不识货的悲剧:法国飞机技术两次被德国山寨,触发“福克式灾难”

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在战斗机发展的早期,有一场著名的“福克式灾难”。1915年4月,德国福克E.1战斗机开始安装射击协调器,固定在机头的机枪,可穿越机头螺旋桨射击而子弹不会击中旋转的桨叶。这一技术优势,导致德国战斗机在1915年占据了全面上风,大批协约国飞机在这场灾难中被击落。

中国航空报讯:澳门新葡亰赌全部网址,这幅油画呈现的是:1916年6月16日,德军福克战机与协约国战机空中激战场景。德军王牌飞行员里尔之鹰马克思殷麦曼中尉,驾驶着当时被协约国称为福克灾难的福克E.Ⅰ战机成功击落他的第16架敌机。当年,殷麦曼和福克战机同样出名,殷麦曼出名的原因并不是因为他打下的敌机最多,而是他当年空战中创造的著名殷麦曼转弯特技动作,这种优异的格斗动作一直沿用至今。殷麦曼转弯动作,首先是飞机从平飞进入正筋斗,当完成半个筋斗到达顶点时,飞机突然做半滚,由倒飞姿态重新转入正飞。这一动作被公认为殷麦曼于1915年空中表演时,率先在福克E.Ⅲ上完成的,这使他在作战中迅速赢得高度并能成功追击高度较高的敌机,获得尾追优势。但据记载,当时这个动作协约国的飞行员学会后使用率最高,因为他们的飞机处于劣势。为何当年福克战机被协约国称为灾难,主要是因为福克战机机载武器系统的先进性,改变了空战的方式。

福克E.Ⅲ是德国东部的福克飞机厂于1913年开始研制,1914年5月试飞成功的福克E型战斗机是最成功的第三种改型,最大特点是安装有世界独创的“射击协调器”。产量占总产量的三分之二。它的问世使前射的枪弹第一次能够穿过前方螺旋桨的旋转面,使射击轴线能尽可能靠近机身中心线,从而大大提高了命中率。

这段历史为军事爱好者熟悉,但很多人不知道的是,不管是福克E.1战斗机还是机枪协调器,其实都是德国“山寨”法国的仿制品。

其实,真正造成福克灾难的根源不是德国,是法国。住在德国的安东尼赫尔曼杰拉德福克自己设计制造了蜘蛛系列飞机,但当他看到法国的莫拉纳-索尔尼埃飞机时,一下被吸引住了。1914年5月,他弄到了一架莫拉纳-索尔尼埃飞机,在自己飞机制造车间将该机完全拆解,在模仿的基础上推出了一款莫拉纳-索尔尼埃升级版福克E.Ⅰ单翼机。福克E.Ⅰ单翼机与莫拉纳-索尔尼埃飞机外观几乎一模一样,但内部结构相差很大。法国的莫拉纳-索尔尼埃飞机机身是木质结构,而福克E.Ⅰ机身和大梁采用了钢管焊接结构,极大增强了机身强度和延长了的机翼强度,飞机攀升更加迅速。但开始福克E.Ⅰ发动机是50马力,重量的增加使飞机动力略显不足,两月后,福克拿到了100马力的新发动机,经过改装,他推出了福克E.Ⅱ。不久,随着1914年7月28日第一次世界大战的爆发,福克E.Ⅰ、福克E.Ⅱ被德国军方大量定制。

著名的空战能手殷麦曼驾驶该机首次击落一架偷袭杜埃机场的英国轰炸机,这是军用机向争夺制空权迈出的头一步。之后,福克E.Ⅲ战斗机开始大量击落协约国的飞机,空战形势发生了有利于德国的呈一边倒的戏剧性变化。因被英军认为“残酷虐杀皇家飞机”而名声大噪。

