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帝国余晖，英国“吸血鬼”喷气式战斗机，英国航空工业的喷气杰作

【帝国余晖，英国“吸血鬼”喷气式战斗机，英国航空工业的喷气杰作】现在谈及喷气式战斗机 ， 英国并不是一个能够给人留下深刻印象的角色 。 但是在第二次世界大战中 ， 英国的“流星”喷气式战斗机 ， 是当时同盟国阵营中少有的 ， 真正做到实用化的喷气式战斗机 。 即使是在第二次世界大战结束后 ， 美国和苏联开始在航空领域发力的情况下 ， 英国仍然在喷气式战机研发领域拥有相当不错的表现 。
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左边的是“流星” ， 右边的是“吸血鬼”
德·哈维兰公司是一家很多航空军迷都比较熟悉的二战英国战机研发公司 ， 二战英国皇家空军装备的“蚊”式系列战机就是该公司的杰出作品之一 。 但除了“蚊”式系列战机之外 ， 德·哈维兰公司在二战期间还成功研制了英国的第二款喷气式战机 ， 这就是今天本文要介绍的“吸血鬼”喷气式战斗机 。
从E.6/41设计规范到DH.100原型机——“吸血鬼”战斗机的诞生
让我们把时间拨回到1942年年初 ， 当时的英国皇家空军通过各种情报 ， 已经逐渐了解到德国正在喷气式发动机及其配套战机加大投入 ， 并获得了相当大的成绩 。 为了能够在空军装备上和当时的德国空军相对抗 ， 当时的英国国防部发布了著名的E.6/41设计规范 。
E.6/41设计规范要求当时英国航空公司研发一款最大飞行速度在1785公里/小时 ， 实用升限14600米 ， 安装4门西斯帕诺航空机炮的喷气式战斗机 。 因为德·哈维兰公司很早就认识到了喷气式战斗机的价值 ， 并提前做了技术储备 ， 因此在1942年9月份 ， 德·哈维兰公司就拿出了DH.100原型机的设计方案 。
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第一架原型机
DH.100设计方案在外形上最大的特点就是其双尾撑设计 ， 这种设计让DH.100原型机拥有了非常不错的前后方视野 ， 非常有利于飞行员观察战场态势 。 二战中另一款采用与此相似设计的战斗机 ， 就是美国的P-38战斗机了 。 至此 ， DH.100原型机的总体布局得以确定 ， 并获得了自己的经典绰号——“吸血鬼” 。
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和P-38战斗机的设计布局很像
很多人对“吸血鬼”战斗机采用双尾撑设计有些不太理解 ， 而实际上 ， 采用双尾撑设计是德·哈维兰公司受当时喷气式发动机技术限制 ， 在飞机气动外形设计方面不得不做出的让步 。 当时的喷气式发动机分为轴流式喷气发动机和离心式喷气发动机 ， 而“吸血鬼”战斗机装备的则是英国第一代实用化的喷气发动机——“丑妖I”型离心式发动机 。
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“丑妖I”型离心式发动机
离心式发动机是利用离心力将气体向四周甩而压缩气体,高压气体经过压缩高速流入燃烧室,与燃料混合燃烧再从喷管喷出以获得反冲力的一种发动机 。 离心式发动机的优点是构造简单、可靠性高 ， 技术风险小 。 缺点则是体积大、推进效率低 ， 发展潜力有限 。
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离心式喷气发动机工作原理
因为采用了“丑妖I”离心式喷气发动机 ， 正面投影较大 。 “吸血鬼”战斗机就没办法像“流星”喷气式战斗机和ME-262喷气式战斗机那样 ， 采用将两台喷气式发动机悬挂在两侧机翼下的做法 。 而且当时的喷气式发动机尚无加力燃烧的概念 ， 为了能够更好的利用“丑妖I”型离心式发动机的动力 ， 德·哈维兰公司最终决定将发动机直接塞到机身后部 ， 让两侧机翼的正面风阻降到最低 。
