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零式战斗机

零式战斗机(日语:れいしき かんじょう せんとうき/零式艦上機,美国代号:Zeke),是日本的一型单座单发平直翼活塞式舰载战斗机,也是日本产量最大的战斗机。

第二次世界大战初期,需要一种能为远程轰炸机提供全程护航的高性能战斗机。最终三菱公司进行新机研制工作,并由堀越二郎领导设计工作。1939年4月1日,原型机进行了首次飞行,1939年12月更换了中岛“荣”12型14缸气冷发动机的A6M2成功首飞,在后续的试飞中,性能大大超过军方的要求,被日本海军正式列装。命名为“零”式舰载战斗机,简称“零战”(美国则按给零式起了“Zeke”的代号)。

“零式”采用了当时所能采用的一切先进理论和技术成果,具备了重量轻、转弯半径小、机动灵活、火力强、航程远、速度快等世界级优秀战斗机所具有的一切优点,被誉为“东方战斗机的骄傲”。太平洋战争初期,“零式”性能超过所有盟军飞机,特别是其机动性和续航力超过同类战机。

发展历程

研制背景

第二次世界大战初期,日本的第一款金属战斗机96式舰载机存在速度不够快,航程、滞空时间有限等缺陷,特别是抗战全面爆发后,中日空军在空中展开搏杀,实力远逊于日本的中国空军给予日本空军尤其是战略轰炸机以沉重打击,使日军迫切感到需要一种能为远程轰炸机提供全程护航的高性能战斗机。

最初,在零式战斗机论证会上,日本军方内部分为两派,双方观点相左,互不让步。一派认为,飞机空战主要取决于转弯格斗性能,为了获得更加优越的格斗性能,可以牺牲部分航程与速度;另一派则认为,日本战斗机的格斗性能已经足够优越,应该尽可能多增加其航程与速度,战斗机续航力应至少达到8小时、1300海里以上。至于格斗性能,可以适当牺牲。

1937年10月日本海军发出正式招标,向三菱重工中岛飞机公司制造公司两家公司提交了性能要求说明书。面对最大平飞时速超过500公里(4500米高度)、以最快速度可连续航行1.5小时;以巡航速度航行6-8小时的大续航力(总航程大于3000公里)、3.5分钟内爬升到3000米、装备2门20毫米航空机炮和两挺7.7毫米机关枪并能携带2枚炸弹且空战性能不能低于96式舰载机。面对苛刻的技术要求,1938年1月中岛公司退出竞争,三菱公司进行新机研制工作。

研制历程

1938年,三菱公司大胆起用年仅28岁的堀越二郎来领导设计工作。这个团队逐渐发展成一个拥有平均年龄24岁和29名成员的团队。第一架原型机在1939年3月16日在三菱重工名古屋工厂完成装配。日本海军将其命名为12试舰载战斗机。4月1日,这架飞机在本州岛的名务原机场进行了首次飞行。在飞行过程中,飞行员发现了两个问题:机轮刹车液压系统效果不佳,以及飞机在飞行中有轻微颤动现象。设计团队迅速对这些问题进行了处理,重新设计了液压系统,并将两叶螺旋桨更换为三叶螺旋桨。经过这些改进后,问题得到了有效解决。7月6日,改进后的原型机再次进行试飞,这次取得了巨大的成功。

第二架原型机也在10月18日完成装配,并在一周后交付给日本海军进行测试。第二架原型机在1940年3月11日的试飞中坠毁了。

最初的两架原型机装备了三菱瑞星13型14缸发动机,被命名为A6M1。然而,它们的最大时速只有492公里,没有达到日本海军的要求。因此,从第三架原型机开始,发动机被更换为中岛“荣”12型14缸气冷发动机(功率950马力),这使得飞机的性能得到了显著提升。这架更换了发动机的飞机被命名为A6M2。它在1939年12月28日进行了首飞,并在1940年7月完成一系列试飞后,性能表现大大超过了军方的期望。因此,日本海军立即将其正式列装。按照日本海军的飞机命名惯例,A6M2被正式命名为“零”式舰载战斗机,简称“零战”。这一名称的由来是因为它服役的年份是皇纪2600年,按照惯例应该被称为“零零”式,但由于发音较为拗口,所以最终被命名为“零”式。此外,美国军队为零式战斗机起了一个绰号“Zeke”。

生产装备

零式问世后,因为其出色的性能,日本海军对其青睐有加,在整个战争期间不断进行改进,因此产生了众多的改型,形成了一个庞大的零式家族,各种型号零式战斗机的总产量为10449架(也有10425架和10556架等不同说法),是日本在第二次世界大战中所生产的单种型号飞机产量之最。

基本设计

机型结构

“零式”战斗机采用了轻型结构,自重轻,机体气动外形好,翼面载荷小,发动机剩余推力大,使它的爬升率达到惊人的水平。并首次采用全封闭可收放起落架、电热飞行服、大口径机关炮、恒速螺旋桨杜拉铝承力构造、气泡形座舱和可抛弃的大型副油箱等设备。

