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dasha
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 Posted - 04/07/2018 : 09:54:05
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上次提過轟炸機的彈艙設計, 現在簡單講一下自己知道的部分.
空對地轟炸是1913年就開始, 比空戰還早1年, 但最早的是機上人員帶手榴彈或砲彈上機, 那個怎麼裝是他們自己想辦法, 但因為威力太小, 想裝大一點的砲彈, 就只好找技師想辦法, 把炮彈用鋼琴線(早期飛機控制纜線)綁在機翼下, 要投彈時想辦法拉一下掉下去, 才開始了機載炸彈系統的發展史.
翼下鋼琴線吊著不穩, 所以接下來就變成比較牢靠的金屬架, 吊在翼下或機身下, 再嫌不牢靠就在前面側面裝個簡單的保護結構(義大利Ca.36), 成為一種適形或半隱藏掛架, 最後如Hyderabad Heyford, 厚實的下主翼同時就是彈艙, 把較小型炸彈通通都裝在主翼內.
由於提供升力的主翼結構與機身龍骨一樣, 是整架飛機結構強度最高之處, 把炸彈掛在這上面當然最牢靠, 因此後來英國轟炸機大部分都延續這個結構設計, 炸彈艙上表面就是機翼結構, 或是機翼結構面前後延伸的平面.
這種設計的優點, 除了結構外, 還有一點就是前後延伸可以掛很長的東西, 所以一堆可以內掛魚雷的飛機, 通通都是用這個設計; 而二戰中英國蘭卡斯特能掛單枚22000磅的大地震彈, B-29這架更大的轟炸機反而不能掛, 也是因為這種結構設計帶來的彈艙長度巨大優點.
但是, 這缺點也不少, 首先就是機身空間浪費, 蘭卡斯特防禦弱點之一就是機腹沒槍塔, 因為都被彈艙佔掉了; 而機身內空間卻多到可以有張床半躺著睡覺......而前後縱長彈艙掛小炸彈時, 會有不同位置炸彈丟下去以後的重心調整問題, 彈艙上表面是結構面還會造成不太好在結構上亂開艙門, 但早期炸彈不可靠, 很需要人開艙門去調引信調炸彈位置甚至把炸彈踢下去......當然也就會出現拿武士刀砍或是騎炸彈下去的怪咖.
而且1930年代末, 低單翼是最流行也最多優點的設計, 但是彈艙上表面必須是主翼上或下表面的話, 除非炸彈小到能裝在機翼內, 比方IL-2用的一堆2-/30/50kg炸彈, 不然就是要中到高主翼, 結構重量與機內系統配置都會受到影響.
另外, 炸彈離開彈艙時彈鼻突然暴露在外界高速空氣中, 很容易亂轉, 這種方式不好控制, 所以俯衝轟炸機使用類似炸彈裝置時, 有些還要用懸臂掛架, 先把炸彈拉到離機身一段距離外再丟, 免得刮到螺旋槳或其他部分.
一次大戰中戰略轟炸實踐最多的德國人, 早就發現這些缺點, 因此他們在二次大戰中的轟炸機設計, 雖然有一部分如Fw200因為是客機改裝, 炸彈艙只能用事後追加在機腹的方式, 被迫採用同樣的設計, 否則其他好幾個傢伙, 比方Ju52-3m, He111等, 就是垂直安裝, 尾彈翼朝下而彈鼻朝上, 裝在看來像啤酒木箱的容器中, 這樣可以在投彈前調整彈鼻引信, 可以做的事比較多. 而且比起橫躺的炸彈, 縱放的炸彈可以用比較小的開口丟下去, 炸彈可以穿過翼樑結構, 彈艙位置與機身結構設計的干擾較小, 炸彈剛脫離機身時會比較快掉下去, 比起彈鼻朝前可能被風吹到亂轉的水平掛彈, 要安全點可控點.
只是, 這種設計對於像魚雷這種又大又長的彈藥來說, 不適用, 所以用戶不多, 主要是一部分德國與蘇聯飛機在用, 蘇聯SB-2機腹彈艙甚至是前三排垂直而最後一排水平......
比起這種做法, 用戶更少的則是一次大戰法國作法, 適形彈艙, 把炸彈裝在稱為拖鞋的容器內, 丟的時候把容器與炸彈一起丟掉......早期低速飛機還好, 後來這種適形彈艙或油箱都很難丟, 頂多就B-58那種作法, 適形彈艙根本是外掛油箱形狀, 氣動力上容易分離.
