工業和空權 ---英國飛機生產擴張,1935-1941

工業和空權 ---英國飛機生產擴張,1935-1941

來自專欄 RAE漢普郡活塞發動機與阻力優化研究所22 人贊了文章

這實際是個書摘

一、戰間時期

第一次世界大戰結束後,英國的航空工業算是比較窮酸的。1923年,當局決定建立52個中隊規模的本土防衛軍力。此時航空部的政策是給各個承包商一定量的業務,讓他們有活干,不至於倒閉,但是也做不大。這種節奏下,1930年英國總共產了1456架飛機,34年1108架,35年1807架。

這段時期內,訂單比較少的公司,例如桑德斯,1930年只從航空部拿到了2萬英鎊。比較多的,例如霍克,在1926年拿到了40.8萬英鎊。由於市場比較小,各個公司的利潤也不高。1930-1935年間,納皮爾在1930年凈利潤16.99萬英鎊,而後收入越來越低,35年乾脆虧了4.6萬鎊。

還有另外的問題,例如SBAC(英國飛機製造商協會)提出了一點「從木質金屬混合飛機,到全金屬飛機的轉變開始後,發展新型號的成本快速攀升。」

最終很多小公司活不下去了,引發了一陣收購潮。在最開始,霍克的商業成功讓該公司有餘力擴展業務。1933年改組成了霍克飛機有限公司,發行股本787000英鎊。第二年他們購買了格洛斯特。1935年,霍克和西德利合併。下一步是維克斯和超航海合併。結果就是在1933至1935年,航空部的訂單中有78%數量是維克斯、阿芙羅、霍克生產的。私人飛機市場則被D.H佔據。

發動機生產也集中到了兩家公司手上,布里斯托和R.R。在戰間時代開始的時候,阿姆斯特朗.西德利和納皮爾兩個公司在市場上佔有很大份額,但是前者缺乏做大功率發動機的實力,很快就不行了。後者更是個經常作死的公司,在納皮爾繁榮的巔峰時期,航空部請求他們做一種類似於寇蒂斯 D-12的發動機,但是納皮爾居然拒絕了這個要求。然後航空部只好轉向R.R,結果就是R.R的茶隼,這種發動機讓R.R成了30年代初期最大的軍用發動機生產商。不過R.R的問題就變成了基本上只靠軍用業務過日子。布里斯托則是在軍民兩個市場都有相當份額,他的木星發動機生產許可至少賣給了17個國家。

回到納皮爾上,由於連續不斷的作死,再武裝計劃開始的時候,這個公司實際上已經基本沒業務了。航空部對此非常關心,畢竟他們的政策是盡量讓更多公司活下去。

D.H公司用便宜、經濟、低性能的小飛機在民用市場上佔得很穩,根本不需要航空部幫助。他們在1924年銷售收入13.8萬英鎊,1930年漲到了54.4萬,大蕭條在1932年把收入打回到了37.6萬英鎊,但是35年又爆發性恢復到100萬。

上述的這五家大公司:維克斯,霍克,R.R,布里斯托,D.H,在再武裝計劃開始的時候統治了市場。1935年9月,這幾家公司總共僱傭22000人,在英國航空業僱員總數中佔比66%。

航空部起到的作用除了經濟上的,還有技術上的。上面提到的類D-12發動機是其中之一,茶隼的成功,實際上導向了航空部再武裝計劃的發動機技術路線。第二條則是資助將木質飛機重新設計成金屬飛機,以備緊急時期快速增加飛機供應。這根美國人完全相反,在大洋對岸,重要的技術突破主要靠商業利益驅動,而非戰備目的。

這還造成了兩國飛機設計哲學的差異,美國人更趨向於改善氣動效率,這在技術上要求更高,但是顯而易見的對於盈利性民用運輸有利。英國人則傾向於改善功重比,這個手段簡單粗暴,適合英國飛機公司較小的設計團隊,而且最終成果也很明顯----一大堆醜陋的飛行物體。

關於英國公司的設計團隊,在1938年,維克斯的技術員工有221人,是英國航空業最大的團隊之一。海福斯(R.R的總經理)於1935年參觀亨克爾的時候就發現技術團隊不少於600人。

航空部在這段時期不怎麼關心飛機質量。英國人卻廣泛的自以為他們的軍用飛機在技術上優於其他國家。全金屬硬殼/半硬殼飛機在美國出現之後形勢變了,舊設計迅速落後於時代。然後在軍用飛機身上,性能的重要性也壓倒了其他考量。


二、再武裝計劃, 1935-1939

隨著歐洲局勢變得動蕩不安,英國開始制定再武裝計劃,以備下一次大戰,第一個擴展計劃即為A方案,在1934年7月開始引入,但是這個方案預定要在1939年3月才完成。A方案包括建立一支「大都會空軍」(metropolitan air force,指代本土部隊),總共84個中隊,1252架一線飛機。這個方案其實不怎麼像樣,所以到了1935年5月,後繼的C方案開始進行。新計劃是將這個MAF的規模擴大到1512架,到1937年4月為止應該生產大概3800架飛機,相當於35年英國航空業軍民兩方面的總產能。

