本来这个摆烂了的话题已经不想参与了,但是看到上面某人竟然把蛋蛋和黑丝相提并论,还是要从航空史角度拨乱反正。
我们能够说零战是昭和歼20,或者说歼20是我们这个时代的“零战”么?
Bullshit!
因为如果从发展的眼光来看,零战其实是日本航空工业走下坡路的征兆,而制造出歼20的中国航空工业好戏才刚刚开始。
有人说什么蛋蛋是“是亚洲设计的第一款真正达到世界领先水平的战斗机”。这当然是扯淡的。首先蛋蛋从来不是什么“世界领先水平”的战斗机,其次它也不是日本第一次搞出跟得上世界水平的战斗机。蛋蛋的总设计师掘越二郎在自己的回忆录中就说过,虽然蛋蛋是掘越二郎最有名的作品,但是他自己最喜欢的作品,所谓日语中的“快心之作”,则是他在蛋蛋之前设计的96式舰载战斗机。
纯粹从技术角度上说,96舰战比零战更接近歼20的地位。
在航空技术史上,96舰战的地位要比零战高。首先96舰战是有史以来第一种飞行性能压倒同期陆基战斗机的舰载战斗机,这就足够载入史册了。其次96舰战是第一种日本设计师独立设计生产的战斗机,之前的海军的90舰战其实是抄的波音P12,陆军的91战则是法国设计师设计的。轰炸机方面也差不多,各种英国货、德国货。最后很多研究者认为96舰战很可能是1937年度的世界最强战斗机,而且即使面对38年服役的P36和F2A这些新锐机也不落下风。甚至于BF109B这种幼年霸王龙都还未必能比96舰战强。而零战要真面对41年服役的BF109F和FW190A那是肯定要被吊起来打的。从紧跟世界先进水平这个角度出发,96舰战反而做得比零战要好。从96舰战到零战,日本航空业相对于世界先进水平的距离,其实是拉大了。
1935年可以说是日本航空技术史上激动人心的一年,也是三菱公司咸鱼翻身的一年(之前因为投标三连败,三菱差点破产),掘越二郎设计的96舰战首飞,本庄季郎设计的96陆攻也成功首飞。这两种飞机的问世也标志着日本的航空制造业达到了当时的世界一流水平。
拿同期的其他国家先进机型做比较,比如我们可以用96陆攻对比一下,96陆攻最大起飞重量7.7吨,实用升限9100,最大平飞373,航程4300,载弹量800kg。同期苏联的DB3最大起飞重量9.5吨,实用升限9600,最大平飞430,航程3800,载弹量1000kg。美国的马丁B10最大起飞重量7.4吨,实用升限7300,最大平飞346,航程2200,载弹量1000KG。美国的道格拉斯B18最大起飞重量12.5吨,实用升限7300,最大平飞348,航程1450,载弹量2000KG。英国的布仑海姆最大起飞重量6.5吨,实用升限8300,最大平飞428,航程2300,载弹量500kg。
可以看出,96陆攻相比同期其他国家开发的双引擎远程轰炸机各方面性能都不落下风,完全可以当得上是当时世界一流的远程轰炸机。
额如果我们忽略机翼油箱的防护问题的话……
同样的情况也适用于96舰战。这个只有五六百马力的小东西居然能在3000米高度飞到440,这在1935年是相当了不起的成就。而且96舰战作为单翼机还拥有和双翼机不相上下的机动性和可操纵性(看嘛,就是说你,I-16你个渣渣),中低空爬升也十分出色,海平面爬升率可达21米/秒。作为对比,同期的波音P26玩具枪最大平飞只有377,抗战初期中国空军的主力装备霍克系列只能飞到360。美国陆航的新锐机舍维尔斯基P35和寇蒂斯P36也只有440-450的最大平飞,但机动性和爬升都不如96舰战。甚至即将开启40年代的BF109B在4000米以下中低空都打不过96舰战。在1937年,96舰战是最快的单发战斗机之一,也是世界最强单发战斗机的有力竞争者。相比之下,零战可以说是1941年服役的新锐单发机中速度最慢的,连罗马尼亚的IAR80都比零战飞得快。
更何况96舰战还是舰载战斗机。96舰战服役的同时牛牛的新锐舰战居然还是海斗士这种双翼机。英国1940年才服役的管鼻燕最大平飞都才440多,白瞎了它那个1300马力的劳斯莱斯发动机。
当然,谁JB让英国佬非得整个双座单发战斗机出来?总之牛牛在舰载机上一向脑洞清奇,跟他们家的坦克有一拼。
因此,也真难怪掘越二郎要把96舰战而非零战视为自己最得意的作品。
而正相反的是,零战在其服役的1941年,在当年服役的新锐战机中,充其量也只是一种二流货色罢了。
具体可以看我以前的答案:
为什么二战时日本不给德国零式战机? - 矢锋的回答 - 知乎
那么,同样是崛越二郎的设计,为什么零战相比起96舰战,在世界战斗机中的位置,反而有所退步呢?
