喷火式战斗机
喷火式战斗机是英国维克斯-超级马林公司(Vickers-Supermarine)设计的一型单发活塞式战斗机,是英国在第二次世界大战中最重要也最具代表性的战斗机之一,被称为“战斗机中的虎式坦克”。
该机型由设计师米切尔以S系列竞速飞机为基础,按照英国皇家空军的战术、技术要求于二战前设计。从1936年第一架原型机试飞开始后就不断地进行升级改良,期间使用过两种不同的液冷式发动机,其综合飞行性能,在二战时居世界先进水平。第一架量产型喷火式战斗机于1938年8月4日正式进入中队服役。此后曾广泛使用于第二次世界大战的许多战场。在不列颠战役中,英国空军以少胜多,粉碎了德国旨在消灭英国皇家空军的“鹰击行动”。各型的“喷火”式战斗机共计生产约 22907 架,至 20世纪50年代中期基本退役。
喷火式战斗机采用了气动外形设计,半纺锤形机头,整流效果好,阻力小,也是英国第一种成功采用全金属承力蒙皮的作战飞机。“喷火”式战斗机曾采用罗尔斯·罗伊斯公司“灰背隼/梅林”型大功率活塞式发动机以及“雨燕”发动机。最大飞行速度超过每小时650千米,最高升限超过1万米。“喷火”式战斗机不同翼型的挂载、武器、载弹量都不同,一般装备8挺7.62毫米口径机枪或2门20毫米西斯帕诺机炮和4挺7.62毫米或2挺12.7毫米勃朗宁机枪,还可携带1组约144千克炸弹。“喷火”式飞机先后发展了40多个型别,其中包括Mk I、Mk V、Mk IX等主要量产机型。以及舰载机型“休泼马林“海喷火”舰载战斗机”。
发展历程
研制背景
20世纪20年代,航空技术发展迅速,尤其在飞机设计、制造和发动机工程方面。金属外皮取代了飞机机身和机翼表面的织物,内部框架结构得到加强。发动机变得更小更轻、功率更大。1925年起,R. J. 米切尔为超级马林公司(Supermarine Aviation Works, Ltd)设计和开发了几款先进的水上飞机。“喷火”式战斗机正是由其设计的S-5型水上单翼轻型机改良而来。1927年的的施奈德杯世界飞行竞速比赛上,S-5型首次参赛,并以500公里时速夺冠。1929年夏天,米切尔设计并制造了Supermarine S-6,一款由增压、1850马力的罗尔斯·罗伊斯(Rolls-Royce)V-12 "R"发动机提供动力的水上飞机。该飞机在1929年的施耐德奖杯比赛中击败了意大利选手,平均速度达到了530公里每小时。该系列飞机在1929年至1931年连续3次参赛获得冠军,并创造了时速608公里的世界纪录,将施奈德杯永久捧回英国。
1930年,英国空军部发布了F.7/30规范,要求设计一种满足最先进标准的武装、速度、航程和机动性的高性能战斗机。在米切尔的S.6B赛艇取得成功后,他开始着手设计一种能够满足F.7/30规范的战斗机。1932年3月,他的设计被英国空军部接受,并下令开始生产原型机。
米切尔设计的Supermarine Spitfire Type 224原型机,在1933年和1934年初建造并进行了试飞。原型机搭载了罗尔斯·罗伊斯的戈尔豹(Goshawk)发动机,采用了固定起落架的叉翼单翼飞机设计。但Type 224原型机未能达到英国空军部F.7/30标准,使得米切尔决心研发一种战斗机,既符合并超越英国空军部的标准,同时能够对抗德国空军的真实威胁。
1934年底,米切尔设计了一款全新的原型机。维克斯航空有限公司于1935年1月开始建造一种新的改进型,即Supermarine Type 300。Supermarine Type 300是全金属蒙皮、低单翼的设计,计划采用罗尔斯·罗伊斯的PV12型新发动机,这型发动机日后命名为梅林(Mer-in)。起初,300型是由超级马林公司所独资发展,但英国皇家空军当局很快就对此设计表示兴趣,因此编列计划需求(F.37/34)及预算支持其发展。这型战机的主翼外型为优雅的椭圆弧线,可以减少阻力与增加空间,翼内可容纳8挺.303机关枪,可回收的主起落架是采取向外收回的方式。机身狭窄,机身中线下方有一个汽化器的进气口,左右主翼下方则分别为机油冷却器与乙二醇冷却器。