這個時候「影子」工業也開始計划了,汽車業也要預定轉入飛機生產,為此專門設置了政府支出項目。轟炸機則從輕型轉向到中型,同時戰鬥機生產要擴大,第一步是在1936年訂購600架颶風。

然後F方案開始接替C方案,這個方案要將MAF擴大到1736架,年均產量要求增加到2667架,在1939年完成。海外中隊定在37個,FAA則額外有26個中隊。但是這個方案也不能提供像樣的戰爭能力。所以1936年12月到37年10月,再武裝計劃變成了以再度擴大的J方案進行。1938年又迅速的變成了L方案,這個方案要MAF擴大到2373架,飛機年產量6000架,中型轟炸機轉向重型轟炸機。但實際上航空工業擴大速度根本跟不上再武裝計劃,1934年只產了1108架飛機,35年1807架,37年2218架。

F方案完成時點是1939年4月。空軍參謀部要求在此時獲得900架單發戰鬥機,可以考慮的飛機有兩種:36年首飛的颶風,但是霍克不大可能在最終時點前提供超過600架。於是航空部決定採購另一種型號,即噴火,來彌補300架的計劃差距。這樣在開戰時資源會分散在兩種戰鬥機上,航空部的理想計劃是最後資源集中在一種上面,以達成最大生產效率。這個計劃選擇的是颶風,而不是性能更好的噴火。

另一個阻礙是缺乏標準的生產方法。F方案所需的轟炸機,即威靈頓,只能在維克斯的韋布里奇工廠生產。也不能在F方案完成時點提供超過180架飛機。

1938年形勢有所轉變,國家開始資助航空工業的固定資產投資。慕尼黑危機之後,又建立了一些委員會負責協調夾具和工具生產、原料採購、合同轉包。此時航空部也確定了中型轟炸機將集中生產威靈頓,其他型號是否維持生產則取決於重型轟炸機的發展。

重轟發展的代價非常高昂,同時在進行三種方案:斯特林、哈利法克斯、曼徹斯特。航空部還是一如既往的希望最終將生產集中在某個最好的方案上,但是又害怕選錯型號,畢竟重轟是昂貴的東西。曼徹斯特在較早的階段就淘汰了,但是改成的蘭開斯特卻是最好,而且最容易生產的型號。斯特林也很快就淘汰了,只生產了很少飛機。

而後航空部又計劃讓霍克提供一種替代戰鬥機,從1941年開始換下噴火和颶風,但是旋風/颱風缺依賴於兩種非常複雜的發動機。實際上到了1939年末,用常規發動機的噴火可以實現相當的性能,最終決定讓噴火繼續發展。

航空部在戰前的集中生產單一型號理念,只有威靈頓可以說是比較成功。戰鬥機和重轟一直在多個型號上同時生產。

航空部的策略也造成了一系列惡果,重心放在空軍上,做計劃的時候就沒怎麼考慮過艦隊航空兵和海岸指揮部,這兩者長時間拿不到像樣的飛機。

另外航空發動機生產則計劃集中在R.R的灰背隼和布里斯托的武仙座。與飛機相同,發動機的生產也要儘可能集中在單一型號上,以迅速擴大產能。實際上早在1936年末,航空部就推算R.R要年產10000台發動機才能滿足戰爭消耗。由於計劃的很多飛機都要用這兩種發動機,所以這兩家發動機公司更受重視,擴展也更為順利。

但是除此之外,航空部決定在另一種發動機上賭一把,即為納皮爾的軍刀。航空部的豪賭基於兩點考量。第一,如果兀鷲或者半人馬座失敗,那還有一個預備方案。兀鷲實際上在39年出了很多問題,而半人馬座還看不到影子。第二,讓納皮爾留在發動機行業中。

實際上R.R很快就開始集中生產灰背隼,後來取消了同級的兀鷲,也為軍刀開了路。當然這個舉措讓霍克的旋風完全沒有了繼續進行的可能性。R.R對於未來可能產生的競爭對手相當不愉快,而布里斯托還要派人幫著納皮爾做軍刀,讓他們自己的半人馬座更沒影,且不說納皮爾中途還跑到大洋彼岸找P&W協助改善加工。在軍刀還不像樣的時候,航空部就預定在利物浦建立工廠,年產2000台。但是由於發動機本身的毛病,這個工廠一直達不到預定的效率。

影子方案則相當成功,新建工廠,加上其他行業轉行,這些工廠提供了大量產能。例如D.H在羅斯托克的影子工廠在戰爭中生產了超過一半數量的螺旋槳。航空部還敦促R.R與布里斯托共建羅托公司,供應額外的變距槳。

