更高,更快——二戰(zhàn)期間航空魚雷的發(fā)展
二戰(zhàn)爆發(fā)后,加裝了“安定器”的九一式改2型魚雷,在偷襲珍珠港的作戰(zhàn)中大獲成功,此后,日本海軍對九一式魚雷的改進(jìn)相對有限,主要是提升強(qiáng)度和威力,1944年,面積更大的十字形四式“框板”被投入使用。
在美國方面,由于海軍軍械局的老爺們拒絕來自艦隊(duì)的批判,于是MK 13糟糕的可靠性,和TBD同樣糟糕的飛行性能,直接導(dǎo)致了中途島海戰(zhàn)中美國三個魚雷機(jī)中隊(duì)遭到屠殺的同時未能命中一雷,盡管美國海軍在中途島戰(zhàn)役中獲勝,但是MK 13的表現(xiàn)仍然讓太平洋艦隊(duì)怒火萬丈,此時軍械局才扭扭捏捏的開始著手解決美國航空魚雷的可靠性問題, 1943年中,美國海軍組織了一次對MK 13 Mod 1魚雷的評估,魚雷轟炸機(jī)在150節(jié)(約278千米/小時)航速下投射了105枚魚雷,結(jié)果只有大約31%的魚雷正常航行,20%的魚雷直接沉底,36%的魚雷出現(xiàn)了“冷跑”現(xiàn)象也就是發(fā)動機(jī)未能正常啟動,魚雷僅靠壓縮空氣啟動器航行了一小段距離,18%出現(xiàn)定深錯誤問題,20%出現(xiàn)了方向跑偏,還有2%竄出了水面——這其中還有不少魚雷出現(xiàn)了不止一種故障現(xiàn)象,實(shí)際上,除去正常航行和直接沉底的魚雷,剩下49%的魚雷,平均故障現(xiàn)象超過1.5種,這個實(shí)驗(yàn)結(jié)果,結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)在軍械局和海軍魚雷站的官僚老爺們臉上抽了一個大嘴巴。
TBD加Mark13mod1魚雷,堪稱美國海軍航空兵的噩夢
1942年底,軍械局向國防技術(shù)委員會提交了研發(fā)新式航空魚雷,同時改進(jìn)MK 13魚雷的申請,新式航空魚雷的研發(fā)項(xiàng)目被交給了哥倫比亞大學(xué),而改進(jìn)MK 13魚雷的項(xiàng)目則交給了加州理工學(xué)院。接受項(xiàng)目后,加州理工一方面使用比例模型進(jìn)行室內(nèi)水槽實(shí)驗(yàn),另一方面則著手在以水質(zhì)清澈著稱的莫里斯水庫建設(shè)了一條300英尺(約91米)長的空氣彈射滑道,用于向水中彈射全尺寸的魚雷模型,模擬不同角度和速度下魚雷入水的狀態(tài),并用高速攝像機(jī)從不同角度記錄相關(guān)的影像資料以備分析。加州理工的第一個成果,是推翻了過去“低空低速”投擲有利于提高魚雷可靠性的結(jié)論,研究發(fā)現(xiàn),低空低速投射容易造成魚雷入水時與水面夾角過小,這樣容易造成魚雷尾部“砰擊”水面,導(dǎo)致機(jī)械和儀表故障。研究表明,魚雷的入水角范圍在22-32度之間最為適宜,這個成果指導(dǎo)美國海軍設(shè)計(jì)了一系列的魚雷投射高度和速度組合,以達(dá)到理想的入水角——但實(shí)際上這是日本海軍在戰(zhàn)前已經(jīng)做過的工作了。
Mark13魚雷水槽實(shí)驗(yàn)報(bào)告
除了入水角問題之外,加州理工還陸續(xù)研發(fā)了一系列MK 13的改裝套件,安裝這些改造套件的魚雷會被送到羅德島的試驗(yàn)場進(jìn)行實(shí)雷投射測試,試投結(jié)果再反饋給加州理工的研究小組進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn),在整個戰(zhàn)爭期間,一共進(jìn)行了超過4300次實(shí)投測試。較早投入應(yīng)用的改造套件是一套木質(zhì)的附加裝置,其中一個組件是類似日本九一式改2型魚雷“框板”的箱型可脫落木質(zhì)尾部安定面,實(shí)際上這個箱型安定面是直接受到九一式魚雷的啟發(fā),在珊瑚海海戰(zhàn)中,“列克星敦”號遭到雷擊時,艦上乘員中有人發(fā)現(xiàn)日軍空投魚雷尾部有奇怪的木質(zhì)箱型構(gòu)件,加州理工根據(jù)這個發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并開發(fā)出了類似的箱型安定面。