万磁王
发表于 2013-12-2 00:16:25
Bramo提出过两种设计方案:一种是结构较为复杂的P3304,它装有共轴反转轴流式压气机;另一种是P3302,这种结构简单的轴流式发动机配备了6级压气机、环形燃烧室和单级涡轮。与Jumo T1一样,P3302的性能指标也是在900公里/小时速度下产生600公斤推力,静推力同样是700公斤。P3304和P3302分别被航空部命名为109-002和109-003,前者因为结构过于复杂而在1942年年中下马。
Bramo P3302最终发展为BMW003 BMW003在开发中曾遇到大量棘手的技术难题,但经过一番努力,最后还是完成研制,并成为Ar 234系列的主要发动机之一。
BMW003轴流式涡喷发动机结构图
万磁王
发表于 2013-12-2 00:17:10
亨克尔
这里有必要再介绍一下汉斯•冯•欧海因(Hans Von Ohain)和亨克尔公司在喷气发动机领域的贡献。早在1935年11月9日,年轻的大学生冯•欧海因的喷气发动机设计就获得了专利,但由于缺乏资金,他决定与亨克尔公司进行合作。作为一个富有远见的商人,恩斯特•亨克尔(Ernst Heinkel)立即觉察到新发动机的前景,但他没有向航空部通报计划的细节。
汉斯•冯•欧海因与德意志博物馆的HeS 3发动机合影
万磁王
发表于 2013-12-2 00:19:09
1938年初,以欧海因发动机为动力的He 178进入细节设计阶段,这种单薄的上单翼飞机只制造了两架,第一架安装的仍是老式的固定式起落架,第二架改用可收方式起落架和面积更大的机翼。经过长期研发后,可产生700公斤推力的第一台实用型欧海因发动机装上了He 178。1939年8月27日,He 178V1完成了喷气飞机有史以来的第一次飞行,正式开创了喷气时代。亨克尔后来又进一步研制出了HeS08(正式编号109-001)发动机,它成为世界第一种喷气战斗机He 280的动力装置。尽管亨克尔在喷气发动机领域取得不小的成就,但航空部却依然倾向于为空军的喷气战斗机配备Jumo 004和BMW 003发动机。
1939年8月27日,He 178V1完成了喷气飞机有史以来的第一次飞行,正式开创了喷气时代He 178发动机安装示意图所采用的HeS 3发动机是离心式结构,直径较大HeS 08发动机成为世界第一种喷气战斗机He 280的动力装置
万磁王
发表于 2013-12-2 00:19:44
设计与发展
1940年夏季,航空部技术处要求阿拉多公司研制一种新型轰炸/侦察机,动力装置为两台容克斯和BMW正在研制的喷气发动机。航空部此时并没有对新飞机提出明确的性能指标,只要求它的作战半径能覆盖英国北部的斯卡帕湾海军基地。设计规范在很大程度上是远程侦察机部队总监西奥多•罗韦尔(Theodor Rowehl)要求下的产物。
远程侦察机部队总监西奥多•罗韦尔(Theodor Rowehl)
万磁王
发表于 2013-12-2 00:20:10
新飞机的初始设计工作由吕迪格•科辛(Rüdiger Kosin)主持,他后来回忆说:“这次没有按照惯例发布正式的技术规范和进行方案竞争。只有阿拉多得到委托,我们的使命包括对开发一种具备必要性能飞机的可行性进行评估。飞机的预计产量为50架。出于这个原因和对喷气发动机缺乏信心,阿拉多技术总监瓦尔特•布卢姆对该项目没有表现出多大兴趣。因此,我们高级设计部进行这个简单设计时几乎没有受到干扰。”
设计工作在阿拉多公司内部以E370的代号下展开,设计人员共考虑过9个方案,其中一些采用四发布局,还有一种的翼展达23米。机组人员的数量为最多为4人,自卫武器是MG131型13毫米机枪。
E370座舱模型,奠定了生产型机头的“鱼缸”外形
万磁王
发表于 2013-12-2 00:20:38
第一个设计定案E370/IVa在1944年10月出台,这是一种传统的上单翼飞机,机身为雪茄形半硬壳设计,尾翼呈十字形。动力为吊挂在翼下的两台BMW P3302 V11至V14发动机。两台Rb50/30或Rb75/30相机装在后机身内,1挺MG131型13毫米机枪只具有象征意义。飞机的总重为7000公斤,全部4000升燃料分布在6个油箱(机身和机翼内各3个)内。考虑到要在面积较小的军用机场起降,科辛设计组提出在机身下方安装一片木质滑撬起落架。
E370最终的气动布局,非常光滑简洁
万磁王
