ME-163战斗机

生活百科 2023-01-25 18:02生活百科www.aizhengw.cn

ME-163战斗机

梅赛施密特Me 163“彗星”是一款德国的火箭推进截击机。1941年9月1日,Me 163进行飞行。Me 163的产量很小,截至1944年末也只有区区91架。1944年5月14日,“彗星”参与实战。

基本介绍

  • 中文名称ME-163战斗机
  • 前型/级He176
  • 研製时间1940年春
  • 定型时间1941年9月1日
  • 国家德国
  • 绰号彗星

技术特点

Me163作为世界上参加过实战的火箭动力战斗机,有必要提一提火箭发动机。
其实火箭发动机不是什幺新鲜的玩意儿,早在唐代初年火药出现后就开始了对火箭的研究,并且在大约十三世纪时製成火箭。我国古代製造的火箭所用的是黑色火药。它的工作原理和现代的固体燃料火箭是一样的。众所周知,火箭发动机的最广泛也是最成功的套用就是运载火箭和载人太空飞行器的推进方式。由此可见火箭发动机的最大优点就是它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃,不需要从周围的大气层中汲取氧气。这样就把人类带到了另一个时代航天时代。虽然这点任何空气喷气发动机都做不到,它在航空领域的发展前途仍然非常渺茫。
固体火箭发动机
固体火箭发动机为使用固体推进剂的化学火箭发动机。所谓的推进剂,就是指燃料加氧化剂的合称。固体推进剂有聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。固体火箭发动机由药柱、燃烧室、喷管组件和点火装置等组成。药柱是由推进剂与少量添加剂製成的中空圆柱体(中空部分为燃烧面,其横截面形状有圆形、星形等)。药柱置于燃烧室(一般即为发动机壳体)中。在推进剂燃烧时,燃烧室须承受2500~3500度的高温和102~2_107帕的高压力,所以须用高强度合金钢、钛合金或複合材料製造,并在药柱与燃烧内壁间装备隔热衬。点火装置用于点燃药柱,通常由电发火管和火药盒(装黑火药或烟火剂)组成。通电后由电热丝点燃黑火药,再由黑火药点火燃药拄。喷管除使燃气膨胀加速产生推力外,为了控制推力方向,常与推力向量控制系统组成喷管组件。该系统能改变燃气喷射角度,从而实现推力方向的改变。药柱燃烧完毕,发动机便停止工作。固体火箭发动机与液体火箭发动机相比较,具有结构简单,推进剂密度大,推进剂可以储存在燃烧到中常备待用和操纵方便可靠等优点。缺点是“比沖”小(也叫比推力,是发动机推力与每秒消耗推进剂重量的比值,单位为秒)。固体火箭发动机比沖在250~300秒,工作时间短,加速度大导致推力不易控制,重複起动困难,从而不利于载人飞行。
确实,Me163可以说已不是个飞机,在很多人看来它却成了火箭弹、飞弹和探空火箭的鼻祖。
液体火箭发动机
Me163就是一种液体火箭发动机飞机。所以在它看来,更适合做航天飞行器而非航空。
液体火箭发动机是指液体推进剂的化学火箭发动机。常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等,燃烧剂由液氢、偏二甲肼、煤油等。氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中。液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。推力室是将液体推进剂的化学能转变成推进力的重要组件。它由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成。推进剂通过喷注器注入燃烧室,经雾化,蒸发,混合和燃烧等过成生成燃烧产物,以高速(2500一5000米/秒)从喷管中冲出而产生推力。燃烧室内压力可达200大气压(约200MPa)、温度3000~4000℃,故需要冷却。推进剂供应系统的功用是按要求的流量和压力向燃烧室输送推进剂。按输送方式不同,有挤压式(气压式)和泵压式两类供应系统。挤压式供应系统是利用高压气体经减压器减压后(氧化剂、燃烧剂的流量是靠减压器调定的压力控制)进入氧化剂、燃烧剂贮箱,将其分别挤压到燃烧室中。挤压式供应系统只用于小推力发动机。大推力发动机则用泵压式供应系统,这种系统是用液压泵输送推进剂。发动机控制系统的功用是对发动机的工作程式和工作参数进行调节和控制。工作程式包括发动机起动、工作。关机三个阶段,这一过程是按预定程式自动进行的。工作参数主要指推力大小、推进剂的混合比。液体火箭发动机的优点是比沖高(250~500秒),推力範围大(单台推力在1克力~700吨力)、能反覆起动、能控制推力大小、工作时间较长等。