1928年至1934年之间,英国皇家空军致力于防御性的航空力量使用理念和战略。由于《凡尔赛和约》禁止德国拥有空军,因此在1930年代初期,唯一让英国担忧的潜在敌人是法国。然而,到了1934年,来自德国的情报揭示了德国秘密发展的空军:德国空军(Luftwaffe)。至1935年,阿道夫·希特勒和国防元帅赫尔曼·戈林正式向世界展示了德国空军,潜在的威胁变为现实。
研制历程
1936年3月5日,在经过20多个月的研发,原型机K5054进入试飞阶段,担任处女航的是超级马林公司的母公司,亦即维克斯(Vickers)公司的首席试飞员,绰号“傻子”的约瑟夫·桑默斯。首次飞行历时约20分钟,主起落架并没有收起,虽然仍有需改进之处,但桑默斯给予这型新战机相当高的评价。在试飞测试持续进行的同时,4月间在维克斯公司方面的建议之下,英国皇家空军当局将此型战机正式命名为“喷火“式。米切尔得知此消息后的反应是:“他们就是会取这种该死的傻名字。”
1936年5月,K5054移交至位于马拉斯汉(Martlesnam Heath)的空军测试中心进行进一步的测试。此时的K5054所配备的是早期的梅林C型发动机,以及木制定距的双叶螺旋桨。试飞员很快发现这是一型相当好操作的飞机,基本上没有重大缺点,但也提出几项待改进方向,包括机舱空间太低,高个子的飞行员往往会顶到座舱盖、襟翼放下的角度需要再增加以减少降落长度、发动机漏油严重,导致油污会从机身下方渗出,一直污染到尾轮部分等几项。而改进型在增加襟翼放下的角度(从原先的60度到90度),以及改用可调桨距的金属三叶螺旋桨之后,性能有了明显改进。座舱盖则改用略为凸起的造型,有效解决高度不足的问题。仅有发动机漏油的部分,很久之后才能提出有效的解决方案。
在1936年,英国内阁制定了方案F,提议订购600架霍克飓风和310“喷火”。1936年6月3日,英国皇家空军部正式签署了方案F并开始实施。尽管许多测试飞行尚未完成,但喷火式战斗机已经被订购。鉴于来自德国空军的威胁不断增长,空军部在很大程度上考虑将喷火式战斗机作为潜在的战斗机进行生产。
1936年末至1937年初,K5054进行了大量测试。英国空军部要求搭载八挺布朗宁.303口径机关枪,每翼四挺。“喷火”的椭圆形机翼配置,是由米切尔在1935年从锥形机翼配置中重新设计的,非常适合这种武装需求。K5054还经历了梅林发动机的改进以及螺旋桨叶片的重新配置。这些改进继续提高了喷火式战斗机的性能特征,包括其最大速度、作战转弯半径、升高时间能力以及总体燃油消耗等。
生产历程
1937年9月,喷火式战斗机的外观和飞行性能已经基本成熟。然而,机枪过热和卡弹仍然是持续存在的问题,直到1938年10月才令人满意地解决。此事英国面临喷火式战斗机的实际生产问题,劳工问题、工具难题、分包减速以及政府与制造商之间的争论继续成为影响喷火式战斗机生产速度减缓的因素。1938年春,第一批Mk I型斯喷火式战斗机开始从生产线上下线。第一架量产型喷火式战斗机于1938年8月4日正式进入中队服役。
1939年8月,设计师和工程师乔·史密斯填补了R. J. 米切尔离世后在超级马林留下的空缺。史密斯通过启动Mk II和Mk III版本的开发,进一步演化了喷火式战斗机。史密斯的决定有效地阻止了政府关于结束喷火式战斗机生产的计划,标志着喷火式战斗机迅速进入战斗演变的开端。
