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二战时日本的零式战斗机为什么那么厉害
零式战斗机,是日本工业的一朵奇葩。
零式战斗机初次登场,是在1940年的中国战场。依靠长航程,高机动性,高速度这几个绝活,完胜当时中国空军装备的各种苏式战机和美式战机。当时的飞虎队装备的飞机,遇到零式也很难获胜。
这种战斗机航程可达3300公里,最大起飞重量2.7吨,大致等于今天一辆电动SUV的重量。然而这货挂个副油箱,就能飞到三千多公里。对于一架体量很小的飞机来说,这个数字堪称奇迹。
所以,日军依靠零式战机的大航程,就可以很方便的给轰炸机护航。在日军轰炸机执行轰炸重庆的任务时,零式战机可以全程提供护航。
当时我们的空军装备的苏联伊-15,伊-16这些飞机,最快只能飞到400公里每小时,而零式战斗机最快速度可达533公里每小时,速度慢腾腾的伊15,伊16遇到零式战斗机,在空中格斗中根本无法取得上风,即使我们的飞行员都非常英勇,也无法改变战局。-多普达565神机
当时在华帮助训练空军的陈纳德把日本造出一种新型战斗机的情报传回美国国内,结果处在一片和平气氛中的美国根本没把这个情报当回事。是啊,东方的一个小国日本造出来一款看起来不错的小飞机,关美利坚什么事儿呀?继续做生意,给日本出口废钢铁,石油,才是主要的!-多普达565神机
时间转眼到了1941年末,珍珠港事件爆发,日本舰队采用奇袭手段,一下子把美国的太平洋舰队给包了饺子。数百架零式舰载机肆虐天空,这次,美国人才感觉到痛了。珍珠港的飞机交换比,美国损失188架,日本29架,其中零式9架!-多普达565神机
然而,此时美国装备的战斗机,在空中格斗中,都不是零式的对手。焦虑,沮丧,无可奈何的气氛笼罩在美国军队飞行人员之间。然而这就是战争,该面对的,还是要面对的。
怎样赢得零式战斗机?这个问题,就是当时最大的问题。要是能缴获一架零式战机,了解其飞行性能,那就最好不过了!
很快,好运气开始笼罩美国人了。他们意外获得了一架完整的零式!
怎么回事呢?原来,珍珠港事件过去半年后,1942年6月,日本航母舰队起飞了一批舰载机,向阿留申群岛中的荷兰港进行攻击。
在返航时,一架飞机漏油,被迫迫降在一个荒岛上的沼泽中。降落的时候,沼泽的泥陷住了飞机轮胎,飞机产生了倒扣,腹部朝天躺在了荒岛之上,飞行员脖子折断,当场挂了。
由于是个荒岛,也没有目击者,于是这架战机就在这个岛上静静躺了5个月,直到美军飞机偶然路过,才发现了这个大宝贝。
于是,一支搜索队立即派出前往荒岛的沼泽(这个情景我总觉得跟打游戏挖宝很类似)。抵达地点,他们将这架宝贵的零式飞机机翼拆下,然后机身机翼各自打包装箱,运了出来。
又以很高的效率,把这个大宝贝运回美国本土。经过维修人员检查,这架飞机就是油箱被击穿了,其他几乎完好。于是修复油箱,装好翅膀,另外再装上美国自己的联络电台,美国飞行员迫不及待的对这个大宝贝进行了试飞。
经过试飞,美军发现,零式战斗机在低空条件下,爬升率和转弯半径这些指标非常优秀,比美国自己用的P40和F4F等等好得多。换言之,就是在低空条件下玩格斗,美国的飞机在零式面前根本没得玩。低空无敌,这是零式的优点。-多普达565神机
继续试飞,美军又发现了零式的一个缺陷。那就是在高空条件下,零式飞机的垂直机动性变得很差。而这,是由于零式战斗机制造过程中,过分减重,造成的机身强度不足带来的恶果。
就此,美军得到了对于零式战机作战的窍门,那就是依仗P40等飞机优良的垂直机动性,从高空俯冲攻击零式,一击不中,立马拉起走人。总而言之,在高空玩,不在低空玩。
此外,美军还发现,零式战斗机的设计,攻强守弱,走的是脆皮高攻路线,油箱没有自封装置和灭火设备,油箱和飞行员也没有装甲防护,简直是在天空luo奔。美国航空工程师不禁摇摇头,飞机这样设计,在美国简直是不可想象的。-多普达565神机
随后美国生产的F6F地狱猫战斗机,更是针对零式战斗机做了优化,机动性能大大增强,不但在高空胜出,在低空也能陪零式玩,才把零式完全克制住。
而零式在二战中打满全场,在战争初期依仗出色的性能横行一时,在战争后期却只能沦为神风特攻队的自杀飞机。
那么,当时航空工业水平有限的日本是怎么研制出这样一款性能出色的战机的呢?