相关计画

早在1937年,德国第一架火箭动力飞机——He176已经开始研製了。虽然它作为一种试验型火箭发动机飞机,且它使用的5.89KNWalterHWK-R1203火箭发动机推力太小而未被认可,但它却为后来的DFS194和Me163的研製成功创造了良好的条件。可以说Me163的起飞是从He176这条“跑道”上压过的。
He176虽然有着怪异的外形,但它却是第三帝国火箭机的先驱
製造公司ErnstHeinkelAG
用途试验型火箭发动机飞机
发动机5.89KNWalterHWK-R1203火箭发动机

历史沿革

DFS194的设计从很早就开始了。早在1933年,利皮施就在德国滑翔飞行研究所领导设计了后掠机翼无尾式火箭飞机,代号为DFS194型。但由于瓦尔特·多恩贝格尔和韦恩赫·冯·布劳恩等人才开始研究火箭发动机,所以DFS194的研製工作从1939年的1月利皮施参加梅塞尔施密特公司才开始,而研製基础则是他的DFS39型滑翔机。就这样,作为德国所谓的“要地防御”中的截击机,DFS194开始研製。
1940年初,在DFS194型试验机上安装了推力为300千克(2.94千牛)的瓦尔特型火箭发动机。这种发动机既不带燃料,也没有燃烧。它是利用过氧化氢和高锰酸钾在反应室中作用,分解为水和氧。分解过程中,放出热量,使水变为蒸汽,再由发动机喷管中喷出,产生反作用推力。实质上,这是一种蒸汽发动机或者是喷水式发动机。飞机的外形也很新颖。採用后掠角为27°(中央翼)至32°(外翼)的机翼。机身很短,在机身尾部只装有垂直尾翼,但没有水平尾翼。因为紧凑的机身内部和单薄的机翼内部无法容纳常规的起落架,所以这种火箭飞机只装有可收放式尾轮;起飞时利用跑架辅助滑跑,上升至10米后投下;着陆时放下机腹滑撬,用来减震。
1940年6月3日,DFS194试验机由海宁·迪特马首飞。试飞之初,发现发动机的续航工作时间太短,而只得以Bf-110型机牵引起飞。1941年8月31日,试时,安装了推力较大的发动机,并在试飞中达到754.76千米/小时的速度纪录。随后,生产了3架原型机,换装了推力为749千克(7.35千牛)的瓦尔特RII—203型发动机,就这样,Me163诞生了。

研製进程

实验阶段

1940年春,Me163的动力飞行试验成功,标誌着Me163大量的试飞工作开始。
1941年春,两架换装了瓦尔特RII—203型发动机的Me163A的原型V1和V4,完成了他们的滑翔实验。接下来,轮到他们检验自己的“心脏功能”的时候了。一个夏天的早上,它们被送到了佩纳明德,在RII203b的推力下,V1达到了一个惊人的速度855公里/小时。但这还远远没达到它的极限。还有好戏等着看呢。
1941年10月2日,V4得到了一项艰巨的任务向音速冲击!虽然这是个不是很明智的举动,毕竟Me163还在试验阶段,让它向音速冲击有点勉为其难,但由于利皮施已经做好充足的準备,他在1939年时已经完成了超音速风洞模型试验,面对它胸有成竹的“父亲”,Me163要做的只是加速,加速再加速……
接下来发生的就是本文开头那段惊人而又伟大的飞行。V4在摆脱了牵引机后,火箭发动机放出了可怕的推力和加速度,达到了约1000公里/小时的速度。但遗憾的是,由于Me163的心脏已无力支撑,加上音障出现后讨厌的震动,V4不得不停止了对音速的冲击。而更让利皮施博士惋惜的是,这个速度成了Me163的最高纪录,终于没有实现他超音速的愿望,海宁·迪特马也遗憾的没有获得超音速飞行第一人的伟大称号。

改进阶段

从1940年DFS194第一次飞行开始,Bf110成为了它伙伴的托拽以及动力实验所用牵引机的最佳选择。
在1940年初,由于刚设计完成的DFS194原型还未装配火箭发动机,便由Bf110托拽到高空进行飞行性能的托拽实验。1941年春,在Bf110的帮助下V1和V4成功完成了滑翔实验。1941年10月,为了节省燃料,Bf110将V4托拽到4000米再拖放,终于创造了纪录。在这之后的Bf163B原型的数次无动力飞行和其他飞行试验中Bf110都有亮相。这不仅为Me163的量产打下基础,倒也证明了Bf110不仅是一种优秀的战斗轰炸机。