一方面,我们可以认为是崛越二郎在设计零战时的工作氛围不如设计96舰战时那么好。
96舰战圆形机9试单战的开发背景是这样的,当时日本海军刚刚开发7试舰战搞砸了 。7试舰战是三菱的崛越二郎和中岛的小山悌这两位未来的两家公司顶梁柱的处女作,结果双双砸锅,谁也没有达到海军的技战术要求。这次惨败使得海军内部对日本航空工业实力的估计一下子掉下去不少。于是在开发下一代原型机9试单战时,海军提出的技战术要求无比的保守,最大平飞只要求3000米352,载油200,6分30秒内爬升到5000。这个技战术要求甚至比已经在试制中的90舰战改进型95舰战的实际性能还要低,甚至都没要求原型机可以在航母上起落(山本五十六亲自过问,痛骂让新飞机适应旧航母是削足适履),连名字都由舰战改成了单战,可以说对两家公司完全没要求了。
面对这样宽松的环境,两家公司的反应截然相反。中岛公司的小山悌认为,此时日本还不具备研制世界一流战斗机的能力,因此他搞了个山寨波音P26的改进型,颇有点沈霍伊苏两拐再改剁手的意思。相反,崛越二郎则选择放手一搏,全金属结构,流线修型,还有冲压一体成型的薄型椭圆机翼,几乎把三菱当时能折腾出的新技术新工艺全用上了。就是可收放起落架当时三菱实在搞不定,只好继续用固定起落架凑合。但即使如此,三菱的原型机竟然在3200米高度飞出了450的平飞(后来的量产型发动机差一点,速度略慢),吓得海军说你丫谎报数据么怎么地?其实小山悌的作品也凑合,但确实没崛越二郎的速度快,只能甘拜下风。
可以说,96舰战是崛越二郎在外界压力很小的情况下,基本按照自己的思路和想法研制出来的。研制过程除了中岛公司提供的“寿”发动机时不时闹别扭,三菱自己的发动机烂泥扶不上墙以外,整体上算是相当顺利,因此完成度非常高,性能平衡。飞机的飞行品质优异,操纵柔和,爬升和盘旋都是世界顶级的,尤其在中低空完全没有对手,比BF109B都爬得快,同时速度俯冲比起同时代的他国飞机也不虚。结构强度和抗损性也都不差,抗战初期有架96舰战被打掉了半个机翼居然还飞回去了,这放在零战这个打火机身上简直不敢想象。
研制零战的过程就完全不是一回事了。
众所周知,蛋蛋的技战术要求是1937年10月发布的。这个时候,兵大爷们的胃口已经被96舰战和96陆攻吊起来了,加之这个时候日军刚刚在中国战场上因为源田实的战斗机无用论吃了大亏,于是对新战斗机的调门唱得非常高,完全和96舰战时的佛系掉了个个儿。计划书要求新战斗机最大平飞要过500,着陆速度不大于107,机动性不能低于96舰战,3000米爬升3分30秒,巡航时间超过6个小时,7G过载时要有1.8的安全率,武器还要有2枪2炮。拿到这份计划书的掘越二郎头皮都麻了,苦苦哀求兵大爷们无论如何指标都得调低一点。
结果不哀求还好,这一求,源田实和柴田五雄这俩活宝代表机动派和速度派现场表演撕逼大战,两边喷了几个钟头口水之后谁也不肯让步,于是原案通过。做不到?做不到就是你们这些非国民不努力!
最终,在巨大的研发压力下,掘越二郎在零战的研发上犯了很多错误。最著名的当然是发动机非得选小直径的瑞星。其实从战争末期搞的金星零战来看,选金星作为零战的发动机根本没任何问题。这个错误直接封死了零战的改进潜力,后来令掘越二郎懊悔不已。但是木已成舟,也没办法改了。
但这并不是掘越二郎在蛋蛋上犯下的唯一错误。
因为兵大爷那里没道理可讲,所以崛越二郎也只能想办法死扣计划书里没提到的细节。比如计划书里说以巡航速度留空时间要达到6个小时,但没说巡航速度是多少。于是崛越二郎就拼命压低巡航速度,压到和失速速度差不多的200+(参考一下,P51D的巡航速度有400+),发动机全程怠速运转,那油耗自然就下来了。因此蛋蛋21能以仅仅518L的内油(作为对比,P40的内油为556L,雅克9D为675L,P51D的内油高达1100L,P47L更是有1400L内油)飞出近2000的内油航程。但其实这种飞法需要飞行员非常小心地控制油门在失速边缘走钢丝,非高手根本做不到。此外过慢的巡航速度还会拖累整个空中编队,同时也不利于开战前抢占优势能量。
当然,作为崛越二郎可以甩锅说做不到是兵大爷技术太差。嗯,迫真。