说起来又是故事。原来,日本在1937年的时候,提出要研制一款新型战斗机。在提出设计指标的时候,一派要求新战机格斗性能好,空战无敌;另一派要求新战机航程高,能飞得远。
这两派的要求,是有些矛盾的。因为要求格斗性能好,就必须给飞机减重。而要求航程高飞得远,又会给飞机带来多余的重量。
甲方的意见打架,给负责设计飞机的乙方出了难题。于是,本来有意设计新飞机的中岛公司果断退出,直接承认水平有限,搞不出合格的新飞机。只剩下三菱公司来竞标了。不过跟三菱竞争的中岛公司已经退出,这活儿也只有交给三菱了。-多普达565神机
三菱负责这个活儿的主要是以堀越二郎为首的设计小组。堀越二郎这个人颇有点小智慧。正好当时日本的住友公司开发出来一种新型航空高强度铝材,于是堀越二郎就把这种新型材料用来作为新型飞机的骨架。
所以,零式战斗机的骨架非常细,用的材料少了,重量自然也就减轻了。
不但如此,为了追求把重量减到极致,在满足强度设计要求的情况下,他们还在铝骨架上打孔,以减轻更多的重量。
此外,正如前文所述,把飞行员和油箱的防护钢板统统去掉,都用来减轻重量!
所以,这么七砍八砍之下,设计出来的零式战斗机,居然神奇的同时满足了高航程和高格斗性的设计目标!在装了一个不到1000马力的小发动机的情况下,搞成了性能一流的战斗机,也算不容易。而达到这些目标的各种减重手段,堪称奇葩。-多普达565神机
不过这也是没有大马力航空发动机不得不做出的妥协吧。相比日本利用小发动机精打细算搞小飞机,美国的手段就简单粗暴了,各种大马力发动机齐全,搞出的飞机重量都是数倍于零式!比如性能匹敌零式的F6F地狱猫,最大起飞重量6.9吨,而零式最大起飞重量是2.7吨!-多普达565神机
拥有了零式的日本海军为之欢欣鼓舞,自以为得到了一款护国神器。刚出世的零式,战场表现确实不错。
殊不知,这样设计出来的战斗机,在战争中早期可以横行一时,随着战争的进行,零式战斗机低防护力的缺陷逐渐暴露,座舱挨了子弹,飞行员马上就挂,于是经验丰富的老飞行员逐渐损失,新上来的飞行员经验不足,技能不足,战斗意志也不足,不要说短板理论,这简直是木头洗脚盆的边,就没一块长板了。-多普达565神机
到了1945年,日本的飞行员都是菜鸟水平了。这个和零式轻防护力的设计是脱不了干系的。
时至今日,日本工业的这种设计思想,依然受到这种风格的影响。比如日本汽车,那壳儿绝对是世界各国汽车中最薄最软的。用人家自己的话说,叫做吸能。
这个工业设计风格,同样的产品,各国选择的科技树都不一样。不但是汽车,飞机也是如此。日本的风格就是最求轻,薄,做出的产品总是不如苏系美系的产品结实耐用啊。
好了,就写到这里吧。
尼桑GTR的核心动力为什么如此强劲
日产GTR的核心动力是代号VR38DETT的3.8L V型六缸双涡轮增压发动机,该发动机以强劲的性能和高可靠性著称。日产对于此发动机公布的技术细节不多,下面简单介绍一下这台发动机:
一、传奇诞生
2007年,日产GTR成为著名的日产Skyline GTR的继承者。在这台代表日产运动性能的跑车上,安装了双涡轮增压发动机VR38DETT,这台发动机可以说是传奇RB26DETT直列6缸发动机的继承者。-多普达565神机
最初发布的GTR 发动机可以在6400转时可以产生357Kw的最大功率。使得GT-R的0-100km的加速时间为3.5秒,最高时速可以达到310km/h。
这台发动机是在日产著名的VR系列发动机的基础上开发的,基础机型是VQ37VHR,但很多部件包括缸体在内都进行了完全重新的设计。
下面我们一起看一下VR38的技术细节。
二、VR38的核心技术
1.基本结构
VR38DETT气缸体仍保持60°V6铝缸体,但缸孔没有才管用铸铁缸套而是使用低碳钢等离子涂层(0.15 mm厚)。缸体采用闭式水套以适应高性能的要求。整体布置方案采用传统的进气在内侧,排气在外侧的布置。-多普达565神机
2.链传动和连续可变气门正时
VR38DETT采用了双顶置凸轮轴,正时链传动的方案。同时带有连续可变气门正时系统可以灵活的调节气门开启的正时,从而实现高性能。
3.强劲性能的来源:双增压
VR38DETT使用两个石川岛的IHI RHF55涡轮增压器。增压压力最高可以达到0.94Bar,这可以为发动机带来足够的新鲜空气,从而产生很高的性能。
4.低压缩比和气道喷射
你没看错,这种高性能发动机往往会选择低压缩比的设计,VR38DETT发动机的压缩比只有9,低压缩比对油耗不利,但是可以显著降低大负荷的爆震倾向,因此可以实现很高的功率。
这台发动机的燃油喷射系统没有采用直喷,而是采用了传统气道喷射,下图中可以看到气道喷射的喷嘴。
5.一人一机
为了让每一台发动机都发挥出其最佳性能,日产在VR38DETT发动机上也采用了一人一机的装配方式。发动机是由日产横滨工厂经过专门训练的技师手动组装完成。下图可以看到发动机的技师铭牌。这点和奔驰AMG是类似的。-多普达565神机
6.性能提升
GTR发布以来,对发动机进行过多次升级,其中比较重大的升级如下:
2011年11月底,日产GTR进行了升级。安装了更高效的喷油器,更新了新的油底壳、进气歧管和ECU。它在6400 RPM时将功率增加到545 HP。
2013年底,日产GTR推出了NISMO。发动机在6800 RPM下开发了600马力,在3600-5600 RPM时扭矩达到652 NM。VR38DETT配备了全新的日产GTR Nismo GT3的涡轮增压器,并使用了新的汽油泵和改进的点火系统。-多普达565神机
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