P-39战斗机(代号Airacobra,译文空中飞蛇),是美国一型单座单发平直翼活塞式战斗机。
P-39战斗机是战争期间一种很有特色的飞机。作为一种尝试,该机将发动机放在座舱后面,通过一根延长轴驱动机头的螺旋桨,座舱布置相应靠前,从而改变了飞机的构造。该机装有4挺机枪,在发动机延长轴内还布置了一门37MM机炮,在二战中这也算得上数一数二的强火力。“空中飞蛇”还是二战中最早使用前三点起落架的战斗机之一。
P-39战斗机由美国贝尔公司研製,1938年首飞。
基本介绍
- 中文名称P-39战斗机
- 英文名称Airacobra
- 前型/级XP-39原型机
- 次型/级P-63“眼镜王蛇”
- 研製时间1937年
- 服役时间1938年-1944年
- 定型时间1938年4月6日
- 国家美国
- 研製单位美国贝尔公司
- 飞行速度亚音速
- 乘员1人
- 机长9.19米
- 翼展10.36米
- 机高3.61米
- 空重2,540千克
- 发动机艾利逊V-1710-83发动机
- 最大起飞重量3,811千克
- 最大飞行速度612千米每小时
- 最大航程1046千米
发展沿革
研製背景
在喷气发动机出现以前,战斗机通常的布局都是发动机前置,但贝尔飞机公司的“飞蛇”战斗机是採用发动机后置布局的美国战斗机。先前,英国韦斯特兰公司和库尔霍文公司的战斗机上採用过这种布局, P-39 飞机是第一种投入大量生产的这样布局的飞机。
把发动机后移到重心位置之后,某些优点变得突出了。细长的机头可以使流线型和视界更好,并且,可以容纳重型军械和前三点起落架的可收放式前轮。这种起落架地面操纵性好,并能提高着陆速度,这样机翼就可以设计的较小从而也提高了空速;但这并不是完全有利的,因为大的翼载荷妨害了爬升和高空机动性。
研製历程
1937 年5 月18 日 贝尔飞机公司向陆军提交了一份“飞蛇”飞机的技术说明书。同年 10 月 7 日,军方订购了一架 XP-39 原型机。使用带涡轮增压器的艾利森 V-1710-17发动机,通过一根 3.05 米的长轴带动螺旋桨。该发动机的起飞功率为 1,150 马力,在 6,100 米高度上的功率为 1,000 马力。技术条件要求在海平面和 6,100 米高度上的最大速度分别为 530 公里/小时和 644 公里/小时;爬升到 6,100 米高度的时间为 5 分钟。但上述条件只有在空重和总重分别为 1,815 公斤和 2,520 公斤的条件下才能实现。而后来的发展已远远超出了这两个重量。该机安装带 400 发子弹的两挺 12.7 毫米协调式机枪和在它下面的一门带 50 发炮弹的 25 毫米机炮,炮管穿过螺旋桨桨毂伸出,但这门 25 毫米机炮于 1938 年 12 月 2 日为一门带 20 发炮弹的 37 毫米 T-9 机炮所代替(实际上这架原型机在飞行试验时,没有装武器)。
1939 年 4 月,在戴顿作了飞行试验,4 月 27 日,陆军航空队就签订了 12 架 YP-39 和一架 YP-39A 作战适用性试验机契约。经初步试验后,美国国家航空谘询委员会对原型机作了研究,并又运回布法罗工厂进行修改。这些修改使飞机大为改观。在 XP-39 飞机上放在发动机后部机身两侧的散热器,移置于修改过的翼根内,其进气口在前缘处。封闭式座舱下移了;为了更流线化,把主轮覆盖起来了。汽化器进气口设在座舱后面;涡轮增压器卸掉了;原来的发动初改成 V-1710-37 发动机,此发动机在 4,060 米高度上的功率 1,090 马力。
1939 年 11 月 25 日飞行的改型后的原型机被编号为 XP-39B,并且实验证明,把它的一些特点用在订购中的 YP-39 飞机上是足以令人满意的。起先,YP-39 与原型机一样,要装涡轮增压器,在 6,100 米高度上酌速度为 605 公里/小时,爬升至此高度的时间为 6 分钟;实用升限为 12,600 米;而改进后的 YP-39A 没装涡轮增压器,在 3,050 米高度上速度为 578 公里/小时。1940 年 1 月,所有 13 架作战适用性试验机都选用不带涡轮增压器的 V-1710-37 发动机,而未选用原计画的 V-1710-17 和 V-1710-19 发动机。