在战前仿制而来的福克式

福克E系列的设计完全受法国影响,更可怕的是福克E系列战斗机在后来的空战中,其武器系统也是受法国人在飞机上首先安装朝前射击装置的影响,制造出了福克灾难。一战开始不久,法国优秀飞行员罗兰加洛斯发现要在空战中取得优势,关键要将机枪火力沿着飞机头部纵轴发射。这样机枪固定好后,可使飞行员直接控制,机头指哪就打哪,且一个人就能解决观察和射击,减少观察射击手,可换上重型机枪和带更多的弹药。他与雷蒙索尔尼埃共同研制出机枪与发动机轴同步的断续器系统,当螺旋桨叶片遮挡枪口时,断续器系统就使机枪停止发射,叶片转过去后再次开火。这原理听起来很合理,但当时机枪射速600发/分钟,螺旋桨转速1200转/分钟,而且子弹射出会有稍微延迟时间,注定有部分通不过桨叶的子弹会把螺旋桨打烂。
加洛斯与索尔尼埃决定在桨叶上加装钢制偏导板挡子弹,保住螺旋桨桨叶不被打断。虽然这会完成机头方向射击的要求,但同时带来了极大的风险,子弹被弹回后,有可能撞击到发动机或飞行员身上。可年轻的加洛斯冒险上阵了,他驾驶着加装好装置的莫拉纳索尔尼埃L型飞机连续干掉了2架德军飞机。三周内,他共计击落6架敌机,成了史上空战第一人,德国飞行员一时间见到法国飞机只能仓皇逃跑。加洛斯安装的冒险装置只是个人行为,法国飞行部队根本不认同这玩命设备,的确,加洛斯纯属玩命。好景不长,加洛斯因为设备故障迫降后,被德军俘虏,德军终于弄明白加洛斯的秘密武器了。德军一实验,飞机桨叶给打碎了,应该是加洛斯飞机上的钢制偏导片本身就快报废了。德军只好把福克叫来,下了24小时内必须解决控制装置问题的命令。不料,福克改变了与发动机轴同步的断续器系统,设计出一个与桨叶同步的协调器,直接控制机枪,使子弹永远打不到桨叶上,绝对的天才机械设计。从此,真正的空战开始了,德军占据了空中优势,协约国的福克灾难由此降临。

结构特点

福克E.1,曾被称为人类历史上第一款真正意义上的战斗机。在福克E.1投入空战前,一战战场上已经出现了空中交战,但均是侦察机、校射机之间用手枪、步枪的射击。少数安装机枪的飞机,也只是临时改装,还不算是真正的战斗机。当莫拉纳索尔尼埃L型与福克E.1型出现后,“战斗机”或“驱逐机”这个概念才真正诞生,从而开始了一种全新武器的演化史。

殷麦曼就是第一批使用装有机枪同步协调器战机的德军飞行员,他驾驶过福克E系列的所有战机,是德军著名的王牌飞行员,共计击落18架飞机。1916年6月18日,仅25岁的加洛斯在执行空中任务时坠机身亡。

福克E.Ⅲ采用第一次世界大战期间罕见的单机翼形式。但机翼上下用细钢丝牵引加强,亦称“张线”。长长的矩形断面机身用钢管焊成骨架,外覆蒙布。

但实际上,福克E.1却是一款抄袭而来的作品。

一挺口径7.92毫米的机枪直接装在机头上,处于一台空冷的星形活塞发动机的顶部,每分钟可发射子弹800发,一只初露锋芒的著名战斗机罗盘在第一次世界大战中首次安装在机翼上表面,敞开式单座座舱中只装有少量仪表。设计精巧的“射击协调器”使福克E一举成名,它是航空兵器上的一次伟大的革命。

安东尼赫尔曼杰拉德福克,出生于荷兰的著名飞机设计师,但此人却为德国制造飞机。1910年,年仅20岁的福克就制造出了一款快速而坚固的单翼机,但不幸的是,福克的成就在荷兰本国无人问津。最后,他在德国发挥了自己的聪明才智,在当地发展出了后来著名的福克飞机制造厂。

早期,福克自己设计制造了“蜘蛛”系列飞机,但是他自己对其并不满意。当福克看到法国的莫拉纳索尔尼埃飞机时,很快被这款飞机先进的理念和性能所折服。于是,他在1913年就搞到了一架莫拉纳索尔尼埃H型飞机,并迅速在自己的制造车间将其拆解,在模仿的基础上很快造出了福克M.5单翼飞机。

尽管福克M.5模仿了莫拉纳索尔尼埃H,外观非常近似,但许多技术细节是完全不同的。莫拉纳索尔尼埃H的机身是木质结构,福克M.5则改为钢管焊接结构,并在主翼内部前方增加了强化骨架,因此主翼更加厚,爬升能力更强,起落架还加上避震器以便于在临时机场起降。

福克M.5在1913年首次试飞,作为单翼机拥有很轻快的飞行速度,最大时速超过了130公里,比莫拉纳索尔尼埃H还要快10公里。1914年5月和6月,福克本人亲自驾驶福克M.5飞机进行了多场飞行表演,展现了出生的飞行性能,尤其是非常灵敏的纵向控制,坚固而灵活的机体也更适于特技飞行。

