本期为P-51野马战斗机设计全史的第8期,也是最后一期。本期主要讲述野马战斗机那些不是很为人熟知的未量产的改型,来看看它们是生不逢时还是性能堪忧。

XP-51G,持续轻量化

19442月,RM.14.SM和罗托螺旋桨从英国送到北美公司英格伍德工厂,安装到第四和第五架XP-51F机体之上。随后,这两架飞机被正式命名为XP-51G,与喷火ⅩⅣ相似的五叶木质罗托螺旋桨成为它们区别于XP-51F的外观特征,不过在试飞阶段后期该型号又重新采用较为传统的四叶螺旋桨。在机体之内,RM.14.SM发动机能在起飞时输出1650马力功率,临界工作高度为25000英尺。发动机采用新型化油器,能够根据转速和进气压力等条件自动调节工作状态,为此XP-51G的进气口进行了相应改进。改装和调试工作一直持续到夏末方告一段落,194489日,第一架美国陆航序列号为43-43335XP-51G进行首飞,由于发现RM.14.SM发动机无法在21000英尺以上输出正常功率,这次试验没有记录任何数据。

第一架美国陆航序列号为43-43335的XP-51G,安装五叶木质罗托螺旋桨。

北美公司无法摸清发动机新型化油器的工作方式,于是工程师们决定将其送至航空军技术服务司令部的试验室中进行测试。812日,测试报告完成并发往英格伍德工厂,其内容主要集中在从进气口到化油器之间的气流特性。报告揭示了需要一套液压动作设备控制节流阀,为此飞机的改装工作重新开始,直至秋天。最终,43-43335号机的试飞数据表明XP-51G是野马家族之中性能最为突出的一个亚型。从起飞爬升至20000英尺高度只需3.4分钟,平均爬升率达5882英尺/分钟!20750英尺高度,飞机的最大平飞速度为472英里/小时。飞机的实用升限为45700英尺—-事实上,这个数据并没有反映XP-51G的真正实力,它还能飞得更高,只是没有增压座舱的保护,飞行员已经难以在气压更低、温度更为寒冷的高空坚持下去了。

第二架美国陆航序列号为43-43336的XP-51G,安装传统的四叶螺旋桨。

1114日,第二架美国陆航序列号为43-43336XP-51G改造完成进行首飞,并在19452月送往英国的下博斯坎比基地。43-43336号机的表现更为惊人,它在22800英尺高度达到了495英里/小时的最大平飞速度。

XP-51J

继续沿用NA-105的北美公司内部编号,下一款轻量化的野马战斗机试验型号是XP-51J,军方订购了序列号为44-7602744-76028的两架原型机。与XP-51F/G不同,XP-51J的动力设备重新选择了艾利森公司的产品——V-1710-119发动机。不过,这款发动机已经远非当年的V-1710-119:它采用两级两速机械增压器(低速挡传动比为7.641,高速挡传动比为8.11)和注水喷射加力系统,具备与灰背隼系列不相上下的性能,在20000英尺高度输出1720马力的功率。V-1710-119采用和灰背隼类似的上吸式化油器,为此引擎罩形状与早期艾利森动力野马大相径庭:所有机头部分的进气口全部被清除,空气吸入机腹进气口之后,在进入散热器之前导出一部分送往前方的化油器,XP-51J也因而成为外表最为整洁光顺的一款野马。

陆航序列号为44-76027的XP-51J。

1945423日,44-76027号机完成首飞。在工程师们的估算当中,它将可以在27400英尺高度飞出491英里/小时的最大平飞速度。但由于新型艾利森发动机工作尚不稳定,不能全功率运转,44-76027号机一直无法实现这个设计指标。同时,由于转速调节系统的润滑发生故障,注水喷射加力系统事实上没有安装至XP-51J之上。在试飞告一段落之后,44-76027号机被送往艾利森公司研究发动机故障原因。44-76028号机在制造完毕之后从未进行过飞行测试,它作为备份向44-76027号机提供零部件,以支持后者的飞行任务。随着第二次世界大战的落幕,XP-51J的项目迅速终止。