除尾部安定面之外,另外一個組件,是一個安裝在魚雷頭部的木質(zhì)減速器,這個減速器被稱為“阻力環(huán)”,綽號 “泡菜桶”,最初,研究人員試圖用減速傘達(dá)到減速的目的,但是因?yàn)槿狈ο鄳?yīng)的空中姿態(tài)控制系統(tǒng),使用減速傘的投射效果并不理想。這個其貌不揚(yáng)的“泡菜桶”由三塊弧形板材拼接成一個圓筒,套在雷頭部位,可以有效的降低魚雷的入水速度,同時這個減速器會在魚雷入水時崩散,進(jìn)一步吸收能量,減輕入水沖擊。到戰(zhàn)爭末期,加州理工研發(fā)小組又涉及了可以取代可脫落安定面的固定式環(huán)形防護(hù)/導(dǎo)流罩,這個環(huán)形護(hù)罩被稱為“環(huán)尾”,不但可以在空中穩(wěn)定姿態(tài),在入水時起到保護(hù)作用,而且在水下也可以起到穩(wěn)定魚雷姿態(tài)的作用。經(jīng)過一系列類似的改進(jìn),到1944年下半年,MK13在使用時規(guī)定的投射速度已經(jīng)放寬到560千米/小時,高度達(dá)到240米,1945年初,美國海軍進(jìn)行了一次近乎極限的投雷測試,6枚MK 13魚雷從1500-2100米高空進(jìn)行投射,只有一枚出現(xiàn)故障。從1944年中開始,美國海軍陸續(xù)開始裝備改進(jìn)型的MK 13魚雷,為了加快裝備速度,海軍軍械局直接將改裝套件打包發(fā)送到前線,在前線對現(xiàn)有庫存的魚雷進(jìn)行改裝,到1944年秋季,美國海軍前線魚雷機(jī)部隊(duì)已經(jīng)基本完成了新型魚雷的換裝和改裝工作,美國海軍魚雷機(jī)部隊(duì)終于有了趁手的武器,可以一顯身手,在1944年6月的馬里亞納海戰(zhàn)中,“復(fù)仇者”魚雷機(jī)在攻擊日本海軍機(jī)動部隊(duì)時還只有少數(shù)掛載魚雷,并且只命中“飛鷹”號一雷,但是到了10月底的萊特灣大海戰(zhàn),“復(fù)仇者”魚雷機(jī)開始大量使用改進(jìn)型MK 13魚雷,在萊特灣海戰(zhàn)中取得了包括超級戰(zhàn)列艦“武藏”號在內(nèi)的赫赫戰(zhàn)果。
帶有木質(zhì)尾翼和阻力環(huán)的mark13魚雷,這是1944年秋之后美國海軍標(biāo)配,筆者攝于阿拉巴馬號戰(zhàn)列艦公園
帶尾翼和阻力環(huán)的mark13
MK13尾部導(dǎo)流環(huán)測試報(bào)告
帶導(dǎo)流環(huán)的Mark13
帶導(dǎo)流環(huán)的Mark13
英國皇家海軍從戰(zhàn)爭中期開始,隨著“劍魚”這種雙翼的飛行網(wǎng)兜逐步退出一線,飛的更快的“梭魚”魚雷轟炸機(jī)開始走上前臺,這個時候MK XII的性能就顯得不合時宜了,為了適應(yīng)魚雷機(jī)性能發(fā)展,英國先后在1942年和1944年將18英寸MK XV和18英寸 MK XVII兩種新型航空魚雷投入使用,這兩種魚雷安裝了MK IV型大型穩(wěn)定尾翼,不同于美日技術(shù)路線的是,這個尾翼并不是固定式的,而是可以由陀螺儀操控以保持魚雷在空中的姿態(tài)穩(wěn)定,并在魚雷入水時脫落。MK XV是英國航空兵在二戰(zhàn)后期主要的航空魚雷裝備,而MK XVII因?yàn)榉圯^晚,只在戰(zhàn)爭末期少量投入使用。
MKXV魚雷,可見脫落式尾翼
未裝尾翼的MKXV魚雷,筆者攝于艦隊(duì)航空兵博物館
劍魚和MKXV魚雷,實(shí)際上MKXV服役時劍魚已經(jīng)退出一線了,筆者攝于艦隊(duì)航空兵博物館
英國MKXVII魚雷
德國在1941年將自行研制的F5b航空魚雷投入使用,逐步取代從意大利因?yàn)榈腇5w航空魚雷,F(xiàn)5b航空魚雷安裝了大型的K3型可脫落木質(zhì)尾翼,這可能與戰(zhàn)前德日軍事技術(shù)交流有關(guān),1942年8月,日本潛艇“伊-30”號給德國人送去了91式改2型航空魚雷的全套圖紙,德國的仿制版本被定名為Lt-850型,91式航空魚雷的技術(shù),可能也被用于對F5b魚雷進(jìn)行改進(jìn),1944年F5b魚雷換裝帶陀螺儀控制副翼的L2型尾翼,可能就來自91式魚雷的技術(shù)。
德國F5b魚雷
掛載F5b的魚雷轟炸型Fw190
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