二战之钢铁奏鸣曲 第39章

作者:类星体

  海伦娜的耐心介绍使希特勒深刻认识到了甚长波电台和其附属的防空塔的战略价值,于是在希特勒的大力支持下,工程项目被提升到了最高优先级别并很快进入正式建设阶段,而希特勒的心腹建筑工程师——阿尔伯特·施佩尔顺理成章地成了该项目的总负责人。

  对于希特勒委以的重任,施佩尔在受宠若惊之后,立刻将全部身心投入到了这项工作中,很快就和另一位建筑设计师弗里德里希·塔姆斯共同完成了防空塔的细化设计工作。当施佩尔将做工细致的防空塔大尺寸模型呈献到希特勒面前时,果然在第一时间就抓住了小胡子的眼球。

  目不转睛地盯着防空塔的精美模型看了好一会儿,希特勒感到自己的情绪有些激动。他觉得自己所一直追求的以简约、力量、庄严、崇高为代表的新古典主义建筑美学特征,都在防空塔的设计上得到了完美的展现,以至于每座防空塔高达600万马克的造价都显得亲切了不少。希特勒甚至兴致勃勃地向施佩尔提出,今后在重要城市的周围也应该建设这样的防空塔。

  如果让海伦娜知道了希特勒这刻的心理活动,估计会当场被气得半死:敢情之前我费了那么多唇舌详细介绍防空塔在海空战略上的价值,好不容易才让这座大型工程项目被提上日程,结果施佩尔竟然仅仅依靠新古典主义建筑美学,就轻而易举地把小胡子给收买了……

  幸运的是,海伦娜并不知道希特勒的这些想法,在完成了用于要地防空和陆军野战防空的高炮选型之后,德国的高炮装备体系大致形成了克虏伯公司占据陆军野战高炮市场,莱茵金属公司占据要地防空高炮市场的格局。其中前者主要包括牵引式的60倍径90毫米单装高平两用炮,以及70倍径40毫米单装博福斯高射炮;而后者主要包括60倍径130毫米双联装高射炮,以及72倍径60毫米双联装高射炮。

  除了克虏伯和莱茵金属两家颇为春风得意之外,凭借类似上个位面Flak38型20毫米高射炮的产品设计,毛瑟公司也从竞争激烈的高射炮市场中分得了一杯羹。他们设计的112.5倍径20毫米机关炮成为了要地防空和野战防空共同的低空屏障。

  相比二战中另一款由厄立孔公司研发的20毫米级防空炮,毛瑟公司的产品无论在威力还是精度上都占据优势。相比毛瑟的枪管短后座自动原理,采用自由枪机式的厄立孔多多少少牺牲了一些设计精度。不过毛瑟公司的产品采用20发弹匣而非厄立孔公司的60发弹鼓,这导致毛瑟公司的产品需要更频繁地更换弹匣,对持续射速造成了一定的影响。

  无论如何,毛瑟公司这款20毫米高射炮在海伦娜眼中依然是一款非常优秀的作品,它既能以四联装的形式安装在防空塔上,也能以四联装、双联装以及单联装的灵活配置形式用于陆军的野战防空。

  在海伦娜的规划中,毛瑟公司的四联装112.5倍径20毫米高射炮和博福斯的单管70倍径40毫米高射炮使用的炮架是可以通用的,都是标准化的两吨级牵引式十字炮架,这对与提高部队装备保障水平和机动能力有非常巨大的意义。

  值得一提的是,在上个位面的二战中,由于Flak30/38系列20毫米高炮性能良好成本适中,所以在德军中的装备数量接近14万门。要知道在美军武器序列中,M2HB型12.7毫米重机枪也才生产了20万挺左右,德国20毫米高射炮的生产数量已经快达到美国“老干妈”机枪产量的70%了,其装备之广泛可见一斑。

  很多人都对于二战中德国陆军很少使用大口径机枪感到非常不解,这个反常现象当然不能完全归咎于《凡尔赛条约》的束缚,毕竟飞机、坦克、潜艇等武器装备同样是凡尔赛条约所禁止德国拥有的,但在束缚解除之后也都很快发展了起来。

  如果大口径机枪对德国的必要性确实较高,那凭借德国在枪械领域的技术储备,想要在短时间里研制一款合格的大口径机枪并不是什么难事。然而事实是:二战中的德国陆军,除了装备过少量捷克研制的ZB60型15毫米大口径机枪外,似乎一直都对大口径机枪兴趣缺缺。

  海伦娜分析后认为:德国不重视大口径机枪的真正原因,一方面是因为MG34/42这两款口径为7.92毫米的通用机枪的性能确实比较优秀,可以取代一部分大口径机枪的职能;另一方面则是因为Flak30/38型20毫米高射炮在德军中装备数量巨大,取代了大口径机枪的另一部分职能。