不装涡轮增压器的决定是“飞蛇”飞机发展中关键的一步,因为,虽然此决定使这种飞机花钱少,低空操纵性好,但严重地损害了高空性能。这一缺陷是早期的 P-40 和 P-38 的英国改型所共有的。第一架 YP-39(贝尔 12 型)飞机出现于 1940 年 9 月,在 4,140 米高度上最大速度为 591 公里/小时。军械由一门带 15 发炮弹的 37 毫米机炮、共带 400 发子弹的两挺 12.7 毫米机枪和共带 1,000 发子弹的两挺 7.6 毫米机枪组成,它们都设在机头内。飞行员座舵用装甲保护;飞行员由汽车式侧门而不是由普通的滑动座舱盖进入飞机。
“飞蛇”的大批生产订货的开始是在 1939 年 8 月 10 日,当时要为陆军製造临时编号为 P-45 的 80 架贝尔 13 型飞机。1940 年 4 月 13 日,替英国政府订购了贝尔 14 型飞机;9 月 13 日陆军购买了贝尔 15 型飞机。第二天,前一契约有所改变,以致 60 架飞机能获得专门为 1940 年订购的这些飞机而设的防漏油箱和机翼机枪。
涂着伪装漆的生产型飞机于 1941 年 1 月开始出现,它安装在 3,660 米高度上功率为 1,150 马力的 V-1710-35 发动机。头 20 架是 P-39C(前称 P-45),除发动机外,与 YP-39 相同。该公司其余的 60 架成为 P-39D(贝尔 15 型),这种全副武装的“飞蛇”飞机有防漏油箱和共带 4,000 发子弹的 4 挺 7.62 毫米机翼机枪。共带 400 发子弹的两挺 12.7 毫米协调式机枪位于一门带 30 发炮弹的 37 毫米机头机炮的上方。因为油箱防护使内部燃油容量从 643 公升下降到 455 公升,故 P-39D 飞机装一个 281 公升的机腹副油箱(亦可挂一枚 227 公斤的炸弹)。所有这些重量,包括 83.5 公斤和 27.7 公斤的装甲玻璃风档,对爬升产生了不良影响。继头60架P-39D飞机之后,按1940年的契约,与229架P-39F一起又交付了344架,P-39F飞机除改变了螺旋桨(通用汽车公司航空产品部生产的螺旋桨代替寇蒂斯飞机公司的产品)和排气装置外,与P-39D相似。艾利森V-1710-59发动机装到了此契约25架飞机上,编号为P-39J。所有这几种飞机在公司档案中称为15型,并有相同的特性。
性能数据
XP-39
艾利森 V-1710-17,1150 马力(起飞),1000 马力(高度 6,100 米)
尺寸翼展 10.9 米,全长 8.75 米,全高 3.35 米,翼面积 18.6 平方米
重量空重 1820 公斤,总重 2520 公斤,最大总重 2320 公斤,载油量 436-758 升
性能最大速度 628 公里/小时(高度 6190 米),着陆速度 129 公里/小时,实用升限 9760 米,爬升率 6100 米/5 分,续航时间 1 小时(最大速度)
XP-39B
艾利森 V-1710-37,1090 马力(高度 4,060 米)
尺寸翼展 10.4 米,全长 9.07 米,全高 3.61 米,翼面积 19.8 平方米
重量空重 2060 公斤,总重 2560 公斤,最大总重 2930 公斤,载油量 436-758 升
性能最大速度 603 公里/小时(高度 4,570 米),巡航速度 498 公里/小时,着陆速度 166 公里/小时,实用升限 11,000 米,爬升率 6,100 米/7.5 分,航程 966 公里(正常),2,250 公里(载油量 758 升,速度 306 公里/小时)
YP-39B
艾利森 V-2716-37,1,090 马力(高度 4,060 米)
尺寸翼展 10.4 米,全长 9.20 米,全高 3.61 米,翼面积 19.8 平方米
重量空重 2290 公斤,总重 3180 公斤,最大总重 3290 公斤,载油量 395-645 升