“喷火”Mk 5于1941年问世,细部改进颇多,装配1140马力的梅林型发动机,可装8挺7.7毫米口径机关枪,或2门20毫米航空机炮和4挺机枪。Mk5C还将水冷却器移到了机头下方,可带228千克(500磅)炸弹。“喷火”Mk 5共生产了6479架,是英国皇家空军的主力。
“喷火”Mk9 是专为抗衡德军的Fw190 战斗机而发展的另一种主要改型,改装梅林61型发动机,最大平飞速度为 656 公里/小时,高空性能良好,配备有 2 门机炮和4挺机枪,共生产了5665架。战后,“喷火”仍在不断改进,如Mk21型结构上有较大改动,装四门20毫米航空机炮,可挂炸弹。
海军使用的舰载型“喷火”称作“休泼马林“海喷火”舰载战斗机”,也有近10种改型。开始的“海喷火”只是在“喷火”Mk5 的基础上加装着舰钩或加强起落架而成,直到“海喷火”Mk3才采用可人工折叠机翼,改装梅林55M型发动机(1585马力),后又改用功率更大的格里丰15型发动机,而成为第二次世界大战后期主力舰载机。据统计,陆基型“喷火”战斗机总产量为22907 架,舰载型“海喷火”总产量为2556 架。“喷火”式飞机连续生产了12年后,在英国本土于1947年10月关闭生产线;1954年4月1日,马来西亚仿制的最后一架“喷火”Mk19型飞机出厂。至此“喷火”式战斗机退出历史舞台。
装备历程
1938年8月4日,第三架喷火战斗机K9789下线,交付给位于达克斯福德(Duxford)的英国皇家空军,并装备于第19中队。
1939年9月3日,英国向德国宣战时,已经订购了约 2,160 架喷火式战斗机,并有400架喷火式战斗机已装备投入使用。总共有10个英国皇家空军中队装备了战斗,分别是位于达克斯福德的第 19、66 和611中队;霍恩彻奇的第54、65和74中队;位于丘奇芬顿的第72中队;卡特里克的第41和第609中队;以及阿伯辛奇的602中队。喷火战斗机和霍克飓风战斗机一起成为英国空的主力战机。
1940年10月19日,由美国志愿者组成的鹰中队于正式成立,共有三个鹰中队曾装备喷火式战斗机。1942年9月29日,这些中队成为美国第八空军第4战斗机大队第334、335和336中队。
二次大战后,喷火战斗机继续成为许多空军主力战机,还参加过马来西亚和朝鲜战争。50 年代中期全部退出现役。最后一架量产喷火战斗机于1947年制造,1954年其职业生涯结束时,该喷火战斗机主要用作非武装照相侦察机。
基本设计
机型结构
喷火式战斗机采用了良好的气动外形设计。半纺锤形机头,有别于当时大多数飞机的平秃粗大机头,整流效果好,阻力小。发动机安装在支撑架后的防火承力壁上,背后便是半硬壳结构的中后部机身。机翼采用椭圆平面形状的悬臂式下单翼,虽制造工艺复杂,费工费时,但气动特性好,升阻比大。同时是英国第一种成功采用全金属承力蒙皮的作战飞机。“喷火”飞机的全部固定武器、主起落架和冷却器等都装在机翼内,单座座舱视野良好。
喷火式战斗采用了大量的新技术,如单翼结构、全金属承力蒙皮、铆接机身、可收放起落架、变矩螺旋桨和襟翼装置等。与同期德国主力机种 Bf-109战斗机相比,水平机动性及火力方面略胜一筹。喷火式的极速比德国的同类战斗机略差,但稳定性更佳,可以大大减轻飞行员的负担。由于喷火式的翼载荷比较低,因此与常采用“高速接近,一击就跑”战术的德国战斗机格斗时,可通过水平机动性好的优势夺取战场主动权。
战争时期,“喷火”式战斗机发展出数十种改型,形成2个重要系列。由于型号不同,战机的机身长度从9.1米到9.83米不等,翼展包括11.23米和12.19米的不同规格,最大起飞重量在3400千克到3680千克之间,最大飞行速度超过每小时650千米,最高升限超过1万米。