  这样受到7.92毫米通用机枪和20毫米机关炮的双重挤压,大口径机枪在德军中自然很难找到合适的生态位了。毕竟德国人拿20毫米高射炮平射是有老传统的,尤其是早期的Flak30型20毫米高射炮射速有所欠缺,作为高射炮不大受待见,倒是在客串大口径机枪的场合很受欢迎。这么说来,上个位面德国人的高射炮不务正业还真不是88炮一家的专利。

  20毫米高炮反步兵的一个非常经典的战例,出现在纳粹德国崩溃的前夜。1945年2月,德国第176装甲掷弹兵师的两个连被绝对优势的苏军包围在库尔兰,前来增援的八辆旋风自行高射炮用其装备的四联装Flak38型20毫米高射炮对苏军平射,结果导致集群冲锋的苏军在几分钟之内就阵亡超过700人,之后苏联又多次组织反扑,都被旋风自行高炮的火力击溃。

  就这样直到德国正式投降,苏军付出惨重伤亡也没打下库尔兰。海伦娜估计后世历次局部战争中死在“石勒喀河”这类的高炮密集扫射下的步兵,如果知道旋风自行高炮就是自行高炮平射步兵的“始作俑者”之一,估计都得恶狠狠骂一句“其无后乎”吧。

  在加上毛瑟公司的20毫米这块拼图之后,德国不管是要地防空还是野战防空,都形成了远中近的三层体系。其中要地防空是双联装130毫米高射炮、双联装60毫米高射炮和四联装20毫米高射炮的组合;陆军野战防空则是行军重量五吨级的单装90毫米高平两用炮、行军重量两吨级的单装博福斯40毫米高射炮、行军重量两吨级的四联装毛瑟20毫米高射炮再加上重量更轻的双联装和单联装20毫米高射炮的组合。

  只不过这样一来,随着毛瑟20毫米机关炮的普遍装备,大口径机枪的生态位又要被挤压了。海伦娜估计,本位面的德军有很大可能又要走上以炮代枪的“邪路”了,德国今后还要不要搞大口径,这可真是一个令人挠头的问题。不过在完成了高炮配置的制定后,海伦娜的注意力已经暂时不在这里了。

第二百章 新鹰欲飞

  在去年举办的“第四届国际旅游飞机竞赛”上,巴伐利亚飞机制造厂的BF-108B教练/运动飞机的精彩表现不仅为公司赢得了大量的外销订单,也引起了另一个航空强国英国的注意。仅仅几个月之后的1934年11月,英国超级马林公司的母公司——维克斯公司便向英国皇家空军递交了自学成才的飞机设计师雷金纳德·J·米切尔起草的新型战斗机设计方案。

  新方案采用了全金属半硬壳结构、优雅的流线型机体、新颖的椭圆形下单翼以及和BF-108一样的全封闭座舱盖。按照米切尔先生的计算,新型飞机在配备了罗尔斯·罗伊斯公司新设计的最大功率达到1000马力的“梅林”发动机之后,可以达到563千米的时速,完全可以压倒巴伐利亚飞机制造厂生产的BF-108家族中速度最快的型号。

  米切尔的方案很快就得到了英国皇家空军的青睐,次月便赋予了该型飞机F37/34的设计编号并且下拨了2万英镑的初期研制经费,可能是受比上个位面更出色的BF-108的刺激,这笔初期拨款也比上个位面多了一倍。这一消息让维克斯公司的老板罗伯特·麦克莱恩大喜过望,他为这款还未面世的新飞机起来一个颇有爆裂感的昵称“喷火”。

  “喷火”的第一架原型机于1935年1月正式开工,不过海峡对面的德国人也没有闲着,早在BF-108还在最后的测试阶段时,巴伐利亚飞机制造厂就已经将大部分研发力量投入到下一代战斗机的研发中去了。其他包括福克/沃尔夫公司、亨克尔公司、容克公司在内的德国航空制造企业也纷纷加强了对新一代飞机的研发力度。

  在各大公司递交上来的新一代战斗机方案中,海伦娜依然更加中意于巴伐利亚飞机制造厂的作品。本着顺延“BF-108”编号的原则,新战机被巴伐利亚飞机制造厂命名为“BF-109”,在上个位面中,这是一个让所有军迷耳熟能详的名字。

  上个位面的二战前后,BF-109战斗机的生产数量总计高达34852架,这大约也是人类历史上生产数量最多的单一战斗机型号了。即使将攻击机也列入排名表,上个位面的BF-109的产量也能在所有军用飞机中稳居第二名,仅次于苏联那款生产了36183架的伊尔-2型强击机。

  在上个位面中,这三万余架BF-109战斗机和福克/沃尔夫公司的两万余架FW-190战斗机基本上构成了二战德国空军战斗机联队的绝对主力。从干涉西班牙内战开始,BF-109战斗机就参与了欧洲战场上几乎每一场重要的空中战役,也见证了德国空军从初期的不可一世到最终的油尽灯枯的过程,可以称得上是活塞式战斗机时代的常青树。