1938年夏至1939年12月間,供應委員會花了超過7000萬英鎊給航空工業做資本,以在1941年末滿足戰爭潛力方案規劃的2000架飛機月產量。

隨著航空工業擴大,勞工不足表現的很明顯,但是也只有各個公司負責招募和培訓,從其他產業轉過來一些應付。生產方面也要額外簡化,讓非熟練工可以正常生產。在1937年,R.R的德比工廠有60%熟練工,到了1941年2月,全公司的12000人裡面只有8%熟練工。

鋁產量不足的問題在英國本土解決不了,1939年年產4萬噸,再加上其他國家可以買一些,但是遠遠不夠。戰爭時期鋁供應主要靠加拿大,加拿大有年產10萬噸的能力,實際上到了1941年,超過一半原鋁需求就是靠加拿大滿足的。

再武裝計劃是如此急迫,卻又必須花錢,以至於讓整個國家陷入破產的危險之中。1939年,飛機和相關物品生產花了1.47億英鎊,這年下的訂單價值則有4億英鎊。加上其他再武裝計劃的花費,和平時期的經濟完全不能承受,在戰爭開始前就埋下了戰後大裁軍的種子。

戰爭開始的時候,航空部仍然在給航空工業填坑架橋,要到1941年工業準備才能全部完成。


三、飛機生產,1939-1941

戰時的飛機生產跟戰前計劃的差距很大。首先颱風和軍刀的發展比預定慢很多,考慮到這飛機上花掉的資源,可以說不怎麼划算。

斯特林轟炸機的失敗更糟糕些,產出來交付的飛機必須換成另外的型號。

最爛的是FAA的那些東西,航空部不上心,海軍自己也茫然的胡搞。最後交付的某些飛機,可以說是在浪費航空母艦。

其他計劃外的結果也有好的,最明顯就是噴火。雖然一級二速的新灰背隼仍然優先供應給了颶風,但是噴火的性能有目共睹。這種在F方案完成時點還只交付了130架,遠趕不上預定接收270架的飛機,隨著戰況進展變成了戰鬥機生產重心。但是噴火併沒有完全的替換掉颶風,實際上颶風生產直到1944年才完全停止,居然總共產了14580架。這可以說是由於再武裝計劃的政策偏向,以及霍克在量產方面的水平遠高過那個作坊公司導致的。而噴火到停產為止,也不過造了20351架。

在這段時期內,航空部下屬的飛機生產部重組了三次,空軍對生產的影響力減少了,飛機生產部獨立性更強。國家的整體工業和戰略考量可以與飛機生產更好的結合。此後的情況印證了這一點。因為RAF處於進攻態勢,不再需要大量短程戰鬥機。1943年上半,英國單發戰鬥機月平均產量回落,而後迅速被德國超過。即使此時單發戰鬥機部隊里仍然充斥著大量颶風和噴火V,平均性能並不令人滿意。雙發飛機月平均產量則在42年下半就超過了德國,四發飛機月平均產量在很長一段時間內都是德國的10倍左右。

1941年7月,航空部做了新的估計:「接下來的戰爭將使用正在生產的飛機打。空軍主要依靠發動機升級,而不是新飛機,以此保證運作效率。」這個觀點可以說是對此前數量優先策略的一種發展,對於RAF的轟炸機消耗戰比較合適。

相應的,飛機返修也開始逐漸展現出了效果。1940至1945年間,總共交付了79000架次的返修飛機,在給MAF的飛機交付架次數中佔比為48%。

整個戰爭期間,81%的航空發動機由R.R和布里斯托生產,灰背隼和武仙座就佔了72%,前者可以說撐起了大半個空軍。顯然集中生產的概念在發動機上最為成功。

英國的再武裝計劃比德國晚,但是在英國航空部的組織下,航空工業的擴張反超德國。雖然在細節上有很多問題,但是數量優先於質量的核心思路確實有效,不列顛戰役就是第一個成果,快速補充的RAF在消耗戰中明顯勝過了磨洋工的德國人。


英國軍用飛機交付數量、交付重量(百萬磅)、公司僱員人數

1935;893架;1.91;15000人

1936;1830架;3.75;36000人

1937;2218架;6.54;40000人

1938;2828架;9.82;65000人

1939;7940架;28.89;130000人

英國軍用發動機交付數量、馬力(百萬馬力)、公司僱員人數

1936;2248;1.6;14291

1937;3440;2.7;16936

1938;5431;4.0;25168

1939;12499;8.3;30983

英德航空工業僱員和交付量對比

1940年;僱員人數;飛機交付數量;交付重量(百萬磅);發動機交付數

英國;973000;15049;59;24048

德國;1000000;10247;無;15510

1941年

英國;1259400;20094;87;36551

德國;1850000;11776;68;22400

1942年;飛機交付數量;交付重量(百萬磅)

英國;23672;133

德國;15409;96

1943年

英國;26263;185

德國;24807;142

1944年

英國;26461;208

德國;39807;175

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