性能最大速度 592 公里/小时(高度 4,150 米),巡航速度 412 公里/小时,着陆速度 128 公里/小时,实用升限 10200 米,绝对升限 10500 米,爬升率 6100 米/7.3 分,航程 966 公里(正常),1610 公里(最大)
XP-39E
艾利森 V-1710-47,1,325 马力(起飞),1,150 马力(高度 6,500 米)
尺寸翼展 11 米,全长 9.73 米,全高 3.62 米,翼面积 21.9 平方米
重量空重 3,150 公斤,总重 4,050 公斤,载油量 379~569 升
性能最大速度 621 公里/小时(高度 6,610 米),巡航速度 330 公里/小时,着陆速度 142 公里/小时, 实用升限 10,700 米,航程 805 公里( 正常),1,290 公里(最大)
尺寸翼展 11 米,全长 9.73 米,全高 3.62 米,翼面积 21.9 平方米
重量空重 3,150 公斤,总重 4,050 公斤,载油量 379~569 升
性能最大速度 621 公里/小时(高度 6,610 米),巡航速度 330 公里/小时,着陆速度 142 公里/小时, 实用升限 10,700 米,航程 805 公里( 正常),1,290 公里(最大)
P-39C
艾利森 V-1710-35,1150 马力(高度 3660 米)
尺寸翼展 10.4 米,全长 9.20 米,全高 3.61 米,翼面积 19.8 平方米
重量空重 2300 公斤,总重 3210 公斤,载油量 395-645 升
性能最大速度 610 公里/小时(高度 3,970 米),巡航速度 442 公里/小时,着陆速度 129 公里/小时,实用升限 10,100 米,爬升率 3,657 米/ 3.9 分,航程 805 公里(正常),1,450 公里(最大)
P-39D
艾利森 V-1719-35,1150 马力(高度 4210 米)
尺寸翼展 10.4 米,全长 9.20 米,全高 3.61 米,翼面积 19.8 平方米
重量空重 2480 公斤,总重 3410 公斤,载油量 455-740 升
性能最大速度 592 公里/小时(高度 4210 米),巡航速度 343 公里/小时,着陆速度 132 公里/小时,实用升限 9810 米,绝对升限 10100 米,爬升率 832 米/分,4570 米/ 5.7 分,航程 1290 公里(载弹 227 公斤),2490 公里(速度 314 公里/小时)
P-39K
艾利森 V-1710-63,1,325 马力(起飞),1,150 马力(高度 3,600 米)
尺寸翼展 10.4 米,全长 9.20 米,全高 3.61 米,翼面积 19.8 平方米
重量空重 2,570 公斤,总重 3,450 公斤,载油量 395~1,120 升
性能最大速度 598 公里/小时(高度 4,210 米),巡航速度 341 公里/小时,着陆速度 132 公里/小时,实用升限 9,760 米,航程 1,210 公里(正常),1,290 公里(载弹量 227 公斤,载油量 455 公斤),2,410 公里(最大)
尺寸翼展 10.4 米,全长 9.20 米,全高 3.61 米,翼面积 19.8 平方米
重量空重 2,570 公斤,总重 3,450 公斤,载油量 395~1,120 升
性能最大速度 598 公里/小时(高度 4,210 米),巡航速度 341 公里/小时,着陆速度 132 公里/小时,实用升限 9,760 米,航程 1,210 公里(正常),1,290 公里(载弹量 227 公斤,载油量 455 公斤),2,410 公里(最大)
P-39Q
P-39Q与其他型号最显着的区别,就是4 挺7.62mm机翼机枪被改为共带600 发子弹的两挺12.7mm机枪,装在机翼吊舱中。规格参数如下
引擎艾利森V-1710-85,1200马力(起飞),1420 马力(高度2960米)
尺寸翼展10.4米,全长9.20米,全高3.78米,翼面积19.8平方米