  在海伦娜看来,虽然上个位面中的BF-109战斗机由于基础设计存在部分缺憾,再加上德国在液冷发动机上所走的弯路,使得这款老飞机在二战后期,面对盟军的新式战斗机时早已不复当年之勇。但作为1935年首飞的机型,在十年之后的战场上还能取得一些可圈可点的战果,说明梅塞施密特博士当初的设计还是颇具前瞻性的。

  不过相比本身的作战性能,海伦娜认为上个位面的BF-109战斗机最值得称道的地方还是它拥有优秀的生产性。梅塞施密特博士从设计之初就充分考虑了未来工业化大生产的需要,通过采用尽可能减少复杂曲面,尽可能减少零件数量和装配工序等手段,BF-109的造价只有盟军同类型战都机的二分之一到三分之一,简直可以称得上是战斗机中的司登冲锋枪。

  虽然为了简化生产工艺,梅塞施密特博士不可避免地需要在战机的某些性能上做出取舍,比如BF-109的梯形机翼相比“喷火”的椭圆形机翼会小幅增加诱导阻力,但是如果没有BF-109物美价廉的属性以及超过三万架的巨大产量,上个位面中的德国空军可能都等不到航空汽油短缺的那一天,就该因为在多条战线上同时承压而全面崩溃了。

  本位面由于海伦娜的影响,德国装甲部队的主要燃料从上个位面的汽油,变成了通过煤炭间接液化工艺制取的柴油,这意味着今后陆军的装甲部队将不会和空军争夺汽油储备。而海伦娜对烷基化工艺的投资,对于提高未来德国空军所使用的汽油的品质也有巨大的增益。

  虽然本位面德国空军在燃油供应上会有一些改善,但并不影响海伦娜对本位面德国空军战斗机的要求和上个位面的BF-109有很多共同之处,那就是在最大限度地节约稀缺资源、制造成本和工时的条件下,设计出一款性能相对全面的高性能战斗机。

  当然这并不意味着海伦娜会让本位面的德国全面照搬上个位面BF-109的设计经验,在新一代战斗机的性能要求上,海伦娜希望在保持与上个位面的BF-109相当的生产性的同时,在发动机动力输出曲线相近的情况下,新飞机的飞行性能要能在任何高度上压制上个位面的二战中出现过的任何一款活塞式战斗机。

第二百零一章 飞翔之心

  本位面的巴伐利亚飞机制造厂在BF-109的原型机上选用了一台迈巴赫公司研制的HL-360型倒置V12缸液冷发动机。自从戴姆勒-奔驰公司在航空发动机的竞标中失败之后,就开始专注于车用柴油机领域的发展;而迈巴赫公司在失去了坦克发动机的订单之后,也将主要的研发力量聚焦到了航空发动机上来,而HL-360正是迈巴赫公司历时六年研制的得意之作。

  就这样,在海伦娜一系列阴差阳错的操作之下,两个公司的发动机业务相比上个位面正好相互对调了。不过海伦娜认为这种位置对调对德国的陆军和空军都是有益的。毕竟在上个位面中,奔驰的航空发动机的最高转速一直卡在2800转每分钟的水平上不去,迈巴赫的坦克发动机最高转速一直吊在3000转每分钟的水平下不来。

  这也正是上个位面的德国武器设计师颇让海伦娜迷惑的行为:他们把低转速、高扭矩、低升功率的奔驰发动机给了战斗机用,而把相对高转速、低扭矩、高升功率的迈巴赫发动机给坦克用。难道正确打开方式不是重型车辆用高扭矩发动机,而飞机用高功率密度的发动机吗?海伦娜对上个位面德国设计师的脑回路真是百思不得其解。

  举个例子来说,上个位面虎式坦克早期型号用的那台自然吸气的HL210发动机,在每分钟3000转的转速下,每升排气量可以发出大约30马力的强大功率,这个数字已经和BF-109E战斗机用的带一级机械增压的发动机(DB601A)旗鼓相当了。

  当然这还不是迈巴赫的极致,后来迈巴赫公司又在HL210发动机的改进型HL230发动机(这也是虎式坦克的后期型发动机)的基础上,通过增加二级机械增压器,研制出一款排气量只有23升,但最大功率高达1200马力的型号。这发动机烧着标号较低的车用汽油,功率密度竟然超过了牛牛烧100号航空汽油的“梅林III”发动机,就问你怕不怕。

  当然后来由于散热问题无法解决,德国并没有把这玩意装到战车上。不过也幸亏这货没有投入实战,毕竟功率700马力的HL230自然吸气型号都经常过热,路况不好时就需要开调速器限制发动机转速。要是再把它增压到1200马力,怕是只要坦克驾驶员一脚油门踩下去,就能直接让冷却水箱开锅沸腾。

  我们知道飞机发动机无论是液冷还是气冷,都可以在飞行中利用迎面吹来的高速气流加强热交换效率,冷却条件先天就比坦克要好得多。但是上个位面的迈巴赫公司似乎一直在把坦克发动机当成航空发动机设计,研制出来的所有作品都是一水的高转速、低扭矩的火龙。

