高度的增高自動提高供油量，以彌補發(fā)動機功率的損失。因此，系統(tǒng)的自動化程度相當高。相比之下，“噴火”使用的“默林”發(fā)動機雖然使用2級2速壓縮機，但其壓縮速率是固定，在低空以及低高速齒輪轉(zhuǎn)換階段前后會產(chǎn)生壓氣過?；蚴菈簹獠蛔愕膯栴}，造成發(fā)動機功率損失。但是由于德國人在二戰(zhàn)后期由于廢氣渦輪增壓技術(shù)的不過關(guān)，只得一味增大機械式離心增壓器直徑，結(jié)果造成一些改進型戰(zhàn)斗機機頭截面超過了機身截面，不得不在機身側(cè)面使用兩塊大型的整流板使其平滑過渡。整體尺寸、重量較DB601也增加了，發(fā)動機最大起飛輸出功率提高到1475馬力（1085千瓦），而在6000米高度打開GM-1后瞬時功率可達1700馬力（1250千瓦）。

Bf 109H簡要數(shù)據(jù)

DB 605 上的渦輪增壓器

DB 605A 發(fā)動機（注意動力軸中空）

1943年12月22日，德國第一種真正意義上的高空截擊戰(zhàn)斗機——采用DB 605B發(fā)動機的Bf 109H-1在梅塞施米特公司利佛海姆工廠投產(chǎn)。有些資料表明，這些Bf 109H-1雖然保留了Bf 109H-0的全套設計，但由于Bf 109F此時早已停產(chǎn)，所以仍是以Bf 109G-5的機體改造成來。從這一點來說，這些生產(chǎn)型號又回到了Bf 109H V54的老路。然而，在僅僅生產(chǎn)了7架后，德國航空部卻發(fā)現(xiàn)，相對于火力、動力均較為貧弱的Bf 109H，?？?沃爾夫接近完成的Ta 152似乎是個更好的選擇，于是整個Bf 109H項目計劃在1944年1月被匆匆宣布放棄。至于那生產(chǎn)出來的7架Bf 109H-1，則在梅塞施米特的工廠中閑置了幾個星期后被德國空軍勉強接受，但直到戰(zhàn)爭結(jié)束也未參與任何作戰(zhàn)行動。

Bf 109H的失敗使梅塞施米特博士意識到，Bf 109過于緊湊的機體結(jié)構(gòu)使其向某些特定用途領(lǐng)域的發(fā)展受到了制約。而如果一定要堅持利用Bf 109的現(xiàn)成框架向這些領(lǐng)域進行嘗試的話，那么大動干戈地改型設計便是不可避免的了。當然，這比從一片空白中進行全新設計仍要省時省力，這一點對于資源相對匱乏的納粹德國來說具有特別魅力。這也是為什么對Bf 109這個“古老”戰(zhàn)前設計的改進能夠貫穿戰(zhàn)爭始終的原因。

Bf 109系列向高空截擊機化發(fā)展的最初嘗試——Bf 109H三視圖

進行了噴氣動力改造的Bf 109TL

就這樣，繼Bf 109H之后，梅塞施米特博士迅速調(diào)整了自己的思路，開始在類似Bf 109H這樣具有專門用途的Bf 109特殊型號上嘗試加大改進幅度。但令人大跌眼鏡的是，這種思路下的第一個產(chǎn)物居然是進行了噴氣動力改造的Bf 109TL。

簡單地說，Bf 109TL的出現(xiàn)至少使人們在兩個方面大吃一驚。首先，Bf 109能由一架單發(fā)活塞式輕型戰(zhàn)斗機，一舉改頭換面為雙發(fā)的噴氣式重型戰(zhàn)斗機，這一點出乎許多人的意料。其實在航空史中，活塞式戰(zhàn)斗機換發(fā)噴氣發(fā)動機的例子并不鮮見，比如拉-7到拉-15的轉(zhuǎn)變就是一例。不過，像Bf 109TL這種由單發(fā)到雙發(fā)的布局轉(zhuǎn)變卻讓所有人感到意外。其次，無論是從設計用途（高空高速重火力截擊機）還是氣動布局與結(jié)構(gòu)（雙引擎翼吊式，前三點起落架）上看，Bf 109TL已經(jīng)與其原型大相徑庭，反而無限于接近此時已經(jīng)成形的Me 262。