动力系统
“喷火”式战斗机采用了劳斯莱斯汽车有限公司公司“灰背隼/梅林”型大功率活塞式发动机(如梅林63型发动机的功率为1710马力)。“喷火”式战斗机Mark 1型的最大速度为563千米/时,“喷火”式Mark V型的最大速度达到628千米,1943年出现的“喷火”式改进型最大速度达到730千米/时,“喷火”式的后继新型的“怨恨”式战斗机最佳飞行状态下,速度高达795千米/时,接近活塞式飞机的极限。
在“梅林”发动机开始配属部队大量生产的同时,劳斯莱斯汽车有限公司也着手研发新发动机,而对喷火系列影响最深的便是“雨燕”(Griffon)发动机。这型发动机庄30年代装配在斯科耐德锦标赛(Schneder Trophy)获胜的竞速机S.6B上的R型发动机衍生而来。这型发动机比“梅林”功率提离了约30%,正面截面积却增加有限,因此成为“喷火”系列提升性能的最佳选择。第一架配备“雨燕”发动机的“喷火”是Ⅳ型DP845,这架飞机原是III型的规格,但再加上“雨燕”II型发动机后改称Ⅳ型后又改称XX 型、虽然称谓上显得混乱,但是 DP845的发展使其成为“喷火”XII型的原型机。
XII型是第一种量产的“雨燕”发动机“喷火”,配备“雨燕”II型发动机与单级双速增压器,在高度5487米时极速习达每小时693公里,基本外型上XII型是直接采用V型的机身装上“雨燕”发动机而成,为了适应增大的马力垂直空气动力面的面积加大了一些,螺旋桨叶也增加成四叶。另外,主翼端则是徵短以符合中低空战斗的需求、主翼下方的进气口与V型相同,也是左右非对称型,亦是外型上的特征。
武器系统
“喷火”不同翼型的挂载、武器、载弹量都不同,一般装备8挺7.62毫米口径机枪或2门20毫米西斯帕诺机炮和4挺7.62毫米或2挺12.7毫米勃朗宁机枪,还可携带1组约144千克炸弹。
喷火式战斗机曾生产不同类型的机翼,以适应一系列不同的武器配置。A型机翼是最初设计用来装备四挺.303口径机关枪。B型机翼设计用来容纳新接受的西斯帕诺20毫米口径航空机炮,因此每个机翼上都有一门机炮和两挺.303口径机枪。
C型机翼,或称“通用”机翼,可以容纳A型或B型的组合,即两门20毫米口径机炮。未设计D型机翼,但制造了E型机翼,携带一门20毫米口径机炮和一挺.50英寸口径机枪。一些配备通用机翼的飞机配备了四门机炮,并可携带一枚500磅炸弹或两枚250磅炸弹。它们还配备了115或175加仑的外挂油箱,显著增加了续航能力。
性能数据
“喷火”式飞机先后发展了40多个型别,在这里列举“喷火”Mk5C、IX型的主要技术性能数据。
服役情况
1938年8月,欧洲战争爆发,英国皇家空军已有 957 架“喷火”式飞机在 11 个飞行大队中服役,是当时盟军中唯一能与德军的 Bf-109战斗机对抗的机种。1943年下半年,盟军着手解放欧洲大陆。15 个飞行大队的“喷火”飞机以马耳他境内的机场为主要基地,与各战场上空的德国飞机展开了战斗。
1943年10月,第一批共3个飞行大队的“喷火”飞机开始进驻远东的印度。次年7月,驻印度的“喷火”式飞机已增加到10个大队。后“喷火”Mk8 等先进飞机又相继进入印、缅、南太平洋和澳洲等地区。
1944年,改装雨燕发动机的“喷火”Mk14”等新型战斗机开始投入使用,使欧洲战场盟国空军的实力大为提高。6月,诺曼底登陆时,仅“喷火”和“休泼马林“海喷火”舰载战斗机”就有 15个飞行大队的兵力。