飞机问题

在Me163的起飞性能趋于成熟的时候,也是最要考验试飞员和飞行员的驾驶技能的时候了。1942年末,第16训练大队(即EK16)在佩纳明德成立,用于训练Me163的特殊飞行员。在这个着名的地方,V1,V2飞弹及Me163A都有过足迹,这里必定要成为第三帝国秘密武器的重地。
起飞和降落
这不是个简单的问题,这也不是一个飞行员可以解决的问题。虽然后来的飞行员中有许多螺旋桨飞机老手,但到这里就使不上劲了。
起飞和降落的问题早在Me163诞生使就随之而来。虽然他流线型的外形和就架的操控性能使他在飞行试验时极为出色,但由于它使用的火箭发动机本身并不适于飞机的动力提供,所以在地平线上的运动成为了Me163的噩梦。
在起飞和降落的过程中,由于没有螺旋桨,Me163在起飞的时候垂尾上没有沖流,所以在低速时方向舵的性能十分低下,不能很好地控制起飞方向,而且滑车上也没有转向装置,能用的只有一个小小的尾轮。所以Me163只能在迎着风向起飞,否则侧风会很容易得使Me163偏离跑道。降落的时候也有问题,因为硬制跑道会损坏滑橇,所以Me163一般是在草地上降落,但如果飞机撞到了凹凸不平的地方,也会导致飞机侧转。,滑橇也有问题,它的功能主要是在起飞(起飞时滑橇也伸出,滑车就架在下面)和降落时吸收震动,但效果很差,很多飞行员就是在这种类似于迫降的地面冲击下受伤的。在事故中,有些飞行员虽然倖存,却常常被撞得脊背青肿。后来飞行员们谑称在试飞中受伤的脊背为“慧星”背。着名的女试飞员汉娜·莱契于1942年10月,在Me-163B的牵引试飞中,也被摔成重伤。
空中的危险
高速的飞行是Me163的拿手好戏,也是能够成功躲避敌人攻击的方法。虽然Me163採用的整体式风挡使飞行员的视野大幅度增加,但还是由于设计的原因,当Me163在高速飞行时,巨大的风阻使得飞行员很难打开座舱盖,即使飞行员能跳出座舱,后边还有温度高达1,900摄氏度的尾流在等着他,所以飞行员一般不会冒险使用降落伞逃生,而是会坚持到迫降,这也导致了飞机在着陆时损毁的增加。(起飞和降落阶段Me163的损失占总损失的80%,由空气压缩效应和空中着火导致的损失占15%,空战损失之占5%)
还有就是令人厌烦的液体燃料。Me163B的燃料系统有所改进,但使用的液体推进剂仍为过氧化氢,触媒改用甲醇、联氨溶剂。但液箱里装的过氧化氢的浓度很高,具有很强的腐蚀性,一旦接触到有机物,比如皮肤,在几秒钟内就会被灼伤,其表现类似于浓硫酸。所以Me163的飞行员都得穿上一种特製的防护服,但这种防护服并不保险,因为其所使用的材料(具体是什幺材料有多种说法PC、PVC或是尼龙)有很多微孔,过氧化氢仍可以渗透到皮肤。着陆时的地面冲击经常会导致燃料箱破裂并引起爆炸,空战中燃料箱被击中也会带来可怕的后果。为了防止燃料腐蚀燃料箱,每次使用后都要将剩余的燃料排放掉,并用大量清水沖洗燃料箱。,飞行员必须一直戴着氧气面罩,因为一个液箱挥发出的肼是一种剧毒气体。

生产型号

Me163A

1943年初,3架Me-163A原型被订购,并且在奥格斯堡的梅塞尔施密特工厂里开始製造。不久,又有两架原型机被订购。接着,原型机的滑翔试飞在奥格斯堡梅塞尔施密特工厂和附近的莱菲尔德空军机场举行,,真正的火箭推动试飞仅仅在佩纳明德进行过。试验机的编号编为V1到V4。
在与“威利_梅塞尔施密特”公司签订协定后,RLM(Reichsluftfahrtministerium,即帝国国家航空部)在1935预订了3架Bf-163的原型机。接着,设计局便接受了这种垂直短距起落飞机(VSTOL)的设计工作。由于有bf-108的生产承诺,109和110的设计工作被RohrBachMetallflugzeugbau接手。最终在1937年,原型机的设计完成,并在1938年2月19日进行了第一架原型机(D-UICY)的试飞工作。其间,TheFieselerStorch正在系列生产,所以这架原型机在进行了一些试飞试验后被送到一所技术学院作为指导用机身服务。两架原型机(V2和V3)却从来没有完成。