“零式”战斗机飞机主桁梁上大胆采用含微量铬锰的超硬铝合金,抗拉强度好,耐疲劳强度更好,而且机体重量极轻,21型的空重仅1570千克。但由于大量铝合金的采用,导致机体极容易燃烧和解体,生存性很差。

动力系统

零式战斗机原型采用三菱瑞星13型14缸发动机(功率780马力),后续改为中岛「荣」12 型14缸发动机,功率达到950马力。其中装有三菱集团瑞星13型14缸发动机的原型机时速只有492公里。换装中岛“荣”12型14缸气冷发动机后,最大飞行速度达到533.4千米/小时。

武器系统

零式战斗机机翼内装备了2门九九式1型20毫米机关炮,每门携弹60发;机首装备了2挺九七式7.7毫米机枪,每挺携弹300~700发,火力超越了九六式战斗机,也超越了同期欧美战斗机的火力。对于早期防弹不完备、结构也并不坚固的欧美战机而言,20毫米航炮的火力具有威胁,而之后令式生产型改用加长炮管的九九式2型机关炮,提高了穿透力、弹道特性与射程。

座舱设计

零式”在日本舰载战斗机中首次采用了密封座舱,大大改善了飞行员工作环境。其操纵系统设计水平高,工作非常灵敏。驾驶过它的飞行员说:“只要手指稍稍一动,飞机就能有明显的反应。”

服役情况

“零式”战斗机是20世纪30年代后期和40年代初期,日本海军航空兵和陆军航空兵装备的主要机种之一,被日军吹捧为“万能战斗机”。

96式主战坦克舰载机装备日海军航空兵部队后,迅即投入到了日本侵华战争中。1937年9月19日,12架96式舰载战斗机掩护第2联合航空队,偷袭了南京。从此之后,该机被广泛使用在中国战场上。

1940年7月,“零战”从日本本土经上海市、南京、安庆市到达汉口,加入日本12航空战队序列。这些“零战”是还未完全定型的零式一一型(A6M1)。1940年9月13日,璧山区上空,13架日本“零战”在对中国空军的机群发动突袭。根据当时中国空军自己的记录,出击的34架I-15、I-16飞机中,13架被击落,11架受伤迫降,飞行员10死8伤。在日军的对外宣传中,这次战斗被渲染为27:0,日军完胜,即日军击落中国飞机27架,自己无一伤亡。在接下来的几个月中,“零战”更是接连击毁中国战斗机近百架,自身却仅有两架因为地面起火而被焚毁。

1941年12月7日,从6艘航空母舰上起飞的183架日本飞机偷袭了美国海军基地珍珠港,其中用来夺取制空权的战斗机,均为“零式”飞机。在第二次世界大战初期,几乎没有一种战斗机是“零式”飞机的对手。

1942年7月,美国军队阿留申群岛的一个偏僻小岛阿库坦岛上发现一架近乎完好无损的零式战斗机。这架零式21型战斗机作为中途岛战役日本佯攻舰队的一分子参与了对荷兰港的空袭,因燃油泄漏迫降在阿库坦岛上,飞行员小贺忠义在迫降时伤重不治死亡。

1942年6月4日,中途岛之战爆发。美军出动6架野猫战斗机和20架水牛战斗机掩护66架战略轰炸机袭击日本舰队。空中格斗的结果,美军17架战斗机被击落、7架被击伤,而日本零式舰载机无一受损。在第二波次作战中,美国军队6架复仇者鱼雷强击机和4架B-26轰炸机奔袭日军“赤城号航空母舰航空母舰。20多架零式舰载机迎战,美军除3架飞机负伤返航外,其余葬身大海。美军再出动16架俯冲式轰炸机,结果被零式舰载机击落了一半。第三波次,美军出动30架轰炸机,然未接近目标即被零式舰载机驱散。15架“毁灭者”鱼雷攻击机在美国航空母舰“大黄蜂号航空母舰”上起飞,数十架零式舰载机升空,不过片刻时间即将美军所有飞机全部击落。在美军“企业号航空母舰”上起飞的14架鱼雷攻击机升空后被零式舰载机击落10架。

1943年后,随着美国对“零式”性能的熟悉,以及针对“零式”而推出的F6F“恶妇”战斗机,“零式”的性能优势丧失尽。再以后随着美国F4U、P-38战斗机P-47战斗机P-51战斗机等优秀战斗机的大量服役,“零式”无论从性能还是数量上均处于劣势,其机体脆弱的缺点,逐渐成为致命伤,因此在特鲁克和马里亚纳海空战中“零式”几乎成为被猎杀的飞鸟。

1943年10月11日,4架美国P-47“雷电”舰载机在空中遭遇日本36架零式舰载机和12架战略轰炸机,在4:48明显劣势的情况下,美国空军击落日本零式舰载机7架,打破了零式舰载机不可战胜的神话。

