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二战太平洋及亚洲上空的恶魔——日本“零式”战斗机

 梦想童年594 2023-07-05 发布于江西

零式战斗机(代号:A6M Zero),是二战日本海军研发的一型单座单发平直翼活塞式舰载战斗机,是日本二战期间产量最大的战斗机。零式战斗机由日本三菱重工公司于1937年开始研制,1939年完成首飞,1940年开始服役,是日本海军二战期间的主力舰载战斗机,被广泛运用于亚洲主战场和太平洋战区作战。

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东洋恶魔——“零式”战斗机

“零式”战斗机的研发背景

1937年5月19日,日本海军向三菱重工与中岛飞行机株式会社两家公司提出一个名为“十二试舰载战斗机计划要求书”的设计案。“十二试”中的“十二”是指日本昭和十二年,“试”表明该型飞机属于一架试验样机。

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零式的前辈日本海军九六式舰载战斗机

三菱内部专门为这个项目成立了设计小组,首席工程师是堀越二郎。两家公司都以“昭和十一年度航空机种及性能标准”进行设计,日本海军要求:新的单座舰载战斗机能在海军航空母舰和陆上基地正常起降,可用于拦截敌方战斗机和侦察机;其飞行速度以及爬升力要强于敌方战斗机和侦察机,并对对方进行拦截;机动性可和敌战斗机空战;普通满载状态发动机最大出力可续航1小时;携带20毫米炮1-2门,如只装设1门时必须追加7.7毫米机枪2挺。携带1门20毫米机炮的弹药量为60发、1挺7.7毫米机枪为300发;可在300海里内接发电报、30海里内无线电通话;实用高度3000-5000米;另外还要求离着舰性能良好,起飞长度在合成风力10m/s时必须在70米内;使用副油箱时飞行时间可到6小时以上(几乎变态)并可持续改良;必要时可搭载2枚30公斤炸弹用于对地攻击。对于战斗机续航能力与作战半径的需求,除了滞空时间以外实际要求规格内还有不得短于各种攻击机的航程的规定(海军的要求就是简而言之:你们用什么方法我不管,新型战斗机要性能要全面超越敌方战斗机)1937年10月,日本又整合其在与中国空军作战的经验,将飞机的设计需求修改为高度4000米时,最大空速270节;爬升到3000米高度花费9分30秒;正常动力下可以维持1.5到2小时,经济巡航速率下携带副油箱为6至8小时;装备两门20毫米机炮,两挺7.7毫米机枪,并且能够携带两枚60公斤炸弹;携带各种无线电设备,包括定向设备;在17节顶头风下必须少于70米;机动性能必须和96式舰载战斗机相同。由于技术难度太大,1938年1月17日,中岛公司退出竞争,三菱开始独自研制。

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“零式”战斗机设计师堀越二郎,当日本海军不断的对新型战斗机性能提高要求后说到:海军都xx是马鹿

崛越二郎的研发小组为了满足海军(马鹿)提出的方案采用了许多新技术。其原型机使用三菱瑞星13型双重14缸空冷星形活塞发动机,后来统一编号为Ha.31/13,被选中的原因是由于其重量轻直径小。其驱动一具两叶变距螺旋桨,最大起飞功率780马力,3600米高度时最大功率875马力。虽然后来采用的950马力的荣12星型气冷发动机,虽然相比于欧美同期产品并不出众,但由于机体较轻,其时速依然能达到了533千米/小时。零式战斗机能获得优异性能优势最大来源就是轻,翼载极小,完全弥补了发动机动力的不足,而且保证了2200千米的超大航程。同时由于轻,零式还获得了非常快的爬升速度,每分钟900米。完全超越了同期如F2A、F4F、P-40、喷火等欧美战斗机,其低速格斗能力与转弯半径都优于同期欧美战斗机,令盟国飞行员很难从后接近零式的航线从而获得开火机会;反之,零式出众的回旋能力令其在初期的近距离空战中经常处于优势。