  就比如那个被后世部分哈德军迷吹得很厉害的HL295发动机,这玩意号称在使用涡轮增压后可以达到1200马力的最大功率。然后战后法国人一看这数据仿佛找到了真爱,欢天喜地地将这款发动机淘了回去仿制,结果发现功率拉到750马力时散热系统就已经开始抗议了。

  于是法国人不得不重新设计散热系统才让HL295达到850马力的功率,这时的发动机转速已经达到了3200转每分钟,然而这距离迈巴赫公司的计划还差得远呢!迈巴赫公司可是期望让这款发动机在4300转每分钟的转速下输出1200马力的功率的。

  我们只需要看一眼法国使用HL295发动机的AMX50坦克结构图,看看图中那体积夸张的发动机散热器,就能知道在3200转每分钟的转速下,这款发动机的热负荷已经达到了何等程度。知道为什么AMX50坦克的屁股那么大吗?就是为了给HL295这条德国火龙降温的,就这样还不敢满把功率拉到1200马力的满血状态。

  如果真想要达到迈巴赫公司1200马力/4300转的设计目标,海伦娜怀疑散热器将会填满坦克中的每一寸可用空间!所以海伦娜认为,装备1200马力的E75坦克只可能存在于游戏中以及德吹的梦里,而不可能存在于现实世界中。

  

  然而话说又回来了,迈巴赫公司的那些高转速低扭矩的火龙发动机,把上个位面的德国坦克坑得生活不能自理。不过即使海伦娜也不得不承认:迈巴赫公司的技术人员在提高发动机功率密度上还是很有一手的,如果能够提供足够好的散热条件,他们在上个位面的那些坑点就会转化为巨大的技术优势!

  所以在海伦娜眼里,德国的设计师里之所以坑货辈出,很大程度上是因为没有找到合适他们的舞台,导致大量的科研资源错误配置。因此海伦娜的工作之一,就是让这些技术人员和公司离开不适合自己的领域,回到能让他们大放异彩的舞台上。

  所以本位面的沃尔特博士不去研究过氧化氢AIP潜艇了,改去研究火箭和鱼雷的涡轮泵了;保时捷博士不去研究电传动坦克了,改去研究电传动潜艇了。而奔驰公司和迈巴赫公司也都在发动机领域找到了合适自己的位置,这让幕后操纵这一切的海伦娜感觉颇有成就感。

  迈巴赫公司在航空发动机领域也确实没有辜负海伦娜的希望,自从五年前的那次发动机竞标成功之后,迈巴赫公司就一直在完善自己的设计。毕竟和迈巴赫一起中标的还有个实力强劲的容克公司,双方的竞争压力还是很大的。经过多年的打磨,迈巴赫公司终于在BF-109进行发动机选型之前拿出了颇为惊艳的设计,这就是前面说到的HL360发动机。

  之所以叫HL360这个名字,乃是因为HL是高性能发动机的缩写,而后面的360则表示该发动机的排量大约为36升,实际排量其实是36.25升。该发动机采用了气缸夹角为60度的倒置V形12缸布局,即曲轴箱在上而气缸盖在下。这样可以让飞机前部的截面近似于底边在下的正三角形,有利于降低气动阻力和扩大飞行员视野。

  相比上个位面DB601发动机6.9的压缩比,迈巴赫的HL360发动机采用了相对平庸的6.0的压缩比,这主要是为了给今后的进气压力的增加留出空间。如果像上个位面奔驰公司的DB601发动机一样将压缩比取得太高,同等进气压力下燃烧压力就会过高,而这不仅会增加发动机结构负荷,也会让发动机变得更容易积碳。

  除此之外,迈巴赫公司在海伦娜的建议下去掉了发动机中轴炮的安装空间,于是HL360发动机的增压器中冷器等附件就可以非常自然的安装在发动机后部,而不是像上个位面的DB601一样被轴炮挤压到了侧面。于是相比上个位面只有一级增压器且无中冷器的DB601发动机,本位面的HL360发动机除了一级机械增压器和中冷器外,还为未来升级到两级两速增压器预留了空间。两级两速增压器可以进一步提高发动机性能,尤其是高空性能,不过现在时间才到1935年,一级机械增压器是绝对够用的,海伦娜也不想给BF-109的首飞增加额外的风险。

  值得一提的是,虽然HL360发动机和上个位面的英国“梅林”发动机的早期型都采用一级机械增压器,但HL360在增压器传动上却颇有独到之处,在奔驰公司的技术支援下,HL360的增压系统在从发动机那里引出动力后,会先经过一个液力变矩器变矩减速之后,再通过机械传动装置进一步减速带动增压器转动。

  这样做的好处有三:一是实现无级变速,让发动机在不同高度下的动力会变得平滑,而不像“梅林”发动机那样有明显的台阶,这就大大减轻了飞行员的负担;二是减小了机械装置的减速比(发动机的转速大约10倍于增压器,这对机械装置上不小的负担),这就减轻了变速箱的重量,缩小了机械变速机构的体积;三是消除了增压器和发动机的刚性连接,这就大大延长了增压器变速箱的使用寿命,增加了机械可靠性。