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可见发动机几乎占满了后半截机身位置
在将发动机放到机身后部并采用双尾撑气动布局之后 ， “吸血鬼”战斗机的正面变得非常“干净” ， 降低了摩擦阻力和干扰阻力 ， 和“流星”喷气式战斗机、ME-262战斗机相比 ， 能够获得更多的升力 。 并且 ， 因为“吸血鬼”战斗机的机身比较短 ， 不用再考虑安装其他导流设备对发动机尾流进行引导 ， 降低了整机结构重量 。
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“吸血鬼”战斗机的大致布局就此确定
在“吸血鬼”战斗机正式定型前 ， 德·哈维兰公司还根据“吸血鬼”战斗机在实际试飞测试中的不足进行了一定的改进 。 飞行员在试飞中发现“吸血鬼”原型机的偏航稳定性不好 ， 飞机在俯仰机动时 ， 需要稍微向左偏转才能实现配平 。 同时原型机在以较高速度进行平飞时 ， 原型机会出现蛇形机动的情况 。
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上图为早期原型机 ， 下图为后期气动外形调整版本
德·哈维兰公司在经过重新测试之后发现 ， 出现这种情况的原因是初始版本的“吸血鬼”战斗机尾翼和方向舵直接和发动机尾流处在同一水平面上 ， 喷气式发动机工作时的尾流对方向舵和水平尾翼的正常工作造成了干扰 。 在找到问题根源后 ， 后续的“吸血鬼”战斗机方向舵和水平尾翼位置进行了调整 ， 稍高于发动机尾喷口 。
在“吸血鬼”战斗机整体气动外形没有大的调整之后 ， 英国皇家空军开始通过给“吸血鬼”战斗机安装推力更大的发动机 ， 来尝试提升“吸血鬼”战斗机的飞行性能 。 1945年 ， 使用1408千克级“丑妖II”型发动机的“吸血鬼”战斗机在5500米左右的高度创下了850公里/小时的新世界纪录 。
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飞行员座舱后部的辅助进气口
除了“丑妖”系列离心式喷气发动机之外 ， “吸血鬼”战斗机还使用过罗·罗公司的“尼恩”系列发动机 。 因为“吸血鬼”战斗机使用的“尼恩”发动机为2045千克级 ， 并带有双排压缩机 。 为了给发动机提供充足的进气量 ， 这部分“吸血鬼”战斗机在飞行员座舱后部还设计有辅助进气口 。
值得注意的是 ， 虽然“吸血鬼”战斗机的前半部机身拥有非常不错的机载雷达安装位置 。 但是“吸血鬼”战斗机在前半部机身并未安装有任何机载雷达 ， 仅安装有4门20毫米西斯帕诺航空机炮而已 。
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前半部机身并未安装机载雷达
虽然“吸血鬼”战斗机是一款为第二次世界大战而设计的喷气式战斗机 ， 不过等到“吸血鬼”战斗机实现实用化时 ， 第二次世界大战已经进入尾声 ， “吸血鬼”战斗机并没有获得在第二次世界大战中一展拳脚的机会 。
从教练型到舰载型——“吸血鬼”战斗机的性能拓展
刚开始时的“吸血鬼”战斗机主要是单座型 ， 但根据英国皇家空军的需要 ， 双座型的“吸血鬼”战斗机很快也被设计出来并投入了生产 。
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教练型“吸血鬼”战斗机的并列双座座舱
在这里需要特别介绍一下“吸血鬼”战斗机的教练型 ， 和其他教练机采用串联座舱布局不同 ， 教练型“吸血鬼”战斗机采用的是并列双座设计 。 并列双座设计虽然加大了飞机的正面投影面积 ， 增加了飞行阻力 ， 但是却有利于两名飞行员在飞行时沟通和交流 ， 这个优势在教练机上体现得更为明显 。
