万磁王 发表于 2014-4-27 13:48:20

大号“飞蛇”,通用汽车的P-75战斗机

作者:Armstrong

起源
  二战中通用汽车成为美国重要的国防企业,其汽车工厂在不分昼夜地生产弹药、枪炮、坦克、车辆,当然还有飞机,如FM“野猫”、TBM“复仇者”。通用汽车的现代化工厂对飞机订单的转产适应能力强,旗下的艾利森发动机公司在航空工业界也很有名气。
  1942年2月美国陆军航空队向各大飞机制造商发了一份方案征求书,要求提交一种具有卓越性能的战斗/截击机方案。在征求书规定该机的最大速度不低于708千米/时(600米高度),实用升限11580米,航程4000千米。除了上述变态要求外,陆航还规定该机的初始爬升率不能的低于1700米/分,这些指标对任何一家制造商来说都是艰巨的挑战。
  1942年4月领衔设计了P-36和P-40的著名飞机设计师多诺万•柏林离开了服务多年的寇蒂斯公司,出任通用汽车费舍尔车身分部的董事。他上任后的第一项工作就是设计一个方案回应陆航的征求书,1942年9月通用汽车提交了自己的方案。通用汽车新截击机的主要零部件都来自正在生产中的其他飞机,可以大大节省制造成本和研制时间,这正是最吸引陆航的地方。为了满足性能要求,柏林采用了艾利森当时功率最大的V-3420-19 24缸液冷发动机,该发动机的多数零件都可与V-1710-E/F通用,最大功率2600马力,功率重量比为1.6千瓦/千克,是当时难得的大功率紧凑型液冷发动机,道格拉斯XB-19、波音XB-39和洛克希德XP-58也准备采用该发动机。


多诺万•柏林(Donovan Reese Berlin)  1942年10月10日通用汽车获得陆航两架原型机的合同,编号为XP-75,绰号“鹰”。XP-75这个编号说起来也很怪异,直接跳过了XP-73、74,其中原因至今仍是个谜。有航空史学家说是因为在1942年通用汽车希望陆航能为自己的新战斗机分配一个“好听的编号”,以配合广告的口号进行宣传——“一战的法制75炮,二战的费舍尔P-75”(The French 75 in World War 1, the Fisher P-75 in World War 2)。法制75炮是美国陆军在一战中的重要装备,是击败德国的象征,该口号的寓意不言而喻。在通用汽车的骚扰下陆军最后同意给新机赋予P-75的编号。

万磁王 发表于 2014-4-27 13:48:46

大号“飞蛇”
  通用汽车的两架XP-75原型机分别获得43-46950和43-46951的序列号,该机从外形上看就像是大号的P-39“飞蛇”,发动机安装在机身中部,通过传动轴驱动机头的螺旋桨,只不过采用了前三点式起落架。


P-75A三面图

万磁王 发表于 2014-4-27 13:49:06

  XP-75的机身为全金属半硬壳结构,外覆承力蒙皮,可分为前、中、后三部分。前机身容纳螺旋桨减速箱、机枪、座舱以及主油箱,有四根纵梁,减速箱的安装支架就固定在纵梁上。中机身容纳艾利森V-3420发动机,发动机前有不锈钢防火墙,上方有两根可拆纵梁便于更换发动机,三面都有可拆卸发动机罩。后机身容纳有滑油箱、放置随机工具和系泊绳的行李舱,尾部直接沿用具有浓郁的道格拉斯风格的SBD垂尾和平尾,升降舵和方向舵都有配平调整片。



P-75总体布局机身组件构成,不愧为大号飞蛇

万磁王 发表于 2014-4-27 13:49:30

  与传统战斗机相比,XP-75的座舱相当靠前,飞行员有很好的前向视野。风挡与座舱盖是多隔框结构,尾部向后收缩形成了奇特的船尾式样,舱盖向后滑动打开。座舱周围有防弹装甲,风挡也是防弹玻璃制成,飞行员通过N-9光学反射瞄准具射击。值得一提的是“鹰”的生产型准备安装AN/APS-13尾部警告器,当敌机从后方进入警告器的730米60度锥形作用区域时,瞄准具旁边的指示灯就会点亮警告飞行员尾部有飞机,该装置实际上是护尾雷达的雏形。