因此,蛋蛋的所谓惊人的大航程其实是要打很大折扣的。瓜达尔卡纳尔岛战役中,日军设在布干维尔岛的主机场卡希利机场距离瓜岛主机场亨德森机场其实只有约500KM,拉包尔基地距离亨德森机场也就800KM。按照某些卫星数据,蛋蛋带上330L副油箱足够飞上2500KM再支撑30分钟空战,按理说在这个战场上应该游刃有余。但实际上1942年8月7日开始的瓜岛战役中,驻拉包尔的台南联队就因为去瓜岛来回航程太远,一般飞行员根本飞不了,只能集中西泽广义、坂井三郎、太田敏夫等全部王牌飞行员执行护航任务,一次只能出动几架到十几架蛋21掩护几十架一式陆攻和99舰爆。结果从42年8月到10月,台南联队的王牌们经常在劣势兵力下作战,而且常常是连轴转,消耗很大。像坂井三郎开战第一天就重伤退场,另一名有12个击落记录的王牌吉田素网同日阵亡。和西泽广义、坂井三郎共同组成“台南三羽乌”的海航六号王牌太田敏夫也于当年10月中了萨奇剪,一头扎进了瓜岛的丛林。而“三羽乌”的中队长,有27个击落记录的“拉包尔的里希特霍芬”笹井醇一则于8月底在与最终战绩18.5个的马晕王牌马里昂·卡尔上尉对枪当中被凌空射爆。其他陨落瓜岛的台南王牌还有19个战绩的羽藤志一等。当然被他们掩护的轰炸机部队死得更惨。比如8月8空袭瓜岛的23架1式陆攻有18架被击落,80多名空勤人员死亡失踪。瓜达尔卡纳尔岛就此成为绞干本子飞飞精血的绞肉机。
到11月台南联队撤离一线时,头号王牌西泽广义环顾四周,已经没几个熟面孔了。
相比之下,P51D从英国到德国直线距离有900-1000公里,就没有说只有高手才能往返的情况。人家还能在德国人的机场上空玩CAP。苏联的雅克9DD远赴巴尔干半岛为铁托提供空中支援时差不多也要飞那么远,也没有蛋蛋在所罗门海域的窘迫。因为人家都是靠实打实的载油量来换航程,而不是像零战那样用怠速滑翔来投机取巧。
实际上,在消耗了大量王牌之后,所罗门地区的零战前出到卡希利、蒙达、科隆班加拉等距离瓜岛更近的机场。但这样一来,零战的作战半径相对于瓜岛及其附近部署的P40、F4U、P38等美军战斗机也就没有什么优势了,因为这些飞机其实也可以到达零战的机场上空作战。
除了在航程上投机取巧,崛越二郎也深知从来不把人命当回事的兵大爷们虽然在计划书中规定了7G过载时要有1.8的安全率(就是说结构能抗住1.8倍的受力),但克扣一点也不会被追究。实际上,根据其他设计师留下的笔记,蛋蛋的强度根本达不到要求。机翼实际只有1.6,而机身甚至连1.0都没有。后来蛋蛋交付部队后连续出了3起事故,其中2次空中解体,但果然三菱公司完全没有被追究。有人评价说这种事要出在苏联设计师早被拉出去打靶了,要出在德国飞行员会自己拿手枪上门算账,也就是在昭和本子这种奇葩国度蛋蛋甚至连停飞都不带停的。
这里顺带说一句雕刻刀这个问题。其实减重这事儿乃是飞机设计师的本分,不要说战斗机,C919首飞完第一件事情就是拉回车间开刨。但是减重也要按基本法,有多少本事减多少重,有本事的削了重量仍能保证飞机强度和机械性能满足要求,甚至削过之后强度更高性能更好,没本事的就是拿性能和安全换重量,得不偿失。
很多人都把零战当做雕刻刀削重量削狠了的典型。其实雕刻刀这事儿吧,反面例子还真轮不到蛋蛋。寇蒂斯-莱特有个38年首飞的CW21恶魔式战斗机才是典型。这玩意儿简直是个美国零战,空重只有1.5吨,装850马力发动机竟然能飞出506的最大平飞,机动性也是相当出色,吊打刚刚服役的P36。当然,跟零战一样,防弹钢板和自封闭油箱一概欠缺。毫无悬念地,美国陆海军都不要这种草菅人命的玩意儿,于是寇蒂斯在1939年2月把飞机带到了中国推销。在中国空军的测试中,CW21在和P36的模拟格斗中大获全胜,但是在试飞中连续两次坠机,并导致功勋飞行员董明德重伤。于是中国空军也决定不要这破玩意儿。CW21最后卖给了荷兰人,用于荷属东印度的防空工作(果然殖民地没人权)。1942年初,CW21在荷兰飞行员驾驶下迎战零战,战损比11:4,作为一种38年的飞机也算说得过去,但是连早就飞惯了各种打火机的日本飞行员也对CW21那一打就碎的机身强度无比震惊。于是CW21在日本飞行员那里落了个“纸飞机”的绰号,所有虏获的CW21一律拆铝回收,一架不留。
不过魔法雷霆里的CW21猛得一批,这算后话……反正董明德又不会夜里找安东聊天。
当然雕刻刀的正面例子也轮不到蛋蛋。雅克福列夫才是真·减重大师。雅克3装克里莫夫M105这种1200+的垃圾机头居然能在4000米高度飞到660,比多少2000机头的货都快,而且机动和爬升也都是顶尖的,操纵手感也非常柔和,火力更是猛得一批(别列津一时爽,一直别列津一直爽),44年打得德空鸡飞狗跳,出了一大堆王牌。苏联空军战绩最高的战斗机团265师402团(802次空战胜利,因为处分和战绩一样多,没有近卫称号)就是飞雅克3的。
总的来说,崛越二郎的雕刻刀在零式上表现得不如雅克福列夫好,但是至少比CW21强得多。当然,在零战上崛越二郎对自己的表现还是觉得满意的。虽然把零战搞成这样并非崛越二郎的本意,但既然兵大爷自己要草菅人命,那设计狗也只能甲方最大了。