  HL360发动机和上个位面的DB601一样,采用了燃油缸内直接喷射技术,所以在负过载的条件下也不会出现断油。虽然“梅林”的化油器在设置限流环之后,也能抑缓解负过载断油问题,但海伦娜认为直接喷射的效果还是更好一些的,而且直喷系统的重量也比化油器更轻。

  HL360在发动机和增压器之间设置了冷却器,用来冷却被增压器压缩升温的进气流。相比上个位面缺乏中冷器的DB601/605系列发动机,HL360不仅拥有更高的增压潜力还多出了一个额外的好处,那就是不需要像上个位面的DB601那样,依靠喷射过量燃油来预先冷却气缸,而可以在一定程度上提高发动机的空气/燃油比。

  但HL360的空气燃油比被提高到了16.6,略微偏向于贫油燃烧。相比富油燃烧的DB601发动机,这样做的好处有两个,第一是可以降低燃油消耗,第二是在同等燃烧压力下可以减少发动机积碳,这一点对相对容易积碳的缸内直喷技术的发动机来说尤其重要。

  经过迈巴赫公司这五年持续不断的改进,装上BF-109原型机的HL360A型发动机性能相比当年最大功率只有1000马力的原型机已经有了相当大的提高,可以在2400转每分钟的转速和1.3千克每平方厘米的进气压力下,达到1350马力的最大功率。

  虽然HL360A就最大功率而言,已经和上个位面英伦空战中BF-109家族中性能最好的BF-109F型战斗机所用的DB601E发动机相当了。但是海伦娜清醒地认识到,功率相当并不意味着现在德国的发动机技术就达到了上个位面1940年的水平。

  这是因为HL360A的功率依赖于其36.25升的大排气量,这个排气量超过了DB601发动机的35.7升,比英国人正在研制的排气量26.9升的“梅林”则高出更多,如果仅就升功率而言,这款发动机的升功率实际上并不比“梅林”更高。

  更大的排量再加上多出来的中冷器,使得HL360的干重比DB601多出了近百千克,不过海伦娜认为这些都是必要的,也是值得的。

  因为更大的排气量和更低的进气温度,就意味着更大的升级潜力。事实上,现在迈巴赫公司已经开始着手研制最大功率超过1600马力的改进型号,以现在的进度看,在1940年之前完成研制是完全没有问题的。

第二百零二章 单双翼梁

  巴伐利亚飞机制造厂的方案能够得到海伦娜的青眼,和其竞争对手不及格的语言理解能力是分不开的。在新战机的招标书中,海伦娜黑纸白字地做出如下要求:参与竞标的厂商应拿出一款拥有封闭式座舱、可收放式起落架的下单翼战斗机设计方案。

  海伦娜本来认为这样的要求并不困难,然而等看完这群设计师递交上的方案书后,她简直要被气到吐血三升。“亨克尔!阿拉道!还有福克-沃尔夫!你们公司的设计师是看不懂招标书吗?这些人的语文全部都是体育老师教的吧?”

  也无怪乎海伦娜会感觉自己的智商受到了侮辱,我们只要看看她刚才吐槽的那三家公司递交的竞标方案,就理解海伦娜此时风中凌乱的心情了:亨克尔公司拿出来的He-112采用的是敞开式的座舱!阿拉道公司拿出来的Ar-80采用的是固定式的起落架!而福克-沃尔夫公司拿出来的Fw-159采用的则是伞形上单翼布局!你们确定这不是在逗我玩?

  “封闭式座舱、可收放起落架、下单翼布局,这三个词有真的这么难理解吗?”海伦娜满脸无奈地看着唯一符合要求的巴伐利亚方案。很不解地自言自语道。于是作为四家竞标者中仅有的看懂了招标书的公司,巴伐利亚飞机制造厂的BF-109方案轻松获得了阶段性胜利,看起来提高语文水平还真不只是文科生的事情。

  虽然巴伐利亚飞机制造厂被确定为新战机的牵头研制单位,但这并不意味着其它竞标公司从此失去了参与机会。他们可以作为合作研制单位,参与到BF109战斗机的研制项目中来,也可以选择继续完善自己的设计,不过需要自筹大部分资金。

  自从当年德国军队在海伦娜的建议下调整了采购体系之后,虽然为了防止出现军队同时采购多种功能重叠的武器的乱象,原则上每次竞标只有一个方案可以越过龙门,但对于各家厂商围绕竞标成功的方案展开合作,官方一直是采取鼓励的态度的,毕竟技术交流会带来进步,而各家公司闭门造车则可能钻进死胡同。

  这种合作对于各家公司其实也是相当有利的,对于竞标的成功者来说,相当于在不影响自己的主导地位的条件下,利用其它公司的科研资源来帮着完善自己的研发项目;而对于竞标的失败者来说,也相当于通过参与中标者主导的研究项目,锻炼和维护自己的研发团队,为以后的项目保存和积蓄力量。