很快,第一次世界大战爆发了,德国军队看上了福克M.5,将其作为空中侦察飞机使用。战争进入1915年,空中战斗出现了,德国军方开始给5架福克M.5安装7.9毫米机枪,成为了福克E.1战斗机的原型。

又是莫拉纳索尔尼埃飞机,给德国送来宝贵技术

1914年10月,法国飞行员首次使用双座飞机的后座机枪,击落了一架德国飞机,开创了空战使用机枪的第一个战果。但是,这时候各国都未能解决机枪子弹穿过螺旋桨的难题,所以机枪有的配置于后座,有的配置于机翼上方,在空中很难打到灵活的飞机。

这时候,法国一名叫做罗兰加洛斯的飞行员开始探索“机头射击”的技术。他认为,只有将机枪火力置于飞机头部沿纵轴射击,才能确保子弹“指哪儿打哪儿”。于是,罗兰加洛斯与雷蒙索尔尼埃共同研制出机枪与发动机轴同步的“机枪断续器”。

按照设计,当螺旋桨叶片遮挡机枪枪口,“断续器”就使机枪停止发射,叶片转过去后再次开火。但“断续器”的设计存在很大缺陷,因为机枪速度为600发/分,螺旋桨转速却高达1200转/分,而且子弹出膛时间会有延迟,容易造成部分子弹撞上螺旋桨,把桨叶打烂。

为了保障桨叶不被打烂,加洛斯与索尔尼埃在桨叶上加装“钢制偏导板”以挡开子弹。但这个设计有很大风险,可能造成少数子弹被弹回,打到发动机甚至是飞行员身上。因此,法国飞机部队根本不愿意采纳这种“断续器”技术。只有飞行员罗兰加洛斯本人,冒险驾驶了一架改装过的莫拉纳索尔尼埃L型飞机,升空作战。

1915年4月1日罗兰加洛斯开始亲自上阵,很快显示出了新技术的威力,他本人在两周内连续击落三架德国飞机,迅速成为法国人的英雄。但罗兰加洛斯的辉煌却只是个人的努力,协约国方面对“断续器”进一步改进和实用化的进程非常缓慢。甚至于,部分双座型莫拉纳索尔尼埃L型还装备着后座机枪。

莫拉纳索尔尼埃L型,虽然是第一种专门安装机头机枪的飞机,但“真正战斗机”的王冠却被福克式夺走。

德国飞机在遭遇初期的被动打击后,时来运转了。

罗兰加洛斯的个人表演,在同年4月18日结束了。当天,由于飞机故障他被迫降落在德国阵地一侧,不幸被德军俘虏。莫拉纳索尔尼埃L型飞机和“机枪断续器”一起落入了德国人手里。

在得到这些战利品后,德国军方把福克叫来,要求他在48小时内复原飞机上的“断续器”,并在福克M.5型飞机上复制这套装置。结果,天才的福克敏锐地发现了法国人设计的缺陷,他在短短时间里改进了这套设备,将机枪与发动机轴同步的设计,改为了与桨叶同步。新的装置被命名为“机枪协调器”,子弹再也不会打到桨叶上。

加装“机枪协调器”的福克M.5型侦察机,也因此改名为福克E.1,该机安装有一挺7.92毫米同轴机枪,成为世界上第一款正式意义上的战斗机。福克E.1,在德国共制造了54架,很快该级更换大马力发动机升级为福克E.2,共制造了49架,随后又推出了福克E.3和E.4,生产了300多架。

就这样,“福克式灾难”正式上演了。1915年7月1日,福克E.1战斗机首开纪录,击落了一架双座型的莫拉纳索尔尼埃L型,让法国人尝到了“不识货”的苦果。

几乎一年时间里,协约国在空战中都处于被动挨打状态。这个时期,协约国只能让战斗机继续使用不可靠的“机枪断续器”和“钢制偏导板”,来迎战德国完善的“机枪协调器”。直到1916年,协约国才搞出了比福克式更好的机枪协调器。

从这个故事可以看出,仿制别人的技术并不是一件的丢人的事。关键是自己能否真正消化吸收,并在对方的技术基础上实现进一步的发展。反过来,即使是原创的发明,如果不受重视,无法真正的实用化,那么这个发明的价值也会大打折扣。

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