发表于 2013-12-2 00:21:08
1941年10月24日,航空部技术处对E370/IVa的设计进行了审查,罗韦尔出席了会议,技术处在会上决定出台一个正式规范来指导项目的后续发展。这一阶段的需求是:产量50架,预计将取代刚服役不久的Ju 86R高空侦察机。但航空部技术总监恩斯特•乌德特(Ernst Udet)在11月17日的自杀导致项目被推迟。乌德特的继任者埃哈德•米尔希(Erhard Milch)元帅以主张发展现有机型著称,他对E370的前景表示怀疑。
1942年1月末,E370的设计得到进一步的完善。机身的体积和长度略有增加,机身内三个油箱的容积显著增加。BMW发动机在开发种中遇到很大困难,被Jumo 004所取代,戴姆勒-奔驰ZTL涡扇发动机(109-007)成为备份发动机。滑撬起落架改为装有一排小轮的可收方式小车,这种设计曾被Ar 232运输机所采用,发动机短舱下方加装结构简单的辅助滑撬,用于降落时平衡机身。机翼被重新设计,前缘的两段后掠角度被取消,机翼内部油箱被完全撤除。
E370三面图
万磁王
发表于 2013-12-2 00:21:35
1942年2月4日,埃哈德•米尔希视察了位于勃兰登堡的阿拉多工厂,布卢姆向他介绍了E370的设计细节,米尔希对E370表现出了极大的兴趣,并批准阿拉多进行结构发展和木质模型的制作。几乎就在同一时间,航空部正式授予该项目8-234的正式编号,即Ar 234。
最终设计把油箱都集中在了机身内部 两个月后,技术处正式订购了6架Ar 234A原型机,此时该项目又做了进一步的完善。起落架又改回滑撬式,但变为金属结构,发动机下方的辅助滑撬被保留下来。在起飞滑跑时,飞机将被装在一部重635公斤的三轮滑车之上,滑车将在飞机升空后在半空中被抛下,然后打开降落伞返回地面,回收后可再次使用。设计人员还提议在发动机外侧翼下挂装可抛式起飞助推火箭。
在当年剩下的时间里,相当一部分的设计工作和缩比模型风洞测试随着项目的进展而不断作出调整,获得更多的有关发动机的细节情况后,飞机的整体设计也随之完善。Jumo 004发动机燃油经济性的改善促使阿拉多将Ar 234A的总载油量削减至3700升,这些燃油存放在三个机身油箱内,前后方的两个油箱为自封闭设计,中间的油箱没有任何防护措施。飞行员的唯一防护手段是头部后方的15毫米装甲。机翼前缘又重新变回双重后掠角,机翼面积也有所增加,后缘平配备了翼弦极窄的菲瑟勒型副翼。
万磁王
发表于 2013-12-2 00:22:07
原型机与试飞
航空部在1942年12月28日将Ar 234原型机采购数量从6架增加到20架。按照这一阶段的构想,V1至V7装两台Jumo 004发动机,它们应在1943年11月底之前完工;V8是第一架装4台BMW 003发动机的原型机,完工日期是1944年1月底;V9至V14(应在1944年2-7月制造)以两台BMW 003为动力;V15至V20(应在1944年6-10月完成)的动力为四台BMW 003。
首架原型机的制造工作于1942年末在勃兰登堡/诺因多夫的试验车间展开,但由于Jumo 004在研发中遇到不少困难,头两台发动机直到次年2月才运抵阿拉多公司。尽管Jumo 004号称拥有850公斤推力,但早期完成的发动机极少达到这一指标。为增加飞机的起飞动力,阿拉多考虑过多种辅助手段,其中一种是与斯图加特(Stuttgart)的格拉夫•齐柏林研究所合作,用He 111H-6牵引Ar 234起飞。这种设想后来被早先提出的在翼下挂装两台瓦尔特109-500起飞助推火箭的方案取代,109-500发动机最大推力500公斤,工作时间30秒。
HWK 109-500 火箭起飞助推器
万磁王
发表于 2013-12-2 00:22:40
1943年夏初,1号原型机Ar 234V1开始接受发动机静态试验和滑跑测试。勃兰登堡的跑道较短,不适合测试Ar 234这样的新式飞机,阿尔特隆讷维茨(Alt Lönnewitz)的跑道此时尚未备妥,后者原为萨克森州的德国空军基地,地处德累斯顿西北65公里处。Ar 234V1的首飞被安排在明斯特(Münster)附近的赖讷(Rheine)空军基地进行,原型机在拆解后于7月18日运抵目的地,组装好以后在随后7天里进行了一系列滑行测试,主要内容是验证起飞滑车的稳定性。
Ar 234 原型机使用的三轮滑车,减速伞包在最尾端Ar 234V1 进行滑跑测试