那么,为什么兵大爷要如此不顾后果地压榨设计师呢?拿就要从另一个方面来说了。
日本航空工业跟不上1930-1940年代全球航空技术的爆发式发展
本人以前在
二战时期的日本军工处于什么水平? - 矢锋的回答 - 知乎
当中论述过这个问题。有兴趣的朋友可以看一看。日本航空工业整体就完全是在欧美国家的技术转移基础上发展起来的。
在30年代中期,通过一系列技术转移,日本确实得到了当时最先进的航空技术。96舰战也好,96陆攻也好,包括接下来的97重爆、97战、97舰攻、99舰爆等等都是这一波技术转移的受益者,因此当时日本航空工业也在一时间触碰到了世界一流的门槛。
但是到30年代末期,随着世界战云密布,技术转移的速度也逐渐慢了下来。鹰酱可以转让给本子黄蜂发动机,但肯定不会分享超黄蜂的秘密。英日同盟在二三十年代的逐渐趋冷到事实解体,日本也不再可能从英国拿到航空技术转让(忘了说一句,日本海航始于1921年英国政府向日本派出的塞姆皮尔教育团,算是英国人手把手教出来的徒弟,当然整个日本海军都可以视为英国海军的嫡传弟子)。唯一能够获得技术转移的就只有德国人那里了。三德子对本子也还算仗义,每次的竞标失败品都在本子那里收回成本。于是倒霉的亨克尔博士就成了日本人民的老朋友,像He112和He100最后都卖给了日本。
问题就在于,亨克尔He112之所以在德空选型当中败给Bf109,根本原因就是亨克尔一生之敌梅塞斯密特在Bf109上腾出了航空制造业的一次工艺革命,而一直醉心于通过刨气动提高飞行速度的亨克尔搞出的He112却是个工艺复杂难以生产的东西。因此本子虽然购买了He112,但因为并没有买到Bf109(希特勒没发出口许可),对于这次工艺革命没能及时赶上趟。加之零战计划书中对于生产性完全没有涉及,崛越二郎设计的零战在生产时各种又是打孔又是铣刨,最后零战居然需要2万个生产工时,造价5万美元,是Bf109的三倍之多。这还是沾了日本工人不值钱人工成本低的光。
当然掘越二郎完全不需要自卑。同期中岛公司的小山悌给陆航搞的那个KI43隼式要25000个工时,比零战还过分。
所以这真就是本子工艺不行。
He112输给Bf109之后,亨克尔不服,遂在设计He100时一改He112刨气动的德性,吸收Bf109的生产工艺,大幅提升生产性(除了管不住手还是搞了个复杂又脆弱的翼面冷却系统,直接葬送了He100的前途),虽然还是没被德空瞧上眼,但又在本子身上卖出了高价。1940年5月,HE100运到了日本,终于为日本带来了这次工艺革命的成果。
但这跟蛋蛋已经没什么关系了。HE100生产工艺的受益者主要是KI61飞燕、KI84疾风、KI100、紫电等本子末代电风扇。这些飞机大致上达到了40年代初的世界先进水平,但和其他国家的末代电风扇比起来就完全不够看了。
二战末期,本子曾经测试过一架从中国战场虏获的P-51C。日本陆航有30个击落记录的王牌飞行员黑江保彦大尉驾驶这架飞机(使用日本的91号航空汽油)把日本所有末代电风扇吊打了个遍。日本飞机甚至连2打1都打不过。
而更让日本人绝望的则是这架P-51透露出的设计水准和生产工艺又把刚刚从HE100上面才学到30年代末40年代初水平的的日本人拉下一大截子。比如野马那套层流翼的应用在40年代其实是显学,各国都在搞,除了野马这个层流翼最早的成功应用,像毛熊的拉-9、牛牛的怨恨都是层流翼。日本搞层流翼也搞了好几个原型机,但因为日本技术储备薄弱,对层流翼的研究一直无法突破,所有原型机在风洞和试飞报告中都仅仅得到"成果不明显"的失望结论。看到野马不仅主翼是层流翼,甚至连螺旋桨剖面都是层流的,日本航空工程师们的绝望之情溢于言表。
这里顺带说一句,现有的包括魔法雷霆在内的游戏,为了游戏性考虑,对于KI84之类日本飞机的性能都是打了鸡血的。KI84那个所谓的“加100号油能飞687”的说法如今有人找到了原始出处即美国航空技术情报中心(TAIC)的测试手册,证明其根本是一厢情愿。因为手册上明确写着:“除非特别标明,性能数字代表TAIC的估算值”。也就是说,这个687根本不是美国人飞出来的,而是随便估了一个偏大的数据。事实上,出于严谨,即便是已经实际测得的数据,TAIC也会再“拔高”一些。比如零战52型:TAIC手册写着最大速度358英里/小时。但下边又标注到:“飞行测试获得的只有340英里/小时”。这等于告诉飞行员:这飞机我们飞了,但感觉速度可能偏低,再给你们拔高一点才算保险!