Me-163A-0

8架Me-163A-0预生产型于沃尔夫冈_赫斯工厂製造。这些Me-163A-0型也装备了一台火箭发动机,并且用于对Me-163B的飞行员进行训练。但还有一种说法利皮施、凡_伊肖文宣称生产了10架Me-163A-0型(有可能是将与8架Me-163A-0型一同生产的两架原型机也算在内),并且没有一架安装了火箭发动机,仅仅是作为无动力滑翔机,用来训练飞行员。

Me-163B

Me-163B系列是Me-163种产量最多的一个系列。而Me-163B量产型,Me-163B系列产量第二,也有76架的产量。
在一段时间的设计研究后,Me-163B的设计于1942年12月1日开始。两架Me-163的原型机从梅塞尔施密特公司被订购併且在奥格斯堡的工厂开始生产。接着,一份70架飞机的生产订单被送到了梅塞尔施密特公司。
一种常见的说法认为,40架B-0型装备了20mmMG151/20型翼下机炮,30架B-1型装备了30mmMK108机炮,并且在斯图加特—博布林根(Stuttgart-Bblingen)的克莱姆技术公司(KlemmTechnik)安装了瓦尔特HWK109-509火箭发动机。有11架B-0型于1943年8月17日美国空军对梅塞尔施密特公司在雷根斯堡工厂的轰炸中损失。
令人不悦的不仅是讨厌的轰炸,瓦尔特发动机的生产进度已经远远跟不上飞机生产了,以至于在1944年1月,所有的B-1型和半数B-0型从生产线上走下时,都没有装备发动机。幸亏在同月,第一架装备发动机的飞机交货完成。
第一批12架没有进行滑翔测试的Me-163B送到了EK-16那里,令人尴尬的是这些飞机只能由本单位进行测试。接着,1944年2月,陆续完成的飞机被火车送往Jesau。在那里,一些民间工厂的试飞员对他们进行了测试。
在这之后,由于雷根斯堡—奥博斯塔布林工厂(Regensburg-Obertraublin)被作为Bf-109的生产工厂,所以Me-163B型的生产工作在1943年后期转移到了克莱姆技术公司。

Me163Ba-1改装型

由剩余的A型改装而来,用于训练飞行员。
Me163B-1a量产型
真正投入实战的量产型,也式产量最大的一种型好,总产量有250架,全部装备JG400。发动机有所改进,其余同B-1型类似。1943年末,Me163的生产完全转交给克莱姆技术公司,主要分包商是道尼尔公司和BVB公司,总装在黑森林进行。由于生产分散在各地,加之许多零件供应商没有生产军械的经验,计画大幅延误。直到1944年2月,第一架Me163B1-a首飞,到1944年7月,德国空军只接收到了16架。到11月,月产量提高到90架,但1945年的总产量只有37架(看来德国人真的不行了)。由于克勒姆公司没有生产木製飞机的经验,加之许多零件由战俘加工,总的质量要比梅塞尔施密特公司的产品差许多。

Me-163C/D/S

这是三种不同的改进型号。S型是双座教练机,C型使用WalterHWK509C-1发动机,有主燃烧室和巡航燃烧室,燃料箱增大以提高续航时间,机身中段重新设计使之更加流线形,座舱加压,有气泡形的座舱盖。D型是进一步的改进,有可回收的三点式起落架。因为容克斯公司之后被委派的这个发展任务,所以这个系列之后也被称为Ju-248,计画又回到梅塞尔施密特公司,结果就是Me-263。

性能数据

生产厂商
梅赛施密特公司
发动机
一具瓦尔特HWK 509A-1/A-2火箭发动机
最大推力
16.67kN
乘员数
1人
长度
5.85米
翼展
9.4米
高度
2.76米(加上起飞轮架)
翼面积
18.50平方米
空重
1900公斤
最大起飞重量
4310公斤
滞空时间
7分30秒
最大飞行速度
943公里/时
实用升限
12000米
爬升率
160米/秒
推重比
0.39
武器
2门30毫米MK 108机炮
部分资料来源