除英国皇家空军外,喷火式战斗机还在第二次世界大战中为大多数盟军空军服役。其中包括波兰空军、捷克斯洛伐克空军、加拿大皇家空军、澳洲皇家空军、南非空军和新西兰皇家空军。喷火式战斗机也是为数不多的在美国陆军航空队现役的外国飞机之一,战争期间一些欧洲国家也通过英国皇家空军运营喷火式战斗机,其中最著名的是作为自由法国空军一部分的空军部队,法国自由空军(FAFL)。在瑞典空军中,喷火式战斗机一直服役到 1955 年。
第二次世界大战后,喷火战斗机继续成为许多空军主力战机,包括埃及空军、希腊空军、爱尔兰空军、以色列空军、意大利空军、叙利亚空军、丹麦空军、挪威皇家空军军队和土耳其空军。喷火战斗机还曾服役于加拿大皇家海军、印度空军、荷兰皇家空军、法国海军、葡萄牙空军、南罗得西亚空军、南斯拉夫社会主义联邦共和国空军、香港辅助空军和缅甸空军等。
海喷火
“海喷火”于 1942 年6月开始在英国皇家海军舰队中服役。同年秋季,为配合北非登陆战役作战,第一次从甲板上起飞投入空战。年底,英国海军已拥有6个中队的“海喷火”飞机,其中大多数为“海喷火”Mk2C。1943至1944年间,"海喷火”先后投入萨来鲁诺、诺曼底登陆和法国南部三大登陆战役,为盟军开辟新的战场提供了有力的海空掩护。在对日作战的后期,共有12个飞行中队的“海喷火”Mk3 和Mk5 战斗机活跃在南太平洋上空。
实战运用
欧洲战场
首次出战
1939年10月16日,英国皇家空军602与603中队紧急起飞拦截来自30轰炸中队的Ju88(当时误认为He-111),德国人的目标是停泊于苏格兰佛斯湾(Firth of Forth)内的英国战舰。603中队的中队长击落一架,另外一位飞行员则击伤一架,成为“喷火”的首次战绩。
不列颠空战
1940年7月10日至10月30日,在不列颠之战中爆发。8月15日,英军出动974架战斗机与2000架敌机交战,并以少胜多,使德军损失飞机数百架,损失率高达20%。从8月24日起的12天内,德军连续发起所谓的千机大轰炸,但被皇家空军击落飞机380余架。进入9月之后,重点转入首都伦敦的防空作战,在近 50个昼夜的战斗中,有一大批德军的 Hel11 和 Ju87 飞机被击落在防区之外,这其中“喷火”式飞机发挥了重要作用,其中,9月15日,300 架“喷火”和另一批“飓风”式飞机,在的20分钟内一举击溃敌战略轰炸机大编队,此次战斗直接导致希特勒“海狮计划”的破产。“喷火”飞机因此而获得“英国的救星”的赞誉。不列颠战役最后以英国胜利而告终,据统计英方损失飞机915架,德方损失飞机1733。
迪耶普战役
1942年8月19日,英国与加拿大的突击队(Commando)登陆法国迪耶普(Dieppe),进行骚扰性作战。英国皇家空军出动了48个“喷火”中队作为空中掩护与打击,其中42个配备V型,2个VI型,最后4个为新的IX型。这些“喷火”飞了超过2000架次,损失了59架飞机,是“喷火”中队成立以来损失最惨重的一天。
拦截Ju-86R
1942年8月,德国空军再次开始高空轰炸的战术,Ju-86R以超过12000米的高空袭击。其飞行高度“喷火”VI型无法进行有效拦截,英国空军便将IX型加以改装,所有可拆除的装备,包括防弹装甲、4挺机关枪等都卸下来以减轻重量。9月12日,这架特殊改装的“喷火”X型在南安普敦市上空12300米处看到Ju-86R,并随之飞到13000米。在取得射击角度之后,飞行员连发了3秒钟,后来却发现左侧航空机炮卡弹,仅有右侧机炮射击。由于左侧太重难以维持平衡,喷火开始向左偏移,最后没能击落这架德机。但此次行动证明喷火有能力在高空威胁德国战略轰炸机,德国空军高空轰炸的战术又再一次受挫。这次会战是整个二次大战中高度最高的一次。
对抗V1导弹