这三种轻量化野马均具备超越同时代战机的卓越性能,但美国军方始终没有与北美公司签订生产合同。个中缘由,可从罗伯特·切尔顿的回忆中略知一二:“我们那时候要应付如此之多的生产合同,以至只要不具备最高的优先级别,新飞机的测试机会便要受到严格的限制。总体而言,XP-51F的试飞时间加起来不超过100小时。

美国陆航不喜欢根据英国负荷规范设计出的XP-51F,他们习惯了之前几乎所有美制飞机所具备的粗壮结构。在他们看来,日本人为了追求飞机性能,在结构强度上做出了太多的牺牲。陆航也同样不喜欢欧洲和英国采用的略微降低结构强度以换取更高性能的做法。”

不过,在性能和重量之间的矛盾中,北美公司的工程师最终找到一个令所有人满意的平衡点,这就是轻量化野马的生产型——P-51H

1944630日,在3XP-51F均成功试飞1个月之后,美国陆航与北美公司正式签订了轻量化野马战斗机的1000架批量生产合同,这个型号被正式赋予P-51H的军方编号,北美公司内部编号为NA-126。在P-51H之上,将运用XP-51F/G原型机的成功技术。

美国陆航并没有要求北美公司将早先的轻量化野马原型机简单地推上生产线,而是根据实战需求进行了相关的改进,其内容包括:

动力系统

P-51H采用V-1650-9发动机作为动力系统,这一型号与RM.14.SM一样发展自灰背隼100发动机,相当于罗尔斯-罗伊斯公司的RM.16.SM。与先前型号相比,V-1650-9研制的重点放在高空性能之上。为此,注水喷射系统加装至发动机的化油器,在作战紧急功率状态下,它能够帮助V-1650-9获得80英寸水银柱的进气压力,超负荷输出1900马力以上的功率。在起飞阶段,发动机以61英寸水银柱的正常进气压力以及3000/分钟的转速工作时,V-1650-9能够持续输出1380马力的功率。

为了承受更高的工作压力,V-1650-9的结构进行了加强以提高可靠性。因而它的重量达到了1745磅,比V-1650-355磅。

V-1650-9的另一项改进为西蒙斯NA-9型自动增压调节器的配备,只要飞行员预先设定好一个进气压力值,NA-9便会持续地将发动机的进气压力维持在这个预设值。事实上,类似的设备在早期的V-1650-3/7发动机中也有配备,但随着进气压力值的调低,工作可靠性会受到影响。NA-9能够在25英寸水银柱的巡航功率进气压力到67英寸水银柱的作战紧急功率(不启动注水喷射系统)之间保持稳定的工作,极大降低了飞行员的工作压力。在派卡德公司生产的后续V-1650发动机中,均配备有NA-9

机体结构

如果一位普通人站在同样采用气泡状座舱盖和灰背隼动力的P-51DP-51H面前,他将很难迅速将两者区分开。事实上,P-51H脱胎于XP-51F/G,其机身、机翼和机尾又进行过改进,已经和早先的P-51D大相径庭,基本上可以认为是两款不同的战斗机了。

引擎罩内,P-51H继承了P-51F经过减重的发动机安装支架。为了减小阻力,P-51H采用了较浅的化油器进气口以及造型重新设计的发动机废气排放口。座舱盖的尺寸比XP-51F减小,与P-51D类似,不过座舱盖顶点的位置更为靠前,恰好位于飞行员头顶,同时后方的轮廓更为平直。为了改善视野,座舱被升高,因而飞行员获得了从瞄准镜越过引擎罩的8度下视角,改善了高偏转角射击的视野。因此,P-51H机身顶部的线条与P-51D明显不同。根据来自前线的作战经验,P-51H的飞行员座椅后方重新增加了辅助机身油箱,不过其容量减小到50加仑以避免引发重心失衡现象。机腹进气口的前缘垂直不带倾角,回到了类似早期XP-51的造型,同时散热器后方排气口到机尾之间的线条较为平滑,没有P-51D一般明显的弧形轮廓。P-51H的机身长度达到33英尺4英寸,比P-51D长接近2英尺。