服役情况

“拖着雪亮足迹的奇特的飞机,以惊人的速度沖入轰炸机群,完全置护航的‘野马’型战斗机于不顾……”,这就是与“慧星”飞机遭遇的盟军飞行员回忆。虽然在整个战争期间,Me-163的战绩“屈指可数”,仅仅击落9架敌机,儘管如此,Me163战斗机的参战仍然使盟军飞行员产生了相当大的恐惧,在盟军中曾一度出现了“彗星恐慌症”,导致在实施轰炸时,盟军不得不将航线绕过Me163战斗机的作战区域。
1.独特的战斗方法
和B-0以及B-1型不一样,Me-163量产阶段没有装备机炮,而是装备了为他专门设计的火箭炮“SG500Jgerfaust”。虽然德军曾準备装备R4M火箭弹,但对于一架高速靠近目标的飞机来说,火箭弹不仅不能準确的击中目标,甚至还会伤及自己,几乎是种自杀。
SG500,这种重型炮弹发射器,最初由武器工程师郎威勒博士提出,旨在无需飞行员操纵,自动发射,将被击落的机率降到最低。
这是一种自动武器,可以通过安装在发射系统旁的一个光学系统,自动控制火炮的发射。当飞行员从轰炸机下方飞过时,阴影触动光学系统,启动点火系统发射炮弹。整个过程中飞行员要做的就是驾驶。
最初,SG500系统在FW190上进行了测试,之后便安装到了Me-163B和Me-262B型的机翼上。不久,SG500的优势表现出来,Me-262装备的SG500不太成功,但Me-163装备了它却有很好的效果,有至少6架改装。而在1945年4月10日,德国飞行员弗里茨·凯尔伯(FritzKelb)利用它击落了一架盟军轰炸机,但这也是SG500取得的战果。
2.实战阶段
Me-163的战绩都是在JG400里取得的,在原EK16指挥官斯帕特的带领下,一共击落9架轰炸机。
以下是JG400的作战大事记
1944年6月28日,6架从布兰迪斯(Brandis)起飞的Me163截击了由正飞向鲁纳-茅瑟堡(Leuna-Merseburg)炼油厂的轰炸机群,Me163甚至没有击中目标。
1944年8月16日,5架Me163出击拦截超过1,000架美军轰炸机,有一架Me163被B-17尾炮击落,另一架被P-51击落,没有轰炸机被击落。
在1944年8月24日,Me163成功击落了4架B-17。
1944年9月10日,一架Me-163击落了一架脱离机群的B-17。
1944年9月11日,7架Me-163攻击了一支盟军轰炸机编队,有3架B-17被击落。
1944年9月28日,6架Me-163攻击了一架B-17和一架护航机,造成了一些损伤,未将其击落。
1945年以后,Me-163的出击记录已很难找到,只在3月份后期有一些记录,直到1945年4月19日,布兰迪斯(Brandis)被美军占领。

总体评价

如果说Jumo004型喷气发动机的高故障率对于Me-262来说是一个麻烦,那幺瓦特尔火箭发动机的危险性对于Me-163来说就是一个噩梦!这种火箭发动机使用的液体燃料由两种化学燃料混合而成,非常不稳定。稍有泄漏或起降时发生剧烈震动就会引起爆炸,技术人员甚至建议飞行员在紧急迫降时应爬出驾驶舱,趴在机翼上等待在减速至150公里/小时之后直接跳到地面上,也许还能保住性命。如果坚持滑翔降落,百分之百会在爆炸中丧命。如果在飞行过程中引擎发上故障,飞行员完全没有生还的可能。更恐怖的是,Me-163的燃料极具腐蚀性和毒性,在燃料泄漏的情况下,即使身穿防护服也无法避免被燃料溶解或毒死!除了高度危险的引擎外,Me-163的实战价值还因为滞空时间过短而进一步下降。儘管引擎製造商瓦尔特公司承诺Me-163的滞空时间可达12分钟。但经过大量测试后发现仅有4分钟!只允许飞机以几乎垂直的航线爬升到轰炸机所在高度,进行一次攻击后就必须返航,而无法进行机动作战,只能用于固定地点防空作战。
上一篇:Magic Shop 下一篇:M2(减数第二次分裂)

Copyright@2015-2025 www.aizhengw.cn 癌症网版板所有