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十二试舰载战斗机最终定型设计图纸

由于需要面对军方提出的大航程与轻机体这对矛盾问题,研发小组采取注重减轻机体重量的解决方案,并采用了日本住友金属有限公司开发的特殊轻质铝合金——日本称50岚金属,这种铝合金比钢还硬,因为有了这种金属零式设计时就采用了很细的飞机框架,并且敢于在上面钻孔减重,此外铆钉尺寸也非常小,并尽量简化铆接点,在能保证战机强度的情况下大大减轻了飞机重量,有了超硬铝合金,对飞机主桁梁进行革新,其抗拉强度好,耐疲劳强度更好,而且机体重量极轻。但是为了减重,其甚至取消了飞行员的防护钢板,不用自封闭式油箱,这些都成为日后的致命缺陷(马里亚纳射火鸡)在那个年代,战斗机配备装甲防护并不是国际流行趋势。

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制造中的十二试舰载战斗机

1939年3月16日,三菱名古屋工厂完成了首架12试战斗机的制造工作。1939年4月1日,该原型机由试飞员岛胜藏驾驶首飞成功。之后,面对原型机在试飞中所暴露出的问题,研发小组通过修改螺旋桨叶片、更换大功率发动机等措施来满足军方的要求。

1939年9月14日,日本海军认可了该原型机,正式编号A6M1,同时第二架原型机的制造工作完成,并在十月份通过了公司内部试飞,由于其更换了新型发动机,于是将其由A6M1型改为A6M2型。

1940年3月11日,A6M1第二架原型机在试飞时解体,机毁人亡。当时研发小组并未查清这次事故的真正原因,最后将事故原因总结为翼梁结构的问题。因此从第22架生产中的A6M2开始,机翼结构中引入了起加强作用的后翼梁。1940年7月15日,首架A6M2在日本本州机场由试飞员志摩胜三首飞,由于发动机功率的加大,A6M2的性能全面超过了日本海军的要求,整个试制计划提前一个月完成。侵华的日本海军航空队获悉12试舰战研制成功的消息,立即申请装备。

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零式战机三视图

服役历程

1940年7月31日,日本海军正式装备12试舰载战斗机。由于是在1940年正式采用,该年是日本皇纪2600年,后两个数字是“00”,因此被称为“零式舰载战斗机”,简称零式。

零式战斗机二战中参加了日海军的所有作战行动:包括入侵亚洲主战场,偷袭珍珠港,太平洋岛屿争夺战,以及后来防卫美军B-29轰炸机轰炸日本本土等。

零式战斗机首次参战是在中国战场,1940年7月21日,从9号机后的15架A6M2加入驻汉口的日本海军第12联合航空队。1940年8月19 日,12架零式A6M2首次参战,为50架轰炸中国重庆的三菱96陆攻护航,未发生空战。

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璧山空战——中国空军永远的伤痛,同时也是零式战机的战场首秀

1940年9月13日,日本海空航空队出动36架轰炸机,在13架零式战斗机的护航下,杀气腾腾地向重庆飞去。中国空军第3大队和第4大队从成都太平寺机场起飞了25架伊-15和9架伊-16战斗机,双方在璧山(现重庆市璧山区)上空相遇。仅仅半个小时,中国空军不仅没能击落一架敌机,反而在34架对阵13架的数量优势下,被击落13架,另有11架迫降损毁,10名飞行员血洒长空,9名飞行员负伤,而日军仅被击伤3架。此役日军大肆宣扬27:0的战果(实为24:0),成为了抗战期间中国空军最惨痛的一战。零式最初投入中国战场后约一年,由于无法从战场上获得一架零式甚至是残骸,因此无法了解其特性。此时作为美国陆军航空队退役军官的飞虎将军克莱尔.李.陈纳德,注意到战场上出的日本新式战斗机,并立即向美国国内报告,但这份报告没有引起当局的重视,盟军仍然对零式一无所知,这也为太平洋战争初期盟军空军力量遭受巨大损失埋下了伏笔。

太平洋战争爆发初期,日本海军有300架零式,其中有250架用于太平洋战区,其相继参与了偷袭珍珠港和菲律宾作战等战役,得益于零式超强的机动性和变态般的续航力,使得比当时盟军装备的一票F2A水牛、F4F野猫、CW-21B、霍克75A、P-40战鹰等战机几乎没有还手之力,形成一边倒的局面,再加上盟国准备不足,缺乏对零式特性的正确分析,采用错误的一战体系空战战术导致在开战后几个月里,太平洋地区的战斗机部队损失了约2/3。