  作为近期德国在空军装备领域最重要的科研项目,巴伐利亚飞机制造厂在BF-109战斗机的研制过程中,获得了德国国内几乎所有知名航空制造厂商的加盟,这在大大增强研发团队整体实力的同时,也给项目的协调工作带来了一些麻烦,秉持不同设计理念的技术人员常常会为一些设计意见的相左争得面红耳赤。

  不过由于在很多重大技术路线的选择上有海伦娜把关,再加上负责BF-109战斗机项目的设计总师鲁泽尔的协调能力相当不错,这些技术路线上的争论大部分都是良性的,虽然花费了一些额外的时间,但也碰撞出了不少科学思想的火花,其中有一些甚至超出了海伦娜的预期。这些思想火花和海伦娜多年以来在空气动力学基础研究领域的投资相结合,正在一点点地发生着神奇而有益的化学反应,使得BF-109战斗机的设计逐渐完善起来。

  就像上个位面的BF-109是BF-108的直系后裔一样,本位面的BF-109同样可以被视作巴伐利亚飞机制造厂在BF-108的基础上进一步发展的型号。

  但是本位面在海伦娜的影响下,BF108和BF-109这两款飞机的总设计师都换成了原本的副总设计师鲁泽尔,而原本担任总设计师师的梅塞施密特则成了这两款飞机的副总设计师,这两人在项目中地位的互换,也给本位面BF-108和BF-109的设计造成了一些微妙的影响,梅塞施密特的设计风格被冲淡了些许,而鲁泽尔的设计风格则更加鲜明地被凸显了出来。

  本位面鲁泽尔所设计的BF-109战斗机和上个位面的BF-109相比,外观上最大的不同之处在于其沿用自本位面的BF-108的内收式起落架,这个变化其实是战机的机翼翼梁从上个位面的单翼梁变成双翼梁的一个副产品。毕竟上个位面采用单翼梁的BF-109战斗机如果想要将起落架布置在机翼下的话,起落架支柱的安装点只能放在翼梁附近,但回收时起落架轮又必须避开翼梁的位置。而双翼梁就没有这个麻烦了,起落架支柱直接安装在前后翼梁之间,回收时起落架轮也正好收纳到前后翼梁之间。

  相比上个位面BF-109或者“喷火”战斗机把起落架安装在翼根和机身结合部的做法,本位面的BF-109将起落架安装在了机翼中部的两根翼梁之间,大大扩展了主起落架的轮间距,使得飞机起降时平稳而不易侧翻。而且由于本位面的BF-109的主起落架支柱是垂直于机翼布置的,而非像上个位面BF-109或者“喷火”战斗机那样呈现一定的外张角,所以飞机降落时的冲击力方向,就可以与起落架支柱的方向基本重合,这样起落架支柱就只需要承受轴向应力而不需要承受太多的径向应力了,这就给起落架的安装强度减少了很多麻烦。

  虽然看上去起落架对于战斗力的直接增益比较有限,但是上个位面中的BF-109和“喷火”战斗机轮间距狭窄,且支柱倾斜布置的外收起落架确实是一个很坑新手的存在,比较常见的事故包括飞机在降落时翻滚倾覆、冲出跑道、起落架折断等。其中光是德国就有大约10%的BF-109战斗机是因为各种起降事故损毁的。所以海伦娜认为,提高飞机起降安全性,除了可以减少飞机的非战斗损失和人员的非战斗伤亡外,对于新手们更快地度过菜鸟期也是非常有帮助的。

  除了方便战机起落架安装外,双翼梁相比单翼梁其实还有不少额外的好处。比如提高机翼抗扭转的能力,提高副翼反效的临界速度。

  有不少军迷简单地认为单翼梁不如双翼梁坚固,这个说法虽然不能说是错的,但其实并不十分准确。只要翼梁足够粗壮,采用单翼梁的机翼径向承力能力其实可以很强悍,这也是为什么上个位面采用单翼梁的BF-109战斗机俯冲极速可以非常快,实战中甚至达到过1100千米的时速。单翼梁真正的问题还是相比双翼梁,抵抗扭转力矩的能力比较差。

  这一方面会导致机翼的弦长无法做得太大,也就是机翼不能做得太宽。上个位面的BF-109在改进过程中机翼载荷不断上升,却不能通过加宽机翼来缓解问题就是这个原因。另一方面则会导致随着飞机速度的上升,战机副翼效率急剧下降,直至出现反效现象。

  我们知道飞机的滚转是靠机翼后缘外侧的副翼控制的。当战机一侧副翼下偏而另一侧副翼上偏时,气流会给下偏的副翼一个向上的力而给上偏的副翼一个向下的力,由于两侧副翼受力方向是相反的,飞机就可以像陀螺一样滚动起来了。