P-75A的座舱,最上方是N-9瞄准具

万磁王 发表于 2014-4-27 13:50:01

  最初柏林打算采用倒海鸥机翼,外翼段直接沿用P-51“野马”的机翼,但在研制的早期阶段就放弃了这一方案,外翼段也改用P-40的机翼。“鹰”采用全金属悬臂式机翼,平直的中央翼段横贯机身中段,同时也作为发动机的安装支架,来自P-40的外翼段有6度的上反角。中央翼段后缘两侧和外翼段后缘有液压操纵的开裂式襟翼,最大下偏45度。外翼段还有带配平调整片的副翼,副翼最大上偏角18.75度,下偏角10.5度,调整片可上下偏转20度。


P-75A的副翼及调整片细节

万磁王 发表于 2014-4-27 13:50:20

  XP-75直接沿用了F4U的主起落架,通过液压机构向后收入机翼的同时机轮旋转90度平放入轮舱。尾轮可360度旋转,向上收入机尾。


P-75A轮距极宽,地面操纵性优秀,主起落架来自F4U

万磁王 发表于 2014-4-27 13:50:40

  XP-75使用的V-3420-19发动机基本上就是两台并联的V-1710 12缸发动机,W形气缸布局,排量56升,内排气缸间的夹角30度,海平面最大起飞功率和最大军用功率都是2600马力,可持续15分钟。发动机配备有齿轮驱动的两级增压器,其中整体式辅助增压器有一个可调节转速的液力耦合器,可根据最大油门时的高度来自动调节转速,以维持动力输出。发动机增压器压缩比为6.82:1,辅助增压器的压缩比为7.38:1。V-3420的两个发动机单元虽然共用一个曲轴箱,但有两副独立的旋转方向相反的曲轴,可以消除发动机运转时产生的扭力。V-3420的每排气缸组由单块式铸铝汽缸头、渗碳钢汽缸筒、液冷套组成,每个气缸有两个进气门和两个排气门,以及两个对置火花塞。四排气缸组通过排气歧管组成八组排气管,四组伸出发动机罩两侧,另四组从发动机罩顶部伸出。


V3420发动机基本就是两台并联的V1710

P-75A机身上的发动机排气管

万磁王 发表于 2014-4-27 13:51:22

  V-3420通过两根加长的传动轴和减速箱驱动机头的六叶对转螺旋桨,螺旋桨由航空产品公司制造,为全金属结构的恒速液压变矩桨,直径3.84米。对转螺旋桨不仅消除了普通螺旋桨运转时产生的扭力,还在不增加桨盘面积的情况下提高了螺旋桨的效率。共轴反转减速箱安装在焊接的钢管支架上,减速比2.458:1,具有独立的润滑系统,并且为机枪配套了同步装置。发动机散热器设在机腹,有两个并列的椭圆形进气口和进气道,左侧进气道安装有直径53厘米的圆饼形滑油散热器(前)和发动机液冷散热器(后),右侧只安装一个液冷散热器,散热器尾部有用于调节进气流量的排气门。


六叶对转螺旋桨由航空产品公司制造,为全金属结构的恒速液压变矩桨,直径3.84米

旋转方向相反的两根传动轴

驱动螺旋桨的共轴减速器

机腹的发动机散热器和滑油散热器

万磁王 发表于 2014-4-27 13:51:47

  二战中战斗机的火力越来越强,美国陆航追求射速,力求提高命中率,倾向于增加高射速的勃朗宁12.7毫米气冷机枪的安装数量。其他国家则考虑大威力,力求一击毙命,竞相安装20、30、37毫米大孔径机炮。“鹰”的机翼内装有六挺12.7毫米机枪,机鼻安装有另外四挺,十挺机枪的火力在美国战斗机中是空前的。


P-75十挺机枪的火力在美国战斗机中是空前的

万磁王 发表于 2014-4-27 13:52:21

试飞与夭折
  到1943年夏,随着对德战略轰炸的深入,陆航最迫切需要的是远程护航战斗机而不是截击机。1943年7月6日陆航向通用汽车增加订购了六架“鹰”原型机,以评估XP-75是否能满足远程护航任务的要求。这些原型机的编号为XP-75A,序列号从44-32161到44-32166,换装艾利森V-3420-23发动机,用气泡式座舱盖取代了XP-75的隔框式座舱盖。V-3420-23的海平面最大起飞功率和最大军用功率仍是2600马力,海平面紧急作战功率3000马力,并改善了可靠性。
  有资料说在1943年陆航曾打算让通用汽车再开设B-29生产线,而通用汽车利用P-75项目的高优先级成功避免了被迫生产“超级堡垒”,并且通用汽车在XP-75首飞前就通过媒体大肆宣传该机,把P-75描述成“理想中的飞机”。


P-75A生产车间,成排的机翼中段

组装中的P-75A
页: [1] 2
查看完整版本: 大号“飞蛇”,通用汽车的P-75战斗机