更何况飞机的燃油根本不是说换就能换的。美军测试KI84总计就飞了20个小时,如此短的时间内美军甚至连各项性能测试都没来得及做,更不用提“转换燃油”的了。
也就是说,日本人自己测试出的6000米高度624,才是KI84的实际性能。这个水平大致相当于1941年服役的Bf109F。
日本海军的末日电风扇紫电,作为一种低空战斗机,1000米高度最大速度560,3000米540,5000米590,大致相当于1941年服役的雅克1。
没办法,30-40年代这种航空工业一日千里的时代就是这么残酷,尤其对于日本这种依靠技术转移活着的国家更是如此。这个时代航空技术迭代之快,两三年就可能迭代一次。1935年还算先进的飞机,到1940年就已经是飞行棺材了。如果不能迅速跟上技术发展形势,那么已有的技术地位将迅速丧失。
这对于日本这种工业底子薄,依赖于技术转移的穷逼帝国主义无疑是灭顶之灾。在研制96舰战时,日本因为刚引进过一波先进技术,因此搞96舰战的时候自然一帆风顺,96舰战也确实跟上了当时世界先进水平。同样,陆军的97战在当时性能也是很不错的。但是在研制零战和隼战时,由于技术转移速度趋缓,日本在战斗机迭代上也就逐渐显得有些力不从心了。到研制疾风紫电等末日电风扇时,由于技术转移已完全停滞,这些号称装备有2000马力发动机的末日电风扇,实际水平只达到40年代初的世界先进水平。这还是不考虑这些末日电风扇糟糕的生产质量,尤其是2000马力发动机那稀烂的可靠性的情况下。对比当时的世界顶尖水平,日本人已经落后了一代以上。
当然从另外一个方面来说,正是这种快速迭代创造了零战神话。大战之初美国战斗机的迭代正好被军械局玩砸了,导致美国陆航和海航一直到1944年还在用P40和F4F顶缸。否则要按照美国航空工业的深厚底蕴,1942年零战就该被F4U海盗当火鸡打了。
间战期及二次大战当中战斗机的快速迭代,和今天有人驾驶战斗机迭代的缓慢形成鲜明对比。那个时代的战斗机两三年就能迭代一次,而今天F-22、F-35、台风的研制时间都超过20年。中国的歼10从1985年正式立项到2003年生产型交付部队,也用了18年时间。歼20虽说厚积薄发,研制过程较为顺利,从立项到正式装备部队也用了10年左右。
不仅如此,今天那些机龄比飞行员还大的三代机仍然在绝大部分国家的空军挑大梁,甚至仍然被认为是先进战斗机。你能想象福克DR1服役到1940年代吗?
在五代机已经服役十年的今天,航空业甚至连六代机该长啥样都搞不清楚,这同样是战斗机问世百年以来闻所未闻的事情。
在进入21世纪以后,有人驾驶战斗机实际上已经成为了一种昂贵、复杂、庞大而沉重的装备。今天的战斗机无论是全重、生产工时还是造价(同等币值)放到二战都要超过B-29这样重型轰炸机,技术迭代速度之慢则堪比战列舰。
相比之下,几十年前的无人机,还是这样的丑小鸭:
后来当无人机长成这样的时候,已经可以上科幻电影了:
而今,形形色色的无人机已经充斥着我们的生活
而中国的军用无人机,也在不到20年时间里,由这里:
发展到了这里:
和动辄十几二十年研发时间的有人机不同,今天的无人机仍然保持着相当快的迭代速度。例如在2019年70周年阅兵式上出场的WZ8无人机,其最令世界同行震惊的还不是其性能,而是这种高超音速无人机从立项到首次执行实战任务仅仅用了不到五年!这样的迭代速度简直梦回1930S!
而同时,中国的外销型无人机正在全球热点地区大杀四方,正如80年前西班牙战场。
或许,这,才是这个时代的Bf109
而这,才是这个时代的P51
由此,迎来了风云激荡的2020年代!
零食飞机就是大日本帝国到宿命和象征,半吊子、死撑、硬撑、死要面子活受罪,最后撑不住了,悲催崩溃。
我觉得,零战就是当时整个日本民族的写照。以孱弱的实力打造出能与世界最强者比肩的锋芒。易摧折也无法持久,偏偏又沉迷于这种一时的优势
简单写一下吧:零式战斗机是一款体现了集中昭和时期日本国家发展特色的战斗机,他一方面体现了日本航空技术人员追赶世界航空科技巅峰的决心,一方面有突出体现了日本航空技术在核心领域的短板。
在如今的日本文化创作者的大力扶植下,零战这款飞机的文化内涵已经远超了零战本身的技术实力了。
总的来说,零战在1942年以前还算是比较先进的战斗机,但由于设计冗余度小,日本综合系统短板较多等原因,在42年以后快速落伍,最后沦为完全的炮灰飞机。
