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【图说武器】二战德国浮筒式水上飞机技术的最高成就——HE115多用途水上飞机发展简史

 fairyfail 2022-07-10 发布于天津
(正文约4000余字,配图37张,阅读约10分钟,图片均来自网络,原创不易,感谢支持打赏)

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时隔许久,终于顾得上整理自己的文章。今天我讲一款多功能水上飞机,它在二战期间代表了德国水上飞机(主要指浮筒式)技术的最高成就。之所以会有这么高的评价,是因为这种飞机无论是综合性能还是服役时长,在所有德军水上飞机中都是最为优秀的,它的生产贯穿了整个二次大战,在战后的几个欧洲国家还在继续生产到了50年代后期。
在战争中这款飞机对英国的舰船构成了一定的威胁,也取得了一定战果。这就是我今天要讲的故事的主角——亨克尔HE-115多用途水上飞机。
这个专题我曾在2014年-2016年先后在自己QQ群(二战军迷研讨中心 群号83286768)中以专题讲座形式讲过一部分,但迫于当时国内资料的不完整,只能草草结尾。近年来在查阅了许多份来自英国和瑞典的资料和文献之后,才得以重新将这个专题尽可能细致梳理了一遍,力求给大家进行一次更为全面的介绍.

第一部分 研发背景

1935年3月1日,刚刚恢复建设的德国空军摆脱了凡尔赛条约的束缚,开始大力扩充自己的力量。但在此时,德国飞机无论是从质量还是数量上,与同期欧美列强相比都非常弱小。特别是能够服役的水上飞机,仅仅只有HE59这一类性能落后的型号。

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因此,为了适应现代化军备要求,帝国航空部责成最具设计影响力的亨克尔公司(又译海因克尔公司)和享誉盛名的汉堡飞机制造公司展开最新型号的水上飞机研制。为鼓励两公司,航空部在他们的飞机设计方案还没出炉的时候,就赋予了两款飞机He115和Ha140的预编号——这无疑是非常例外的举动。

其中亨克尔公司在设计师西格弗里德·冈特的带领下,研发了一款全金属结构,带有两台宝马公司132N引擎的大型水上飞机,每台发动机最大功率865hp。

按照军方的要求,飞机必须要能满足长距离救援、鱼雷轰炸、布雷和释放烟雾的功能,速度不得低于300公里/小时,装备两挺机枪(这在30年代的水上飞机中是标配)。1937年春天,HE59D因为故障率和性能落后已经停止了生产,此时的德国迫切需要一款能够满足以上军方需求的水上飞机。

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Ha-140

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He-115V1

最终,两公司不负众望,在1937年8月纷纷完成了自己飞机的首飞,准备应对测试。

拿HE-115V1为例,该机的外形设计乍一看起来中规中矩,但实则有很多先进的地方。比如机头采用了花房式的布局,可以便于轰炸手和机枪手提供良好的视野,同时也为鱼雷攻击提供了很好的操作和瞄准平台。花房机头计划装备一挺机枪,用可以360度纵向旋转的玻璃罩作为炮塔来提供更好的射界——这是参考了已经很成熟的HE-111的机头设计。这样的机枪布置,让机枪手无论是坐着还是趴着都可以以最大的瞄准角度进行射击。

为了提供更好的浮筒——机身连接强度,HE115保留了浮筒升力张线。在首飞的时候,HE115V1原型机的表现并不好,试飞员弗里德里希·里茨抱怨该机的控制面很难操控,几经折腾下来很消耗体力。在综合了试飞员的意见之后,亨克尔公司很快做出了改进,为各个舵面的操控提供了助力机构,并在机身结构上进行了一些小幅度改进。

很快,在当年9月份乌德特将军在一次视察V1机的测试后,给出了良好的评价。但他也随后表示,建议对该机的花房机头形状进行修改,使其外形更为流畅以减小空气阻力,另外增大垂直安定面面积。