1943年10月25日,5架零式战斗机发现美国航空母舰“圣路易斯号”,多番袭击无果,最后以自杀方式撞向航母,“圣路易斯号”最终沉没。零式战斗机意外的成功,使日本军国主义者找到了零式战斗机的出路,随即组成了“神风特攻队”,以零式战斗机充当“神风”。

1944年6月15日,美军打响塞班岛登陆战。在战役中,日军以“零战”为主力,派出473架飞机参战,美军方面参战飞机956架。此战,“零战”被击毁近200架。日军的空战力量事实上已被消灭。

相关型号

A6M1型

最初的试验原型机,总共2架,采用三菱集团瑞星13型14缸发动机,最大时速仅492公里。最初曾使用过两叶螺旋桨,因此目前所能见到的两叶螺旋桨的零式就只能是A6M1。

A6M2a型

也称为零式11型(所谓11型,是日军改进型号表述法,表示第一种改进型),是在A6M1型的基础上换装功率更为强劲的中岛“荣”12型14缸气冷发动机,使最快时速达到了533公里。这也是零式的第一种批量生产型号,共生产66架。参加壁山空战的就是零式11型。

A6M2b型

也称为零式21型,是在A6M2a型基础上从机翼翼稍0.5米处改为可折叠,以适应航母甲板升降机,汽化器吸气口高度也有所降低,最快时速达到533公里。是初期零式的主力机型,也是创造零式神话的主角,总共生产3622架。

A6M2-K型

也称为零式练习11型,由日立制作所飞机工厂在21型基础上生产的双座教练机。

A6M2-N型

也称为2式水战,由中岛飞机公司制造厂在11型基础上加装浮筒成为水上战斗机,因为增加了浮筒,使气动外形变化较大,最快时速因此下降到436公里,但是机动性没有多大的影响,曾有过击落美国军队P-38战斗机的记录。这一型号共生产327架,主要用于南太平洋一些无法修筑机场的岛屿。

A6M3型

也称为零式32型,1942年7月开始服役,机翼取消了可折叠的翼梢,使翼端呈方角形,翼展减少到11米,发动机换装1130马力的中岛“荣”21型发动机。机翼的改动改善了横向操纵性,发动机功率增强使时速略有增加,但是航程略有减少。曾在瓜达尔卡纳尔岛所罗门群岛作战中使用,总共只生产了343架。

A6M3a型

也称为零式22型,1942年12月开始服役,机翼又恢复为21型的可折叠圆翼梢,并在机翼内增加了2个45升的副油箱,并采用了集中排气管,使最快时速增加到537公里,续航力也基本恢复到21型的水准,综合性能全面超越了32型,总共生产了560架。

A6M4型

由日本海军第1航空兵器工场在A6M2上换装带有涡轮增压装置的新发动机,虽然新发动机功率有所增加,但是这种发动机尚处在试验阶段,性能极不稳定,因此A6M4型没能投入批量生产而中途天折。

A6M5型

也称为零式52型,1943年8月开始服役,是零式在战争后期的主力机型,三菱和中岛两家公司都进行过生产,总产量超过6000架。52型改进之处很多,主要是不可折叠圆翼梢(翼展减少到11米)、每个气缸单独配置可助推的排气管、航空机炮改用弹链供弹以增加携弹量、加强机翼刚性、加装装甲板、采用防弹油箱等。52型最快速度提高到556公里,而且最显著的特点是生存性得到大幅度提高,缺点是由于飞机重量的增加,原先最大的优势机动性有较大下降。52型有多种正式与非正式的改型,如改进机炮增加机翼蒙皮厚度的A6M5a型、机枪口径改为13毫米并使用防弹风挡玻璃的A6M5b型(是A6M5型代表改型)、加强装甲防护并加装2挺13毫米机枪的A6M5c型等,使之成为零式最大的一个亚族。

其它改型

零式还有A6M5-K型(练习21型)、采用喷水加力“荣”21型发动机的A6M6型(零式53型)、采用“荣”31甲型发动机的A6M7型(零式62型)、使用三菱金星-62型发动机的A6M8型(零式64型)以及在52型和53型基础上改装的战斗轰炸机(零式63型)等众多改进型号。

总体评价

“零式”采用了当时所能采用的一切先进理论和技术成果,具备了重量轻、转弯半径小、机动灵活、火力强、航程远、速度快等世界级优秀战斗机所具有的一切优点,可以称得上是日本飞机设计的重要里程碑,它实现了多个第一,如首次采用全封闭可收放起落架、电热飞行服、大口径机关炮、恒速螺旋桨、杜拉铝承力构造、气泡形座舱和可抛弃的大型副油箱等设备,被誉为“东方战斗机的骄傲”。

相关事件

日本于2016年1月27日在海上自卫队鹿屋航空基地(鹿儿岛县鹿屋市)进行了“零式”战机复原机体的飞行试验。而这也是那架被称为“杀人狂魔”的“零式”战机时隔72年后在日本本土的再次飞行。

参考资料

零式战斗机是怎样被击败的?.澎湃新闻.2023-12-16

日本“复活”二战零式战机 .新华网.2023-12-17