不超級的超級海盜

不超級的超級海盜

來自專欄 RAE漢普郡活塞發動機與阻力優化研究所43 人贊了文章

1944年,固特異開始基於許可生產的FG1腦洞一種截擊機F2G,實際上是接著P&W的改裝貨F4U-1WM來的,欽定了還在生產初期R-4360發動機,基於此F2G也是最早使用R-4360的飛機之一。注意F4U-1WM是P&W公司的發動機測試平台,不是飛機公司用的原型機。

相對於原型F4U,作出的主要改進有3點:1、修改機頭來安裝巨大的R-4360發動機; 2、為了補償油耗把F4U上的選裝機翼油箱改成了標準配備;3、切平後機身改成氣泡座艙蓋(最早的原型機還是老樣子沒改)

關於第一點,因為R-4360還在發展初期,F2G的發動機也安裝的最早批次B系R-4360,具體的型號包括4360-2,4360-2A,4360-4和4360-4T。其中-2和-2A是YR-4360改裝bendix PR100 /ceco 100CPB7兩種化油器(單點噴射)後的新編號,完全是實驗發動機改型。4360-4則分為最早的4360早期型,用的bendix化油器。首批量產型則是用ceco化油器,並可安裝扭矩表,帶有扭矩表的發動機加T後綴。

R-4360-4直徑是52.5英寸,長度96.75英寸,相比同期F4U4用的R2800-18w(直徑52.8英寸,長度93.77英寸)看起來似乎差不多,但是後者的長度卻是計入了2級增壓的總尺寸。海盜機頭本來就很長,發動機後還有油箱,因為附件和支架的變化已經延長了機頭,不可能繼續無止境的增加機頭長度,基於這個限制,R-4360很難在海盜機體上安裝2級增壓,完全不能指望靠這個改善高空性能,甚至P&W當時對於緊湊型的2級增壓計划到了哪裡都是個問題。也因為少了輔助級的增壓器,進氣口的位置變了,從翼根改到了機頭上方。

發動機重量則是3325-3400磅對2560磅,這是F2G增重的主要因素之一,還有更大的螺旋槳,重量也比較大。注意後者的重量同樣包括2級增壓。

除了尺寸巨大以外,4360-4還有個亮點,它的工廠編號是VSB11-G,前綴VS代表1級增壓變速驅動(2級2速則是SS),B代表B系列,11-19的數字是分配給發動機級增壓為1級變速的型號(1級1速是1到9),後綴-G表示減速齒輪只有單向單速配置。

-----------這是液力變速增壓的發動機。這類東西中最為著名的就是DB601/605,此外就美國人比較喜歡用。當然飛行包線也表現出了典型的變速增壓特徵。

ACP的飛行包線,紫色輔助線用來表示一下最大和最小傳動比,中間即為變速區域。

這是bf-109上的表現,作為參考,可見動力輸出形式與R-4360-4一樣。

增壓器的最大傳動比為7.52:1,發動機本來轉速只有2700rpm,增壓器轉速只有20304rpm,也算比較低。因為這個低轉速的一級增壓,R-4360-4型的臨界高度只有13500英尺,加上飛機的衝壓效應,平飛臨界高度才16900英尺。

最後R-4360的產量是43年11台,44年27台,45年114台,同期R2800的產量是23726,45259,31515台。R2800本是重點型號,發展時間早,已經是成熟產品,還有幾種高功率型號在研,相比之下4360還處於搞著玩的階段,眼下可靠性、後勤維護、未來發展都沒保證。

關於第二點,F4U設計的時候機翼外段有翼內油箱,但是不是自封閉的,每一側可以帶63美加汽油。在F2G上改成了標配,所以做成自封閉型,使得單側容量下降到了37.5美加。油箱系統和汽油是增重的另一大因素。不過這玩意跟以前的那個不一樣,擠佔了機槍位置,讓固定武器變成了4挺.50,又減掉了一些重量......以及火力。

F4U-1對F2G

海軍和鹿戰隊看來不喜歡這個外段油箱,沒見過哪裡說實際使用過。因為不是自封閉,打起來危險,加滿了又會影響滾轉,另外對航程也沒有皇國海軍那種奇葩情懷需求,有什麼事寧可裝副油箱也不加機翼油箱。所以在F4U-4和-5上就乾脆取消了。