事實上，Bf 109TL正是心思謹密的梅塞施米特博士為使自己在德國航空部未來的噴氣化進程大換血中，仍能占據(jù)主流優(yōu)勢的重要一個棋子。顯然，梅塞施米特博士希望能在新一輪的換裝熱潮中，取得同當年Bf 109一樣的成功。按照梅塞施米特博士的計劃，其用以爭奪德國航空部大筆噴氣戰(zhàn)斗機訂單的頭號種子選手，當然是被寄與厚望的Me 262。不過，由于噴氣動力屬于新興技術(shù)，即便對于率先掌握這種技術(shù)并使之實用化的德國而言，其噴氣動力裝置的發(fā)展也仍然處于一個非常稚嫩的水平。而Me 262的機體又屬全新設計，這就使Me 262的研制風險實際上處于2個風險因素的疊加之中，失敗的可能性之大可想而知。于是，作為Me 262項目的備份，老謀深算的梅塞施米特博士悄悄在1943年1月22日并行開展了Bf 109TL這個應急項目，以求穩(wěn)妥。

Bf 109H簡要數(shù)據(jù)

當然，與Me 262相比，Bf 109TL的最大優(yōu)勢在于Bf 109系列的繼承性，這使該機可以直接利用許多已經(jīng)在長時間戰(zhàn)火中得到驗證的成熟部件。這樣不但在項目進度上會比Me 262更有把握，而且可以相對減少技術(shù)風險。于是，我們最終看到的Bf 109TL簡直就是一個Bf 109各型號、包括衍生型的部件拼湊出來的大雜燴：前機身與機尾構(gòu)件取自Bf 109H，機翼取自Me 409，而前三點式起落架則取自Me 309。當然，最關(guān)鍵的發(fā)動機部分顯然無法再這樣取巧，于是梅塞施米特博士干脆將Me 262的尤莫 109-004B噴氣發(fā)動機連同短艙一起移植給了Bf 109TL。這種模塊式的設計思想后來對梅塞施米特博士啟發(fā)頗大，在經(jīng)系統(tǒng)性整理后，梅塞施米特博士專門提出了Me P.1090“模塊式”戰(zhàn)斗機項目。

Antares出品的Bf 109TL比例模型（1：48）

Bf 109TL二視圖

另一方面，作為與Me 262設計初衷完全一致的重火力、重裝甲、高空高速戰(zhàn)斗機，梅塞施米特博士將當時能夠找到的最有威力的軍械都塞入了機首。包括2門MG 151/20 20毫米機炮（每門備彈量125發(fā)）和2門 MK 108 30毫米機炮（每門備彈量60發(fā)）。這樣的武器組合，使這架半路出家的重型噴氣戰(zhàn)斗機在火力性能上兼顧了射速與威力。

不過，雖然是在多快好省思想下設計出的板凳隊員，但由于在布局上Bf 109TL與Me 262并沒有什么本質(zhì)不同，而且因為直接取自Bf 109H的機身要比Me 262狹窄，德國航空部甚至認為Bf 109TL在性能上可能要超越Me 262這個梅塞施米特博士精雕細琢的寶貝疙瘩。結(jié)果，在面臨這種喧賓奪主的窘境中，梅塞施米特博士很明智地中止了Bf 109TL項目。原因很簡單，Bf 109TL與最初的Me 262的確可能在性能上不分仲伯，但作為一個全新設計，后者的發(fā)展?jié)摿s遠不是Bf 109TL所能比擬的。雖然Bf 109TL作為一個獨立項目被梅塞施米特自行中止，但作為Me 262項目的前期驗證型號還是生產(chǎn)出了3架原型機以供前者作技術(shù)積累。（未完待續(xù)）