美國波音製作的經典轟炸機, B-17, 採用的是在當時很罕見, 但因為這架飛機太紅, 反而被視為主流的設計, 彈艙門就開在主翼前後主樑之間, 然後炸彈掛梯子形掛架上垂直向上堆疊的作法. 這種做法沒有英國式的浪費空間問題, 結構也牢靠, 梯子形掛架甚至可以加強機身結構, 而且因為B-17機身很厚, 所以攜帶炸彈個數很多, 比德國那種一個蘿蔔一個坑的箱子要有更大的攜帶彈性, 但人員依然可以在投彈前調整炸彈, 甚至踢下炸彈.
而這種短胖彈艙設計在二戰後成為主流, 不只是因為B-29繼承被Tu-4抄過去用在Tu-16/95/22/22M上, 還因為圓球形爆縮核彈與氫彈是理論上威力最大的核武設計, 對炸彈艙的要求就是短胖而非長瘦, 所以後來大家的彈艙, 大概就是把B-17的梯子掛架改成可拆卸式梯子, 要掛小炸彈時裝上梯子, 要掛大核彈時就不要梯子這樣.
不過, 英國人還是堅持自己的路, 所以英國3V在掛普通炸彈時, 你看不到梯子, 看到的比較像夾娃娃機的吊架; 至於坎培拉這架輕轟炸機, 則是用奇特的滾轉式彈艙門, 炸彈從地上以推車推到彈艙上, 稍微往上固定在彈艙門上, 彈艙門轉180度, 就把彈藥塞入機腹內, 比起美國人把炸彈固定在梯形掛架上, 然後再用動力起重機把炸彈架與炸彈塞入彈艙的作法, 英國這做法用普推拖車就能把彈藥送入轟炸機內, 對於在前線的陸基飛機整備方便, 用同一招的艦載轟炸機加勒比海海賊就更方便, 畢竟航艦上的整備設備更少.
無導引時代的炸彈艙設計, 到此畫上句點, 但進入導引時代, 飛彈離開彈艙時不適合有太大搖動, 更怕A-5甚至XB-70這種幾倍音速投彈下的超音速氣流衝擊, 蘇聯的作法是研究不怕超音速的炸彈, 讓MiG-25與Tu-22M可以照樣用傳統掛架投射, 但飛彈要不是一開始就外掛或半隱藏, 沒有彈艙投出時的氣流問題, 也只能學美國......
美國怎麼做? A-5向後滑出去的做法投彈誤差太大, 後來沒人用, F-101B是英國的滾轉式彈艙門, F-102/106就是用吊臂伸出去, 至於轟炸機這種厚實而可以裝好幾枚飛彈的彈艙, 就用滾輪式掛架, 投彈時把炸彈或飛彈調整到正對下方的位置, 再推出去或甩出去, 反正不要是梯子那樣掛在側面, 讓炸彈出去時左右受力不均, 盡量讓彈藥以可以預測且彈鼻不要劇烈抖動的方式離開, 真不行的話用遮風柵甚至炸藥包硬推出去都試試看......
B-1B因為還考慮傳統笨炸彈投擲, 所以滾輪掛架以外, 還有自己研發的笨炸彈專用掛架, 那個形狀小弟不知道怎樣形容就是......B-2以後完全就是滾輪式, 大概難得裝笨炸彈, 真要裝照樣滾出去就是了.
所以現在看轟六還有梯子式掛架, 真讓人發思古幽情......
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又, 看到某些日本人因為排版錯誤, 把"滾輪式"(Rotary)變成"蘿莉塔"(Lolita)的時候...... |
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zfss
路人甲乙丙
2266 Posts |
Posted - 04/07/2018 : 18:45:39
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| H6毕竟是TU16的后裔呀，当年胶片机时代还拍过H6弹仓里的挂弹示意图，照片都不记得放哪了。 |
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ki1
路人甲乙丙
5873 Posts |
Posted - 04/08/2018 : 00:47:34
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quote:
Originally posted by dasha
蘭卡斯特防禦弱點之一就是機腹沒槍塔, 因為都被彈艙佔掉了;
蘭卡斯特的機腹槍塔大約在機背槍塔的正下方,和彈倉有一段距離
只是同樣位置也可能拿來裝雷達或空著不裝東西 |
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上次提過轟炸機的彈艙設計......