零战设计的决定性因素之一是日本航空发动机水平的缺陷较大,日本的航空发动机在二战时期应该是参战的主要大国当中最差的。从航空发动机的发展趋势来看,活塞式航空发动机,在二战前,其技术难度上来说是气冷小于液冷,液冷发动机的出力小,但内部空间紧凑,由于战斗机活塞式发动机一般安装在机头,对拓展飞行员视野,缩小整机尺寸,减小风阻等方面有较大优势。气冷发动机直径较大,且设计时不需要考虑冷却液管线的排布,同时可以直接堆砌一排6-8个气缸以加大出力,设计难度上小于液冷。但即使是设计难度较小的气冷发动机,日本发动机也面临功率密度不足的问题。直径较小的“誉”式发动机功率不足1000马力,而“金星”发动机则为1200马力,但是直径较大,出于飞机续航力,整机功重比等方面的考虑,堀越二郎选择了较小的发动机搭载较轻小的机体,这就决定了零战的基本设计架构。也决定了零战在设计上不可能依靠高功重比走能量机的路线。
同时,零战的机体较轻,因此更需要考虑飞机架构的完整性,而不能将飞机的主要结构拆分,如零战的驾驶舱-机翼翼根段必须是一个整体,因此只能在焊接技术较好的大型工厂内进行这种复杂多面体的整体焊接,而德国bf-109则可以将机翼和驾驶舱完全拆分为几块板状零件,因此可以在小工厂首先完成板状零件,然后进行总装,这种方面的差异也导致零战的生产难度较大,且必须集中在大工厂制造核心的翼盒,进而限制了其生产速度。
零战的发动机出力小,不得不选择全方位的减重,因而在防护方面没什么考虑,全机没有防弹玻璃,也没有保护驾驶员的钢板,自封油箱也没有及时安排,种种安全因素的舍弃导致零战的战损返回几率极低,因此也导致了日军精锐飞行员一旦数量下降,日本飞行员的损耗速度明显加快。
零战的火力方面则是日军军方“拍脑袋”的产物。零战设计的体量和减重本身就导致其很难搭载大口径机炮,但是军方依旧强行要求搭载20mm机炮,因此零战只搭载了2门99式1号机炮和7.92mm航空机枪。这种机炮本身仿制自厄利空ff型机炮,属于较落后的型号,且为了减重还进一步缩小体积,减小炮口初速,最后沦为糖豆发射器,令飞行员的射击难度进一步加大。以开战时的美国战斗机的情况来看,日本当时最好的选择恐怕应该是选择给零战安装4门13.2mm机枪更为合适。
尽管零战因日本系统工程上的缺陷导致了很多问题,但日本设计师依旧结合了当时的世界航空发展先进经验,尽可能给零战提供了先进技术的应用空间。零战采用气泡式座舱设计,飞行员座椅位置较高,令飞行员视野较好。同时零战还首次在日本战斗机上使用了收放式起落架。
总的来说,零战的良好的狗斗盘旋性能的取舍是日本军方思维局限+日本航空发动机水平不足的共同产物,日本的航空设计师在本国糟糕的子系统的基础上,尽可能发挥聪明才智,积攒了零战这一种相对先进的战斗机。
零战在太平洋战争初的良好战绩,实际上更多的还是因为日军飞行员在太平洋战区的素质优势导致的。太平洋战争初,英国早已经忙于对抗德国,因此留在英殖民地的飞行员素质不高,训练水平也不足。而美国虽然工业实力雄厚,但是美军飞行员缺乏足够经验,且美军指挥官的长期学习教育上,也未能及时适应接受英德对抗过程中的能量战的理论,因而形成了基于一战的狗斗空战的思维,主动驾驶战斗机寻找零战狗斗,自然也就中了零战的下怀。如澳洲空军使用喷火寻找零战格斗,就是非常不明智的举动。不过伴随着美军官兵逐步适应了战场环境,这种不利因素也就开始削弱了。如萨奇剪式机动强调二打一,实际上就是在依靠美国强大的战斗机生产能力和生存能力进行作战,日军零战防护几乎没有,搜救水平更加不足,因此零战被击落以后飞行员死亡的几率较大,而美军虽然看起来损失一架f4f战斗机,但美军f4f防护较好,搜救体系支撑完整,因而美国飞行员死亡率低于日本,且战斗机的产量足够快速补充,因此在战术上的一换一,在战略上是有利于美国的。
综上所述,零战是一款日本航空公司竭尽全力研发的产品,只不过日本航空工业在子系统上的缺失,的确不是一朝一夕打鸡血放卫星就能凑足的。
“零式战斗机”在历史爱好者眼里可谓是如雷贯耳。
这种飞机可以算是旧日本海军的图腾之一,直到现在,还会有很多关于这种飞机的动漫和周边在出品。
这种飞机为什么叫“零式”呢?因为它定型投产的时候是1940年,这一年在日本是“皇纪2600年”,因此,这一年定型生产的战斗机,也就被叫成“零式战斗机”了。
零式战斗机的首秀是在80年前的9月。
在1940年9月13日爆发的璧山空战中,零式战斗机出现在中国的天空,它们的对手是中国空军的伊-15,伊-16战斗机。
零式战斗机的性能全面凌驾于这些苏联的过时货,战果也是一边倒的。
日本方面宣称双方的战损比是27:0,中国空军的将士们空有报国热情,但技术差距太大,从璧山开始,中国进入了“有空无防”的一段黑暗时期,直到日本偷袭珍珠港之后,零战的性能在一段时间之内都可以凌驾于欧美战斗机之上,这也就成就了后来的“零战神话”。
当然,后来零式战斗机性能落伍,飞行员素质差,沦为神风特攻机的故事,这都是后话了。
零式战斗机的研发和作战历程,相信不少读者也都是耳熟能详(动画片《起风了》讲的就是零战设计师堀越二郎的故事)。
针对零式战斗机相关的资料也都是汗牛充栋,这有什么好讲的呢?