垂直尾翼明显比先前所有野马家族成员高出,增加的面积用以减小激烈机动时施加在尾翼上的作用力,因而P-51H被一些飞行员叫做“大尾巴野马”。

P-51H吸收了XP-51F的经验,采用较小的起落架轮和碟刹,为此同样拥有平直的前缘线条。机翼之内重新采用P-51D6挺机枪武器配置,内侧机枪备弹390发,外侧2挺机枪各备弹260发,总备弹量1820发。如任务要求,也可将最外侧的机枪拆除,改用每挺备弹400发的配置。机翼上的机枪维护舱门和弹药箱舱门经过重新设计,弹药箱可以拆下进行装填维护,简化了地勤人员的工作—----P-51H升空作战时,他们预先在地面装填其他弹药箱,待飞机着陆维护之后直接将机翼内的空弹药箱替换即可。与P-51D相同,P-51H的机翼挂架最大可承载1000磅炸弹,也可以在翼下挂载10枚火箭弹。

在经过各种减重措施之后,P-51H的空重和最大起飞重量均比P-51D下降500磅左右。再配以更光洁的气动外形以及更大功率的发动机,P-51H在不同高度的最大平飞速度比P-51D快出5086英里/小时不等。在25000英尺高度,当V-1650-9发动机使用80英寸水银柱进气压力时,P-51H的平飞速度达到了487英里/小时,这使得P-51H成为野马家族之中速度最快的一个生产型。在二战中批量交付部队的所有活塞式战斗机中,只有共和公司的P-47M具备超出P-51H的高速性能。

194523日,第一架P-51H顺利完成首飞任务,此时,美国陆航的P-51H订单已经追加到2400架。在对该亚型进行全面的评测后,美国陆航认为除开速度、加速度、爬升等数据指标的显著优势,P-51H在操纵性、稳定性和维护性等方面相比P-51D更上一层楼。可以毫不夸张地说:如果有人把“螺旋桨战斗机巅峰”的皇冠授予P-51D,皇冠上最耀眼的那颗钻石必然属于P-51H

P-51H-1NA在飞行中,美国陆航序列号44-64164。

然而,随着第二次世界大战的结束,北美公司的大量订单被中途停止,到19459月最后一架野马出厂为止,北美公司只来得及生产555P-51H,其中包括:20架沿用旧式垂直尾翼的P-51H-1NA,美国陆航序列号44-6416044-64179280P-51H-5NA,美国陆航序列号44-6418044-64459255P-51H-1ONA,美国陆航序列号44-6446044-64714

同样被取消的还有1628P-51M(北美公司内部编号NA-124),这是P-51H的达拉斯工厂版本,区别在于采用了没有注水喷射系统的V-1650-9A型发动机作为动力系统。达拉斯工厂只来得及制造出一架美国陆航序列号为45-11743P-51M便被迫将生产线关闭。此外,达拉斯工厂原先还计划生产1700P-51L(北美公司内部编号NA-129),该型号的动力系统为V-1650-11型发动机,配备斯特罗姆伯格公司的速度/密度喷射式化油器,可在注水喷射系统的支持下输出2270马力的作战紧急功率。

遗憾的是,该型号和P-51M一样没有摆脱停产的命运。

感谢您的观看,P-51野马战斗机设计全史系列已完结,点击主页即可查看往期文章

下一期文章开始将讲述野马战斗机在亚欧非各大战区的战史,如果您感兴趣,记得点关注不迷路哦

举报/反馈

明潭暗水

3.3万获赞 3958粉丝
更新虽缓,但每一篇都不敷衍
军事领域创作者
关注
0
0
收藏
分享