重量空重2560公斤,总重3500公斤,载油量395-1120升
性能最大速度619公里/小时(高度3360米),实用升限10600米
航程1050公里(载弹500磅),2010公里(最大转场)
尺寸翼展10.4米,全长9.20米,全高3.78米,翼面积19.8平方米
重量空重2560公斤,总重3500公斤,载油量395-1120升
性能最大速度619公里/小时(高度3360米),实用升限10600米
航程1050公里(载弹500磅),2010公里(最大转场)
P-39N
艾利森 V-1710-85,1,200 马力(起飞),1,420 马力(高度 2,960 米)
尺寸翼展 10.4 米,全长 9.20 米,全高 3.78 米,翼面积 19.8 平方米
重量空重 2,570 公斤,总重 3,450 公斤,最大总重 3,720 公斤,载油量 330~1,120 升
性能最大速度 642 公里/小时(高度 2,960 米),着陆速度 136 公里/小时,实用升限 11,800 米,爬升率 4,570 米/3.8 分,航程 1,210 公里(载弹量 227 公斤,载油量 455 公斤),2,010 公里(最大转场)
尺寸翼展 10.4 米,全长 9.20 米,全高 3.78 米,翼面积 19.8 平方米
重量空重 2,570 公斤,总重 3,450 公斤,最大总重 3,720 公斤,载油量 330~1,120 升
性能最大速度 642 公里/小时(高度 2,960 米),着陆速度 136 公里/小时,实用升限 11,800 米,爬升率 4,570 米/3.8 分,航程 1,210 公里(载弹量 227 公斤,载油量 455 公斤),2,010 公里(最大转场)
系列型号
- P-39D
第一批飞机编号为P-39D-1,与P-39D相象,158架装V-1710-63发动机,编号为P-39D-2。后续的变种机型。带有防漏油箱,4挺0.3英寸的机翼机枪,两挺0.5英寸的机枪,机首安装T9加农炮,并于1941年4月开始交付。 - 其他后续版本
P-39F(229架);
P-39G(800架)
P-39K(250架);
P-39L(250架);
P-39M(240架);
P-39N/Q(2095架)。
美国陆军航空兵也于1942年从英国皇家空军回收了200多架“空中眼镜蛇”,命名为P-40。
服役动态
服役之初,P-39在上升到4267米(14000英尺)的高度时,其正常吸气的艾利逊(Allison)V-1710发动机就应付不了这个高度的稀薄空气(即发动机动力不足)。具有讽刺意义的是,在1938年-1939年间的评估后,美国陆军航空部队和国家航空谘询委员会的官员告诉贝尔公司当时採用的V-1710涡轮增压发动机对于“空中眼镜蛇”,这样是没有必要的。
由于发动机装在机身中部,每次检修发动机,地勤人员都恨不得把飞机大卸八块。二战中不少“空中飞蛇”被作为援助物资交给苏联空军使用,苏联红军十分喜爱这种飞机,记录显示苏军使用的各种外国战斗机中,“空中飞蛇”的战绩排名第一。,自由法国空军和投向盟军的义大利空军也曾使用过“空中飞蛇”。在P-39“空中飞蛇”基础上,贝尔公司还发展出P-63“眼镜王蛇”,该机成为贝尔公司最成功的量产固定翼飞机。
P-39随美国陆军航空兵的作战单位在北非、地中海和太平洋战场发挥了战斗作用。1944年初,2150架P-39进入一线服役或充当教练机。这是P-39最辉煌的时刻9558架P-39中,有4733架在前苏联空军中参加了很多战斗。
总体评价
缺点
机内空间狭小紧张,飞行员操作不便;发动机高空功率不足;静稳定性差,不易操纵;侧开的汽车式舱门进出不便,逃生困难;结构複杂,维修困难。
优点
全金属结构,完善的通讯设备(在二战时期,通讯设备较顶尖),前三点起落架。
详细评价
贝尔P-39“飞蛇”是二战美军装备序列里面一种极具个性的飞机,这种个性不光表现在极流畅的线条;发动机放在座舱后面,座舱布置相应靠前;巨大的37mm同轴机炮这些外在因素上,更表现在不装涡轮增压,重低空性能,高空渣渣的设计思想上,与美军其他飞机大相逕庭。该机还採用了前三点起落架,可能又是单座战斗机的第一号。