1937年10月22日,该机与Ha-140一起在特拉维蒙德进行了竞标测试。两架飞机飞过特拉维蒙德港,并尝试在模拟北海风浪的海况下进行降落。虽然Ha-140速度比He-115稍快,但在降落的时候,右浮筒突然受到严重损坏,飞行员被随后的船只救起。这给在场的评委将军们留下了非常恶劣的印象。于是,亨克尔公司毫无疑问成为了当天的赢家。并按照评委意见开始进行机型的后续改进工作。

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时间很快到了1938年3月20日,当时希特勒非常推崇德国军用航空记录的打破,以此作为向外宣扬德国军事实力的手段。因此,被改进过并飞行过很多次的HE115V1,按照航空部的要求,进行了0-2000千克载重和最高4500米升限的世界纪录测试。经过与7小时15分钟的飞行,V1原型机不负众望,先后打破了8项世界纪录,良好的飞行品质给在场的外国代表留下了非常深刻的印象。

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V1原型机在与Ha140竞标时的模样

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打破8项世界纪录的V1,可以见到该机已经进行了垂直安定面、机头和背部外形的重新修改。

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近距离观察该机的BMW发动机。

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V1的机身和浮筒之间是有升力张线的,另外该机具有标志性的机身两侧梯子,在这架原型机上也是被折叠收放在机身背部。

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经过一番改进之后,V2原型机于1937年11月也投入了各项测试,大家可以注意到该机与V1的外形上存在的区别。

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1939年3月,V2在瑞典进行了一系列测试,其中包括在冰面上降落的能力。

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HE-115V3的官方存档照,可以见到该机的机头已经有了很大变化,这个花房式机头成为了HE115此后各型的标配。

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第二部分 服役与发展

西班牙内战爆发后,两架预生产型A0被交付给了西班牙弗朗哥的空军。

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花房式机头的生产,稍后我会提到该机一个非常特别的设计点

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HE115在工厂进行组装。

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该机垂直安定面的方向舵部分,可以见到在方向舵两边提供了左右配平。

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HE115的BMW 132K发动机,在B系列上用的这款发动机,单台功率已经达到了960hp,比之前的型号有了很大提升。

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HE115主要有A,B,C,D三个生产序列,D型是动力增强型,发动机换成了BMW 801C,输出功率高达1147KW,E貌似只有一架,武器方面有所增强。上图是亨克尔公司保留下来的该机A,B,C型内部线图,在外形上有一些细微的差别,请各位留心观察。

下面我将从结构上来进行一下简要的剖析,因为HE115战后虽然也有服役,但没有一架保留到今天(只有这两年才从北欧的冰海当中打捞了一架,还没有相关的图片和资料分析),因此只能从大量的照片和图纸资料上来对该机进行评判。

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该机的花房机头内部和半球形机枪塔。和HE111一样,机枪手可以通过旋转半球后面的手柄旋转该机枪塔,这样可以提供更好的射界。

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HE115的机枪手同时兼轰炸投弹手,搜救观测员的职责,他的任务最重,长时间他一般都会趴在这里工作。

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机头采用的7.92毫米MG 15航空机枪,机头半球炮塔的型号是GD-A系列1114型。

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正如之前提到的那样,花房式机头有个非常独特的设计,那就是飞行员在进行鱼雷攻击的时候,可以将自身的座椅下降0.5米,这样一来他的视野就会到达花房顶部的观测窗,这里是直接瞄准具,可以通过这里直接给轰炸员提供攻击指令。

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为了方便大家理解,我用了这张图,飞行员就是从位置1下降到位置2的后方进行鱼雷瞄准的。

机身的中部是一个巨大的武器舱,可以携带两枚鱼雷或是航空炸弹,水雷,也可以提供重要物资的运送。

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在武器舱后面是后部机枪手,乘员都是通过飞机机翼后部的这两具梯子来上下的。因为机头火力太贫弱,从HE115C开始,在机头下方设置了一门固定的MG151 15毫米大口径机枪用以正面攻击。

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为了增强自身火力,从C-1开始机翼发动机部位增设了两挺向后开火的机枪。