  但是以上这些都是建立在机翼是完全刚性的基础上的,事实上由于副翼位于机翼后缘,当它受到空气的作用力时,会给机翼一个扭转力矩。也就是说当副翼下偏时,由于副翼翼面受到一个向上的力,当这个力作用于机翼后缘时,就会让机翼向下扭转,也就是迎角变小;反正当副翼上偏时,机翼会向上扭转,也就是迎角变大。

  这种机翼的扭转会抵消一部分副翼的效能,比如当副翼下偏10度时,如果机翼在扭转力的作用下迎角减小了5度,那副翼实际的向下偏转角就只有5度了。以此类推,当飞机的速度达到某一个临界点时,副翼的效能将会完全被机翼的扭转抵消甚至出现完全相反的效能,这时副翼就失去对飞机的操控力了,这个速度就是所谓“副翼反效临界速度”。

  前面我们说到,单翼梁抗扭转的能力不如双翼梁,带来的一个显著后果就是“副翼反效临界速度”更低,也就是当飞机的速度不断加快时,单翼梁飞机的副翼会更早失效。所以我们可以看到上个位面的BF-109战斗机虽然可以在俯冲中达到很高的速度,但是在这样的高速度下副翼往往会撂挑子,导致飞机在高速下的机头指向性变得很弱,这就是网友吐槽BF-109在高速下形同飞行板砖的重要根源之一。

  除了提高机翼抗扭转能力,防止副翼反效过早出现,提高飞机的高速操控性之外,双翼梁还不像单翼梁那样将机翼空间从中间切断,这就为机翼油箱的布置提供了绝好的空间,这对增加机翼容积提高载油量也大有裨益。这可以在保持小机体的情况下,增大BF-109的载油空间,很好地缓解了飞行员的航程焦虑。与此同时,双翼梁设计对日后的武器安装和挂载,也会产生一定的积极影响,不过这个优点需要较长的时间才能显现出来。

  至于双翼梁的缺点,其实并不像很多军迷认为的那样会大幅增加生产工时和成本,这是因为主要的径向作用力都由前面的主翼梁承担了,而后面的副翼梁主要负责抵抗扭转力即可,所以结构是可以大幅度简化的。

  不过双翼梁结构重量比单翼梁大倒确实是个问题,上个位面中梅塞施密特博士化身为单翼梁狂魔,不仅在BF-109这种单发轻型战斗机上用单翼梁,而且在BF-110和Me410这种双发重型战斗机上也用单翼梁,甚至在Me262这样的喷气式飞机上还用单翼梁,更多地也是出于减重的考虑,而不仅仅是为了易生产性。

  不过海伦娜认为:为了双翼梁带来的收益,忍受近百千克的结构重量增长,是完全可以接受的选项。所以本位面的BF-109在采用了双翼梁之后,在采用和上个位面的BF-108E类似的带弧形翼尖的梯形翼的同时,也有条件略微增加了战机翼根部的机翼弦长。这个小小的变化不仅让本位面BF-109的机翼面积从上个位面BF-109E/F的16.2平方米略微扩大到了17.25平方米,为今后可能的增重留出了更多的翼载空间,还让战机的根梢比(翼根和翼尖弦长之比)更加接近理论最优值,减小了诱导阻力,同时也让机翼的气动中心更加接近机体。

  如果新型战机只在上个位面的基础上采取以上这些优化措施的话,那么虽然本位面的BF-109会获得比上个位面更好的飞行性能,以及更大的升级潜力。甚至只要动力跟得上,即使用到四十年代中期,也不会有落后之嫌。

  但是请恕海伦娜直言,如果本位面的BF-109相比上个位面同名产品的提升仅仅停留在这些补短板的层面上,距离全方位压制上个位面的那些末代活塞式战机还有很大的距离。而要想让战机达到非常之性能,就必须要有非常之设计!

  在过去十几年时间里,海伦娜曾经不惜血本地对德国空气动力学的基础研究进行不间断的投资,现在也到了检验过去十几年所取得的成果的时候了。

  

  

第二百零三章 大神翻车

  在帮助德国发展军事科技的过程中,海伦娜是从来不担心这些技术今后会被对手抄袭的。虽然根据上个位面的经验,在世界大战所带来的生死存亡的巨大压力下,即使是像坦克飞机这样的重型装备,一个工业强国来说也可以在极短的时间里完成研制工作。

  比如德国为对付苏联的T-34而发展的“黑豹”坦克,研制周期只有13个月;美国为对付虎豹而研制的“潘兴”坦克,研制周期只有19个月。虽然这两款坦克的早期型号都因为故障百出而饱受军迷诟病,但是人家能在一年多的时间里完成一款重型装备从研制到投产的全过程,这个研究效率本身就是令人咋舌的。

  以上这些事实意味着:如果只是依靠那些常规的精巧设计手段,用在战争之前进行的“技术抢跑”或者“设计堆料”的方式来提升武器的性能指标的话,即使在技术比较复杂的重型装备领域,你的技术优势也难以保持到两年以后,至于那些技术相对比较简单的武器装备,能维持绝对优势的时间就更短了。