也还是有的,零式战斗机的成功和失败是一些武器设计根本原则的很好体现,这些根本的原则不仅仅是“产量和性能的矛盾”,或者“速度和装甲的矛盾”,而是一些更深层次的东西。
作为我们后世的读者而言,倘若看到相关资料的时候可以进行这样的思考,历史的复杂和启示才会更加引人入胜。
所以,今天这篇文章,就以零式战斗机为例,讲一讲武器设计和使用时的这些理念。
工业产品一般而言都是针对某种需求而开发出来的,所以设计制造的每一个环节都需要考虑“怎么满足设计中提出的需求”。
对于使用场合性命攸关的武器而言,尤其如此。倘若一般的工业产品还会有些地方让设计者“炫技”的话,那么武器设计中这样的炫技就显得非常愚蠢。
这方面一个典型的反例就是二战中的保时捷博士,他参与的德军重型战车项目中总是要去塞进去他的电传动设计,也不能说这样的电传动设计不好,但这样的设计需要用到大量德国缺乏的铜资源,而且传动效率极低,故障率也非常高,无论从战术还是战略的层面上,这样的电传动设计都很难解释为“针对某个具体的目的”。
因此,保时捷虽然被希特勒所偏爱,但他的设计被武器局否掉,也在情理之中(关于这段故事,循迹晓讲会在未来推出的专题节目“虎式坦克”中会有涉及,敬请期待)。
而零式战斗机之所以一开始“打遍天下无敌手”,其中最根本的原因就是因为它在开发的时候非常认真地执行了“形式服从功能”的原则,并把这样的原则做到了极致。
日本海军的需求是一款大航程,高速且机动性良好的战斗机,这个需求很高而且彼此之间矛盾,唯一的出路就是减重,并且提高推重比。
说到推重比,海军需求的推力在当时的环境下是很难再提高了,那就只有减重。零战的设计团队为了减重,把事情做到了极致。
关于杜拉铝和铆钉的事情,大家也都耳熟能详,这里不再赘述。
单就说机体结构加工。那会儿其他飞机的组装都是左右机翼插在机身上,但零战不是这样,它是一整片左右的机翼构件加工好,然后机身坐在这样的机翼上。
这么做没其它的目的,也还是为了减重。
日后这种组装工艺也出现在日后美军的P-51野马上,也是同样的道理,当然P-51为了减重做的更彻底,它的整个机体到了后来都不喷漆了,这样能减轻十几公斤的重量,这对飞机性能还是有不少提升的。
因为零战的设计团队把“形式服从功能”的原则贯彻到每一个铆钉上,所以这架战斗机满足了日本海军的每一个苛刻要求,不仅如此,零式战斗机的低速性能,爬升性能和水平盘旋性能都极为出众。
当时的盟军战斗机想要在低空低速的缠斗中讨零战的便宜是非常困难的事情,这一切的基础是堀越二郎对减重的极致追求,也是“形式服从功能”这个理念的很好体现。
换句话说,任何武器的设计使用,如果背离了“形式服从功能”,下场一般都不会太好。
为了实现一些性能指标,武器的设计必定会在另一些指标上有所牺牲。
对于零式战斗机而言,在发动机推力并不出众的情况下追求高性能就只能减重了,而这样的减重只能去削弱一些“看上去不那么重要的指标”。
一般而言,武器上的零件一般而言都要考虑恶劣环境下的使用,所以设计上的“最大承载力”会比战场上允许的最大承载力要大一倍左右,但零式战斗机要减重,于是在海军的默许下,零式战斗机许多零件的最大承载力被默默地调低,这也是没办法的事情,不然就没办法减重了。
当然零式战斗机为了达到性能的极致,舍弃的非常重要的性能是“飞机的防护性”,零战的油箱不是自封油箱,零战一打就着,零战的飞行员没有装甲保护,这一切都是事实,造成这一切事实的直接原因就是为了减重,防护不牺牲是不行的。
再往深处追溯的话,这跟日本武士道文化有关,重视进攻,忽视防御,认为战死是无上的光荣,懦夫才需要防护呢。
这种武士道文化导致的恶果已经是一个被说了无数遍的话题了——开战前日本好不容易攒下的一些精英飞行员慢慢地被消耗殆尽,而日本根本无力补充,到了1944年,日本只能由一些菜鸟去开着战斗机作战,虽然这些菜鸟“很有精神”,但无奈水平是真不行,于是除了神风还能干什么呢?
说起来,武器设计和运用中“合理的取舍”受到很多因素的影响,有些影响因素是实际的需求,还有些就是长期的历史因素和民族秉性了。
这种事情不经历惨痛的失败,是很难觉察到的。
零式战斗机是优秀的,这点毋庸置疑,但直到日本战败,曾经无敌的零式战斗机走入历史的时候,日本人才开始意识到“为了追求极致性能而牺牲飞行员的性命”这样的取舍是出了问题,往深处讲,就是“牺牲个人”的文化有什么问题呢?
这样的做法并不见容于文明社会,再从实际的角度看,当人都一个个被牺牲掉的时候,那些“星辰大海”的迷梦靠什么去实现呢?