U-1的燃油系統,這是個選用組件。

U4和U5的燃油系統,已經不包括外段油箱。

關於第三點,這是唯一看起來沒什麼問題的改進,除了很習俗性的降低了航向穩定性。

那麼F2G的性能到底如何呢

這是海盜無敵一文中的段落

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在 1943 年 3 月,普惠公司在一架 F4U-1(編號 02460)機體上安裝了新研製的 XR-4360 黃蜂長引擎(Wasp Major)。這架海盜此後被稱為 F4U-1WM,巨大的 28 缸引擎提供 3,000 馬力,配合哈密爾頓四葉螺旋槳,可以將機體在 4 分鐘內送到 30,000 英尺高度。這種強大的截擊機可以快速起飛擊落任何靠近特混編隊的高空偵察機,也可以在航母通常警戒線以外攔截敵方轟炸機群。F4U-1WM 的試飛相當成功,由於沃特正忙著完善 F4U-4,所以海軍委託固特異完成這種型號的開發和生產,編號 F2G。總共有兩個分型號,F2G-1 為陸基型號,機翼可以手動摺疊,F2G-2 為艦載型號,機翼可以液壓自動完成,此外還減小螺旋槳直徑,加裝著艦鉤。7 架 XF2G-1 都是從現有機體改造來的,除了玉米形的機頭外,座艙前方鼓起來一塊作為額外的發動機進氣口,翼根的冷卻器也經過重新設計,座艙地板和儀錶盤的布局都與 F4U-4 類似。由於發動機的馬力過大,全速飛行時的巨大扭矩使得飛機在緊急起飛和降落時都無法保持筆直路線,即便全力打右舵也無法糾正。所以從第 2 架 XF2G-1 開始,垂直安定面加高 12 英寸,在主方面舵下方增加了一塊輔助方向舵。一旦尾輪放下,輔助方向舵會自動向右轉過 12.5 度,在低速時這沒什麼影響,但高速時就可以產生一個較大的向右偏轉力矩,抵消發動機的扭矩,使飛機路線保持筆直。一般來講,增加發動機功率帶來的最直接好處是爬升率提高,但平飛速度未必可以大幅度增加。F2G 的爬升率是驚人的,海平面達到每分鐘 4,400 英尺,遠高於 F4U-1D 的 3,120 英尺和 F4U-4 的 3,340 英尺。但最大平飛速度僅比 F4U-1D 多出每小時 6 英里,在某些高度甚至不如標準的 F4U-4。這個截擊機項目一路順利發展,到 1945 年初,隨著沖繩海面瘋狂的神風絞殺戰,研製進度也大大加快,但隨著神風攻擊的結束,美國人開始將注意力放到進攻性的武器上來,作為截擊機開發的 XF2G 也逐漸失去意義。此時格魯曼公司的 F8F 熊貓已經開始小批量裝備部隊,海軍相信這種新戰鬥機足以勝任截擊機的任務,所以固特異公司的訂單一下子從 400 架被砍到 10 架(陸基艦載各 5 架),F2G 終結於實驗階段。

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是兩本不同的書湊一起的,原文見下

其中的「4 分鐘內送到 30,000 英尺高度」

「F2G 的爬升率是驚人的,海平面達到每分鐘 4,400 英尺」

然而30000/4=7500,這只是個平均數,就活塞發動機的高度衰減,海平面得翻個倍才有可能實現這個爬升時間指標。顯然4分爬升到30000英尺這個指標純粹是固特異的幻夢。

4400fpm這個數字則是來源於1944年12月F2G的ACP,見上面的包線。

XF2G1原型機(機身號14691)首飛時間是44年10月15日。1945年7月是量產型的計劃時間。ACP的包線至少不是完全的計算值。

具體到性能對比上。

所有飛機都統一100/130#汽油標準

平飛速度沒有大幅度增加顯然是個偽命題,可以看見因為功率提升,在17000英尺以下高度,明顯飛得比U4快一截。當然也如前文所述,高空性能沒指望,完全搞不過F4U-4,反而被拉下一大截。F2G說白了是做了個低空戰鬥機,這是它的主要問題,即只能跟其他型號搭配使用。

在相比同期試飛的F8F1也只能說旗鼓相當,20000英尺以下,有些高度好有些高度差。很逗的是20000英尺以上還不如F8F1,熊貓1也算一種低空戰鬥機,至少沒有追求平衡的高度性能。因為F2G很重,爬升率卻被碾壓過去。注意熊貓是跟海盜搭配的,這兩種飛機同時服役。

而且這個時間點上F8F也是原型機,比量產機輕的原型機在試飛中海平面爬升率超過了6000fpm,比這個按量產型畫的包線還要強些。海軍已經給格魯曼下了大批量訂單,F2G顯得很無競爭力......


說起來搞笑,這飛機在後世的書裡面吹的爆炸,在當時卻根本不入流。

1944年10月,海軍航空局主辦了戰鬥機聯合會議,以評價現有戰鬥機和估計未來戰鬥機需要的性能。XF8F-1,XF4U-4,XF2G這三種飛機全部以原型機的狀態參加了評比。百名來自海航,鹿航,承包商,英國的飛行員進行了投票表決,最有潛力的艦載戰鬥機這個項目裡面,XF8F-1以50票遙遙領先。第二名的XF4U-4隻獲得了15票,第三名的F4U-1隻有13票,對的沒錯,還有那麼一批人希望繼續改進現有的U-1,雖然他們可能並未意識到U-1改了之後就是U-4。

XF2G只得到了3票,僅僅3票。如果有那麼幾個人說這飛機不好,它不一定不好,但是沒人覺得它好,那問題就大了。確實飛過這架飛機的人沒幾個,但是飛過XF8F-1的也沒幾個,絕大部分人都是看著格魯曼的指標就投票了,就是沒人看著F2G的指標給他投票。

接下來的事情就很簡單了,海軍訂購了F8F-1和F4U-4,F2G完蛋。

不過這東西還是有一個跟XF5U一樣好處-----------------超炫酷

一臉誇張的主角相貌

再看一遍這個圖....

然而阻力也很大,比普通F4U明顯的變差了,前向視野更是可以說不存在的。氣動劣化是一個很主要的問題,因為另一種R-4360戰鬥機就完全相反。


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