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1941年12月7日,日本海军联合舰队航母上即将起飞参与偷袭珍珠港的零式战机

1941年12月7日,日本偷袭珍珠港,零式从航母起飞,为第一波攻击的B5N2 97式鱼雷机和D3A1 99式俯冲轰炸机护航,掌握制空权后,零式也扫射机场跑道,防空火力点和其他一切目标,在空战中击落了4架美国战斗机,还给珍珠港的地面设施造成了极大的破坏。此役中日本损失了8架A6M2,大多数是被对空火力击落的。1941年12月8日,日本陆基航空兵从中国台湾台南出发,大举空袭菲律宾,84架A6M2护送54架G4M11式陆攻和54架G3M2 96陆攻袭击克拉克机场,美军飞机紧急起飞迎战,被击落15架,另外还有50架被摧毁于地面,一天内美国在菲律宾的空中力量全部被消灭。在菲律宾上空坂井三郎下士首先击落一架柯蒂斯P-40,两天后又击落了一架B-17轰炸机。到12月13日为止,美军大势已去,A6M2开始使用机炮扫射地面目标,零式用了3天就掌握了菲律宾的制空权。

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但是零式战机也不是十全十美的,飞虎队很快就找到了它的弱点所在

1941年12月20日,日军空袭昆明时,飞虎队首次参战。飞虎队的P-40B都绘有吓人的鲨鱼嘴,借以打击日军飞行员的士气(都是两个肩膀扛个脑袋,岛国武士道也有害怕的东西)虽然P-40B机动性远不如零式A6M2,但俯冲速度要快很多。利用这项优势,飞虎队采用高速俯冲,打了就跑的战术,避免与零式纠缠。在1942年飞虎队并入第14航空队前,他们已经摧毁了286架日本飞机(包括空中与地面的),自己仅损失13名飞行员。

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编队飞行中的零式战斗机

在1942年珊瑚海战役中,零式装甲较薄弱、发动机功率较低的弱点逐渐暴露,美国F4F战斗机飞行员利用零食战斗机的诸多弱点发展了了多种与之对抗的有效战术,其中一种是由VF-3中队指挥官约翰.s.萨奇少校发明的“剪刀交叉/萨奇交叉”战术,在这种战术中,两架野猫互相交叉飞行,互相掩护对方尾部,这样零式即使咬住其中一架野猫式,同时另一架野猫也咬住了零式。另外在大编队作战中,野猫飞行员被提醒要尽可能保持高度,俯冲攻击敌机编队,然后利用俯冲的速度优势脱离再爬高,准备进行下一次攻击,尽量避免与零式近距空战。

1942年6月3日,日本古贺忠义下士驾驶A6M2从部署在阿留申群岛附近的龙骧号航母上起飞,袭扰荷兰港。在返航途中发现机身油箱上有两个弹孔,还在不断漏油。由于燃料不够,迫降在阿库坦岛上的沼泽中。迫降中飞机翻了身,飞机只是有些轻微损伤,但古贺下士却因脖子折断而丧命。五个星期后,一支美国海军的侦察部队发现了这架倒扣在沼泽中的日本飞机,死去的飞行员仍被绑在座椅中,A6M2被仔细包装后用船运回美国本土。

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被美军缴获的零式战斗机,盟军在对其修复后进行了一系列试飞研究,使得盟军快速了解了零式战机的优缺点,从而为打败零式战机打下了基础

经修理后美军对其进行了飞行测试,测试后美军得出结论表明零式有很好的爬升率,航程机动性也优于盟军战机;但在高速时,零式机动性急剧恶化,副翼僵硬,动作困难。零式机翼结构存在严重缺陷,俯冲速度受到限制,如果速度过快飞机很容易解体,被咬住的零式能通过做高速俯冲或者小半径转弯摆脱,所以要保持高速,避免陷入低速纠缠。但不可使用爬升手段摆脱,也不能追击急剧爬升的零式。零式采用的荣12型发动机采用浮动式化油器的设计,高速俯冲时易造成发动机熄火。零式为了减轻重量,没有安装自密封油箱和任何自动灭火装置,飞行员也没有装甲保护,机体表面中弹就可能引起飞机着火并还特地研制了穿甲燃烧弹,这种子弹非常容易穿透零式的铝合金蒙皮,并引燃整架飞机。本土的测试报告帮助美国飞行员立足现有装备改进战术,利用零式俯冲能力不好的特点,对零式护航的轰炸机采取打了就跑的突击手段,以避免零式的截击,使其护航效果大大降低,并且通过俯冲逃跑的手段避免被击落。