和当时同时拥有“流星”喷气式战斗机和“吸血鬼”战斗机的英国皇家空军相比 ， 可以让英国皇家海军选择的喷气式战斗机就非常少了 。
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韦斯特兰的“飞龙”舰载机
在第二次世界大战结束后的一段时间内 ， 英国皇家海军还在使用“飞龙”螺旋桨战斗机作为主力舰载机 。 在这种情况下 ， 让“吸血鬼”战斗机升级为“海吸血鬼”战斗机并登上航空母舰就成为了必然 。
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正准备在航空母舰上降落的“海吸血鬼”
因为要在航空母舰上使用 ， “海吸血鬼”战斗机的襟翼比“吸血鬼”战斗机增加了40%左右 。 同时“海吸血鬼”战斗机的起落架油液支柱加长、结构加强并安装上了着舰拦阻钩 。
虽然英国皇家海军用“海吸血鬼”战斗机成功的在航空母舰上进行了起降 ， 但因为“海吸血鬼”的加速性能不佳 ， 起飞效率不好 ， 所以英国皇家海军对其总体评价并不高 。
“吸血鬼”出国——不错的出口成绩
虽然“吸血鬼”战斗机并未受到英国皇家海军的热情欢迎 ， 但是在出口方面 ， “吸血鬼”战斗机的表现却相当不错 ， 德·哈维兰公司前后一共成功出口了3268架“吸血鬼”系列战斗机 。 澳大利亚、芬兰、加拿大、瑞典、挪威、法国、印度、意大利等国家都曾进口并使用过“吸血鬼”战斗机 。
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法国空军使用的“吸血鬼”战斗机
因为“吸血鬼”战斗机一开始是为英国皇家空军设计的 ， 所以在大量出口之后 ， 在寒带和热带等气候极端地区都出现了不同程度的“水土不服”情况 ， 大部分问题都出在其发动机和前半部分木质机身上 。 为了解决这些问题 ， 德·哈维兰公司推出了众多改进型号 ， 以适应不同国家空军的使用需要 。
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瑞士空军装备的“吸血鬼”教练机
虽然“吸血鬼”战斗机的出口成绩不错 ， 但亮眼的外销成绩和早期喷气式战斗机供不应求的市场状况有很大的关系 。 而实际上 ， 等美国的F-80等一众喷气式战斗机性能逐渐完善并被允许出口后 ， “吸血鬼”战斗机的市场份额短时间内就出现了较大的下跌 。 大部分海外用户都开始逐渐将“吸血鬼”战斗机作为二线装备使用 。
总结——被发动机左右的“吸血鬼”战斗机
“吸血鬼”战斗机可以说是成也发动机 ， 败也发动机 。 早期的双尾撑设计+离心式喷气发动机在喷气式战斗机发展的初期 ， 确实为“吸血鬼”战斗机赢得了非常不错的起点 。 但是这个搭配方案 ， 也限制了“吸血鬼”战斗机性能的进一步提升 。
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双尾撑+离心式喷气发动机既是帮助 ， 也是阻碍
离心式喷气发动机要想进一步增大动力 ， 就需要设计得更大 ， 以便提高自己的空气压缩效率 。 但是这样又会反过来导致“吸血鬼”战斗机的正面投影面积加大 ， 飞行阻力提升 。 而后来航空发动机的发展也证明了 ， 通过增加长度就能够提升推力的轴流式喷气发动机 ， 才是军用航空发动机的发展方向 。
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轴流式喷气发动机拥有更好的发展前景
而此时“吸血鬼”战斗机的双尾撑布局 ， 又让“吸血鬼”战斗机无法使用长度更长但性能更强、发展前景也更好的轴流式喷气发动机 。 在其他性能更好、更有发展潜力的喷气式发动机出现后 ， “吸血鬼”战斗机的没落 ， 自然也就成为了不可避免的事情 。


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