所以,各种妥协和牺牲都可以讨论,但拿人命去牺牲的,虽然现在还有很多人支持这么做,但战后的日本也还是觉醒了—— “一个需要人民为他死的国家,就让他灭亡好了”。
我们知道,武器的研发生产是非常费时费力的,所以对于武器,特别是像飞机这样的“国之重器”而言,在设计的时候能够为后续的改进提供的空间越大,冗余度也就越高。
如果说零式战斗机在“形式服从功能”这一项可以拿满分,在“合理的取舍”这方面在当时的选择也可以理解的话,那么零战在“冗余度”这一项的得分就可以说是不及格了。
在一开始设计的时候,零战的机体结构就没留下什么改进的空间,后来也不是没有小修小改,但在一开始的设计上想要制造出高空高速性能出色,堪比地狱猫的飞机,那就太为难堀越二郎了。
当然零式战斗机在设计上没留下什么冗余,很大程度上是发动机决定的。发动机功率上不去,怎么改都不对,这也是日本那个时候的工业基础决定的。
日本真正成为一个制造强国那是二战以后的事情了,1945年以前,日本的制造业比起英美差距其实是巨大的,但是在“大日本帝国从没失败,以后也不会失败”的心里惯性下,日本还是走上了一条与世界为敌的不归路,等发现自己制造业真不行的时候,那个“大日本帝国”也就快凉了。
说到零战设计时“冗余度极差”的事情,讲一个很有趣的小细节,零式战斗机的全称是“零式舰上战斗机”,那是要在航空母舰上使用的,航母的空间有限,怎么着飞机的机翼得折叠起来节约点空间吧。
但零战不是这样的,为了保证机翼强度,早期零战的机翼也就只有翼尖能折起来,这折起来的机翼还不如不折叠呢,所以后期的零式战斗机把机翼缩短,这个象征性的折翼就取消了。
日本在二次大战期间的许多装备,其设计时的“冗余度”都很难说好。
比如说那会儿日本的航空母舰,在翔鹤级航空母舰上,一号升降机为零式战斗机专用,因为这个升降机比较宽,零战折不了机翼,也就只能用这一部升降机了。
二号和三号升降机尺寸较小,是为轰炸机预留的——轰炸机的机翼折叠更多,占地面积更小,不似零战,这也是日本舰船设计上不留冗余度的案例,这种情况下,遇到需要多带战斗机的场合,航母甚至都不能及时地把这些零战提升到甲板上,这也是制约日本航空母舰战斗力的关键性因素。
所以,零式战斗机一开始的设计就基本不太有改进的余地,如果在一场短期战争中,零式战斗机会有压倒性优势。
但是太平洋战争旷日持久,拖到最后,到了“武器的冗余度”开始决定交战国韧性的时候,零战就只能迎来悲惨的结局。
日本人是很为零式战斗机骄傲的。直到现在,零式战斗机的图案还出现在日本国内许多博物馆的纪念品商店里。
我自己案头有一把尺子,上面画着零式战斗机的侧影,那是在吴港的战舰大和博物馆售品部弄来的。
零战和战舰大和成了那个时候日本光辉的象征。对于很多当代的日本人而言,“日本造出了世界第一流的战斗机”,“日本造出了世界第一的大军舰”是直到现在都很值得自豪的事情,即使日本在二战中战败了,零战曾经很厉害,这个事实无论如何都无法抹杀。
都说“以史为鉴”,虽然零战还没到二战结束就已经过时了,但它曾经的辉煌还是多少可以预示着一些东西的。
第二次世界大战之后,那种动辄打几年的全球战争是很难再出现了。
很多时候,一场战争可能会在几个小时或者几天之内就结束,然后决定某个地区,某几个国家几十年的命运。在这样的局部战争中,质量优势远远大于数量优势,精心打造的武器和训练有素的军人是最可靠的战斗力。
但是在这个时候,武器的设计,包括飞行员在内的作战人员训练,都很难在战争进行时进行大的调整。平日里用什么武器,军人的训练水平是什么样,大概在战争时也就是这个样子了。
在这种短期的局部战争中,零式战斗机设计时极其强调的“形式服从功能”会在性能上赋予武器一种压倒性的优势。
例如,战后另一种将“形式服从功能”强调到极致的典型武器就是美军的F-117隐形战斗机。
这种飞机说是战斗机,但没什么空战能力,机动性和速度都很差,载弹量也并不突出,但是它的所有设计都是为了隐身,它将隐身的功能发挥到了当时能做到的最好。
结果,历次局部战争,F-117飞机作为先锋出动了那么多架次,也就被击落了一架。即使是很讨厌这款飞机的人,也不得不承认,F-117是一种非常成功的,甚至是划时代的飞机。
另外,零式战斗机在战争后期的失败也表明了优秀军事人员的重要性。
当然,在旷日持久的消耗战中,日本遭遇的是“非超级大国”一定会遭遇的人员消耗和断档。
但是,在二战结束之后,战争的模式已经转变成了短时间的局部战争。这个时候,“精兵”的作用就会体现出来。
那有没有一支小国的军队,把“装备精良”和“精兵强将”结合起来呢?
还真有,这就是以色列国防军,尤其是他们的空军。以色列空军的故事很多人都不陌生,我就不废话了。
这种“神话般的战绩”背后,可能他们并没有直接参考零式战斗机的故事,但是,基本的那些思路,其实也都是相通的(关于以色列空军的故事,以后我也会专门写东西讲一讲)。
所谓“以史为鉴”,还是需要有一些深刻的思考,而不仅仅是一个口号。对零式战斗机如此,对很多不那么愉快的事,也应该是如此吧。
有一说一,其实性价比最高的4K蓝光播放设备很可能是二手xbox
祖国不会忘记、人民不会忘记!
为有牺牲多壮志,敢叫日月换新天!