  这就是海伦娜眼里,很多穿越者前辈最大的问题所在了。他们在改进武器设计的过程中,往往过渡痴迷于使用那些灵光一闪式的、孤立的金点子,殊不知这些金点子恰恰是最容易被对手效仿乃至超越的。大家都是技术底蕴深厚的工业国,你的金点子如果在战场上表现良好,对手只需要回去进行一番量化分析,用不了多久也能学到八九不离十。

  所以穿越者的孤立的金点子对于武器设计固然也很重要,但它所能带来的装备优势周期注定是比较短暂的,其中地面和空中的重型装备的优势周期比海军装备更短,基本上都难以保持两年以上的优势周期。

  海伦娜和普通的穿越者不同的地方在于,虽然她在军事技术领域也不拒绝使用那些孤立的金点子,但是她决不会将真正的技术壁垒建立在这些金点子上。那些金点子带来的潜在技术优势周期对于海伦娜来说,只不过是买卖中的添头,不管最终落实多少都属于净赚。

  在海伦娜眼里,如果把她所发展的技术比作是给盟军科研人员出的考试卷。那么她出卷时的拟题目标,就应该是要让盟军的科技人员在完全开卷考试的情况下,依然每门课的成绩都大红灯笼高高挂。通俗一点说就是要达到这样的效果:哪怕德国把武器装备的详细技术图纸都提供给对手,再额外附送几套样品给对手进行技术分析,但是对手依然既无法进行有效反制。为了达到这一目标,海伦娜就必须在发展军事技术的过程中选择巧妙的发力点。

  海伦娜在军事技术上的第一类着重发力点,是利用德国和对手天然禀赋的不同,大力发展那些对德国作用很大但对对手作用较小的技术。

  这类技术中最为典型的例子就是潜艇了。由于英国对海上运输的依赖度比德国大得多,即使英国能得到德国的全部潜艇技术,并且造出了同样先进的潜艇,对德国的威胁依然是有限的。英国要想反制德国的潜艇战术,就必须发展出对等的反潜技术,而这在现有的晶体加工技术和电子技术水平下几乎没有技术上的可能性。

  海伦娜在军事技术上的第二类着重发力点,是将德国未来的武器技术优势,搭建在庞大的网络化空间中,而不是搭建在某一件具体的武器上。

  这类技术中最为典型的例子包括轻武器和装甲车辆。以海伦娜规划的战车家族为例,虽然德国目前发展出的几种装甲战斗车辆单独拎出某一款来,也能称得上是时代的典范。但是它们的真正战力,却是高度依托于整个网络化的系统的。这是因为海伦娜从一开始追求的就是从包括了武器生产、维护、训练、作战在内的整个系统的效用的最大化,而不是某一件武器性能的最大化。这样的武器一旦从系统中被剥离出来,立刻就会失去其绝大部分亮点!

  所以对手就算获得了这件武器的全部技术资料,如果不能复制海伦娜花费多年时间构建的网络体系,那就连一半的效能增益都发挥不出来。而在你追我赶的战争中,有谁敢将自己原来的生产、后勤、训练、战术体系全部推翻,去火速构建一套全新系统呢?这种切换的时间成本、资金成本和潜在风险会让任何人望而却步。

  海伦娜在军事技术上的第三类着重发力点,是在对手难以在短时间内靠增加科研资源投入而取得决定性突破的领域,提前进行长时间的高强度技术积累。

  我们知道在生产领域,如果一座船台在工人足够的情况下,每年可以建造好一艘船;那么如果工人足够,十二座船台就可以每年建造好十二艘船。但是即使有再多的船台和再多的工人,也不可能在一个月内建造好一艘船!某些依赖经验积累的技术领域也是一样,如果先发者在这些领域积攒下了雄厚的家底,后发者是很难通过短时间的资源投入抹平技术差距的,其中就包括了光学、材料学、流体力学等学科以及其下属的一系列分支学科。

  在过去的十几年时间里,海伦娜利用自己对未来科技发展脉络的掌握,对这些学科中的很多特定领域进行了坚持不懈的科研投入,这种长期投入使得德国在这些领域中获得了丰厚的理论成果和实践经验。而正是空气动力学领域的成果和经验,使得巴伐利亚飞机制造厂在设计BF-109之初就站在了一个超越时代的高度上。

  这个故事还得从现代空气动力学之父、边界层理论和湍流理论的奠基人、西奥多·冯·卡门的老师——路德维希·普朗特博士的一次学术大翻车说起。

  没错!就是那位让后世无数航空器设计师顶礼膜拜的先知普朗特,就是那位现代流体力学的祖师爷普朗特!就是那位培养了冯·卡门这样的大神的大神普朗特!他在描述飞机的前缘缝翼在大迎角下的作用机理时,竟然在自己一手创立的理论框架里栽了个大跟头!对于普朗特大神的这次翻车,海伦娜每次都感觉特别憋屈,你老人家可是边界层分离理论的提出者诶……

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