武器运载力方面,A型已经达到了9600千克的飞行重量,可以运载3250千克的炸弹,在机翼下方还可以悬挂两枚250千克炸弹。从B1型开始,HE115加强了机身结构强度,最大飞行重量10815千克,可以运载两枚鱼雷,一枚SC500航空炸弹,或是LMA III型水雷一枚。

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HE115的改型不算很多,比如这款就将机头的15毫米机枪换成了20毫米航炮。

具体服役情况——该机主要配属给了106,406,506,706和906几个鱼雷机大队,同样被一些训练单位所接收。该机在东西两线均有服役,1940年到1941年之间,HE115大批出动,在英国周围布下了数量众多的水雷。1940年4月的纳尔维克作战当中,该机与英国的舰船发生了交战,两方各有损伤。1941年6月23日,一架HE115在大西洋北部救起了5名落水的英国飞行员。到了1944年年底,HE115已经生产了超过400架左右,在盟军收复挪威之后还发现残留了一支HE115的小队,共有七架,但后来全被拆解了。目前没有一架完整的HE115能够幸存于世。

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这是1944年2月攻击盟军船队的照片。

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HE115的最大问题在于自卫火力贫弱,这是一架被盟军飞机击落的HE115,发动机拉出了很长的白烟。

在针对北方航线——盟军向苏联运输的船队的攻击行动中,HE115击沉了一些船只,这里面还有一部分是苏军船只,但具体战果到现在都无法统计出来。

第三部分 别国使用的HE115

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该机被广泛出口给欧洲的一些国家,这是1939年6月,瑞典空军获得的HE115。

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瑞典的这架HE115正从机库下滑到水里,准备进行起飞训练。

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因为飞行员操作水平问题,部分刚到瑞典的HE115遭受了不必要的损失,就像这架,三名机组人员全部死亡。

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为了更好的使用本国装备,瑞典军方的HE115用了KEsp m/22-37R 8毫米机枪。

挪威也在战前获得了12架HE115,但因为战争爆发,只交付了6架,其余6架被德国人留为己用。留在挪威的6架飞机,被赋予F.50,F.52,F.54,F.58,F.60的名称,这六架飞机全是A-2型号,在德国入侵挪威的时候,F.52,F.54,F.56跑到英国去了,原本挪威飞行员是想投诚以后用这种飞机继续打击德国人,但被英国人留下来用作特殊用途——他们换成了德军涂装,在马耳他一带进行重要战略物资的运输。F.50飞往芬兰,随后与那里的芬兰军一起抵抗苏联,至于为什么这架飞机的机组成员没有选择保卫祖国,而是转去和德国的小盟友并肩作战,至今还是个谜,因为这架飞机早在巴巴罗萨初期就损失掉了,全部机组人员应该全部死亡。剩下的F.58和F.60在德国人登陆挪威之后,被德军重新接手,加入己方战机序列。

至于原本保留在西班牙的那两架无疑很幸运,它们在弗朗哥掌权之后继续服役,一直到了1954年才退役拆解。

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被英国人俘获的挪威F.56号飞机,短暂的采用了英国飞机的涂装,但很快就换上了德军标志,留作他用。

战争结束后,瑞典军方将一批HE115回收到了自己麾下,因为自己再战前就跟亨克尔公司购买了生产权,因此生产一直持续到了1949年,最后一架HE115应该是在1959年那个夏天完成了最后一次例行飞行任务,随后被拆解。一代名机就此划上了个句号。

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按惯例,最后来一张本人最喜欢的上海环球火柴盒HE-115模型封绘作为结尾。

技术数据(HE-115B-1):

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乘员:3人

全长:17.30米

翼展:22.28米

全高:6.60米

机翼面积87.5m²

空载质量:5290千克

最大起飞质量:10400千克

动力:两台BMW 132K 星型发动机,每台706千瓦

最大速度:327千米/小时

作战半径:2100千米

最大升限:5200米

机翼载荷:103.8kg/m²

单位功率:139W/kg

武器装备:机头一挺MG17 7.92毫米机枪,机身背部后方一挺7.92                 毫米机枪,5250千克炸弹,或者两枚同等炸弹匹配一枚800

       千克鱼雷,或1920千克水雷

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