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刷上美军标志的零式战机

这个战术的应用使美军在F6F/F4U与P47/51服役以前,给日军轰炸机部队沉重打击,扭转了空中不利局面,零式的优势被美军的新战术和新装备逐渐抵消。

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东洋恶魔的末日即将来临

1942年10月26日,零式A6M2在圣克鲁斯进行了最后一次空战,随后被A6M3所取代。

随着美国海军F6F“地狱猫”/F4U“海盗”等新型战机的服役,不管是在机动性还是火力、防护力等各方面,对曾经不可一世的零式战机形成了全方位无死角的超越碾压。

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F6F“地狱猫”战斗机轻松碾压零式战机

1944年6月,零式A6M5在马里亚纳海战首次参战,6月19日,108架A6M5为攻击斯普鲁恩斯的第58特遣舰队的鱼雷机和俯冲轰炸机编队护航,但是在F6F地狱猫的阻击和美舰队防空火力的打击下,日本损失了近300架飞机,日本海军大伤元气,此后再无力组织有效的空中攻势。这就是著名的“马里亚纳猎火鸡大赛”。

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马里亚纳海战中在日军航母上起飞的零式战机

在马里亚纳海战后,面对已经名存实亡的日本联合舰队海军舰载机部队,零式战机一步步走向覆灭的边缘,最终在之后的莱特湾海战及冲绳岛战役中沦为“神风特工队”的自杀式飞机。

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冲绳岛战役中,向美军航母编队进行自杀式攻击的零式战机被美军防空火力击落。夕阳西下,东洋恶魔也即将迎来自己覆灭之日

性能数据

机体参数(以零式21型/A6M2B为例)

乘员 1人

长度 9.06米

翼展 12米

高度 3.5米

空重 1680千克

最大起飞重量 2674千克

动力装置 1台瑞星13型发动机,功率780马力(原型)1台荣12型发动机,功率950匹马力(生产型)

最大飞行速度 533.4千米/小时(高度4200米)

最大航程 3350千米(挂载副油箱)2222千米(内部燃油)

爬升率 6000米/7分28秒

推重比 0.35

武器 零式战斗机机翼内装备了2门九九式1型20毫米机关炮,每门携弹60发;机首装备了2挺九七式7.7毫米机枪,每挺携弹300-700发,此外,零式还能挂载两枚30千克或60千克炸弹,作为战斗轰炸机使用,有“万能战斗机”之称

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一代神机最终沦为“自杀式”攻击机,为日本军国主义陪葬,不得不说是一种可悲的结局

总结

由于零式战机在设计时没有留下足够的升级空间,设计太小以至于无法安装体积较大的发动机,而小尺寸的发动机提升功率技术上很困难,而且功率提升有限,所以后期的零式在安装了装甲以后,虽然换了功率更大的小型发动机,但单位功率并没有提高,格斗性能因无法继续改进并反而有所下降,不但如此零式多数后期型除了俯冲速度得到了提高了以外,所有的飞行性能都在下降,后期型零式的爬升率比前期型下降25%以上,至于航程下降近40%。

而至于零式曾经在太平洋战争初期产生所谓的“零式神话”,来自几种不同的因素,首先西方国家当时普遍不相信一个东方国家造的战斗机性能可以达到一个很高的水平。初期零式的性能情报交给美国,但却未受到重视,飞行员普遍使用错误战术以及经验不足的因素。再一个原因就是前期日本海军航空兵飞行员都是“老油条”,并且有丰富的实战经验,但是当日本海军遭遇一系列惨败后,作战经验丰富飞行员损失惨重,前线得不到补充,打一个少一个,最后等到菜鸟上场的时候零式战机只能沦为“神风特工队”进行自杀式攻击。

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战后被拆毁的零式战机

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