本来 P-39 的故事也就到这里了。除了在偏僻、物资匮乏的南太平洋,少量 P-39 被拉来充数,维持空中实力外,P-39 就会默默地在各辅助战斗机大队作为教练机终其一生。突发转机,美国和苏联签署了同盟国之间武器租借的协定。美国捨不得把好飞机都给了苏联,好在协定上没规定飞机型号,于是这些碍眼的 P-39 终于找到了出路,就这样把它们作为新型战斗机送给苏联人去打仗了。
苏联人拿到这种飞机之后,简直是如获至宝!苏联人何曾见到过这幺先进的战斗机?——全金属结构;——完善的通讯设备(雅克1的设计是儘可能使用无线电,P39的通讯设备只能说稍好);——前三点起落架(前三角形起落架在当时的美国也不是很受欢迎的选择)。于是 P-39 发到各精锐部队,大家一用,皆啧啧称美——P-39 的转机就这幺来了。
在苏联人眼里,P-39的缺点根本不是缺点。静稳定性差?原来飞的伊-16 稳定性更差,飞惯了伊-16 的苏联飞行员根本不在乎 P-39;高空功率不足?米格-3 已经把德国飞机赶到低空了,不需要去高空作战;侧门不好逃生?史达林的近卫军应该驾驶起火的飞机撞击敌人,逃什幺生?维修困难?这可是进口的先进武器,要有最好的维修队伍了!既然苏联人这幺想得开,那 P-39 就只剩得下优点了。不过在苏联战场上,P-39 也确实争气,捷报频传。同盟军第二号王牌,三次“苏联英雄”称号获得者亚历山大·波克雷什金上校(纪录是 59 架敌机,虽然比头号王牌阔日杜布少 3 架,不过作为指挥官,指挥才能远比阔日杜布优秀)就认为 P-39 是远超过当时其他苏联飞机的现代化战斗机,他所辖的几个大队曾全部装备 P-39,号称“飞蛇大队”。波克雷什金还针对 P-39 的性能特点制定过专门战术。
该机还採用了前三点起落架,可能又是单座战斗机的第一号。不过,结构的革新并不一定受到欢迎。美军对这种飞机评价甚低,比如固然该机结构紧凑,但也造成机内空间狭小紧张,飞行员操作不便;发动机高空功率不足;静稳定性差,不易操纵;侧开的汽车式舱门进出不便,逃生困难;结构複杂,维修困难等等等等。
该机在太平洋的几次实战中,被日本人的“零”式和“奥斯卡”打得大败亏输,更让美国陆军航空队对它失去了所有信心。特别是当时美国有多种新式战斗机可供选择,失宠的 P-39 被降格当教练机,在美国国内训练新飞行员。如前所说,该机的操纵性能不是很好,需要熟练的飞行员才能发挥性能,新手飞行事故率比较高,所以连飞行学员也不喜欢它。当时航空学员中流行着一首俚歌
涂有醒目白色条纹的P-39Q,用于执行轰炸机炮手训练任务——当靶机
“三十九,三十九,发动机装背后,翻来转去打筋斗,刨出一个大窟窿——嗨,嗨!不要给我三十九。”
1944 年,波克雷什金在庆祝他的又一次空战胜利,代表每次胜利的小红星就涂在 P-39 机首左舷。
由于 P-39 装备了大口径机炮,在东线常常担任对地突击任务,并且获得了极大的成功。 P-39 广泛被使用在空优作战中,它的性能并不象一般人想的那幺拙劣,如前所述,它非常适合苏联飞行员。
同盟军第四号王牌,两次“苏联英雄”称号获得者格里戈里·列奇卡洛夫大尉取得的 58 架战果中,有 44 架是用 P-39 完成的,他驾驶着 P-39 一直到战争结束(战绩远不如他的驾驶 P-51 出战的美军王牌们真该感到惭愧)。至于 P-39 的大口径火炮,单发命中带来的破坏威力给苏联人留下了深刻印象,这也是苏联战后从米格-9 开始的一系列飞机安装 37MM 火炮的原因。
回头说说美国人,他们对自己当年耍的小聪明心知肚明。二战结束后就是冷战,双方一直没有交流。后来 1959 年,国际航空协会在莫斯科举行年会,第一位突破音障的美国飞行员 C·E·耶格尔作为专机驾驶员来到苏联。苏联人为他举行了盛大宴会,许多高级飞行员和军官参加。在交谈中耶格尔发现原来苏联人很喜欢 P-39(因为耶格尔对学员时代的 P-39 非常喜爱而找到了共同语言),绝对没有认为美国人给的是废物。这时候美国人才放下心来,于是心安理得。