1944年6月13日清晨,诺曼底登陆5约一星期,因为希特勒的报复,武器一号(V1)导弹开始进袭英国。6月底,德国约发射了2 500枚这型导弹,其中约三分之一落在伦敦市内。经过试验协调之后,盟军建立了四道防线,最外围约从海峡中线到海岸线18公里,这段称为外围战斗机巡逻区,由战斗机负责拦截。再来是海岸的高射炮防区,战斗机奉命躲开这个区域以免遭自己人击落。再向内,海岸以内18公里到距伦敦18公里间的范围称为内围战斗机巡逻区,亦由战斗机担负拦截。最内围是由距伦敦18公里到市中心,则是升起上千个汽球,希望能干扰导弹的飞行。
盟军很快就发现X型与XII型在速度上皆赶不上 V1 导弹,所以马上让刚服役的XV型中队上场加入防卫的行列。为适应高速飞行,有些XV型的发动机稍加调整,将原先辛烷值100的燃油改成辛值150的燃油。开始时飞行员拦截V1导弹的方式是在V1导弹之后,使用航空机炮将其击落,而约九成以上的V1导弹都因此失去控制,坠地爆炸。但也有一成左右是在空中爆炸,在这种情况下若飞机处于爆炸火球约50米内,极可能造成严重的损伤。1944年8月3日,91中队的法藉飞行员玛偌度(Jean Marldor)上尉便和他所缔造的第11次战果一起落地面阵亡。后来,飞行员们发现只要飞在V1导弹的前方上空、让主翼造成的扰乱气流对导弹造成影响,便可达到效果,不必冒着火箭爆炸的危险,也不需与火箭有实体上的接触。
地中海-马耳他战区
1942年3月,自喷火式战斗机逐步替代“飓风”战斗机之后,原来一度垄断天空的意大利MC20战斗机和BR20轰炸机等遇到了威胁,同年4月,一部分“休泼马林“海喷火”舰载战斗机”由美国的“大黄蜂”号航空母舰运来增援,令局势发生明显逆转。1943年下半年,盟军着手解放欧洲大陆。15 个飞行大队的“喷火”飞机以马耳他境内的机场为主要基地,与各战场上空的德国飞机展开了战斗。
北非战场
1942年4月,大批“喷火”战斗机投入北非战场,使局势发生变化。1943年9月,新改型的“喷火"Mk9也飞抵北非,英国皇家空军开始占有较大优势。四个月后,德军在该地区全面败北。
远东战场
1945年,“海喷火”在远东地区曾多次掩护美制“复仇者”鱼雷攻击机和“萤火虫”式攻击机,成功地对日军在斯麦特拉的炼油厂进行了攻击。在对日作战的后期,共有12个飞行中队的“海喷火”Mk3和Mk5战斗机活跃在南太平洋上空。
朝鲜战争
1950年朝鲜战争爆发,为了响应在美国操纵下组织的所谓“警察行动”,英国皇家海军派遣航空母舰前往东亚海域。7月3日,第二个(同时也是最后一个)配备“海火”47型的800中队协同美国军队对平壤顺安国际机场以及附近地区进行轰炸,成为“海火”47的首次出击。由于甲板上挤满飞机,导致前几架飞机起飞距离较短,必须配备助推火箭(火箭assisted take-off gear,RATOG),助推火箭是在主翼根部装上火箭,反应时间更加短促。一旦起飞,飞行员立即将助推火箭丢弃继续飞行,危险系数极高。
目标区平壤机场并末发现敌机,因此仅以火箭与航空机炮攻击厂棚,有一架“海火”遭来自地面的机关枪击伤,但未造成更大的伤害。隔天,又有7架“海火”随同12架“萤火虫”式攻击机攻击铁路设施,也未遭遇朝鲜方面严重的抵抗。7月18日起,英国航母的战机负责特遣舰队的空域安全与反潜任务,至于对地攻击任务则交由美国军队执行。7月28日,两架“海火”接近一架美国空军的8-29战略轰炸机,但是轰炸机上的机枪手误以为是敌机,于是向这两架“海火”开火,其中一架立即起火,飞行员跳伞逃生,随后被美军驱逐舰救起。
1950年8月11日,800中队的指挥官麦克拉克兰(lan MacLachlan)中校在意外中不幸丧生。当时有一架“萤火虫”式紧急迫降甲板,木制螺旋桨的碎片穿越栅栏击中麦克拉克兰的头部。9月20日,新任中队长亨得利('Tormy:Handley)带队执行一项武装侦案任务,成为“海火”的最后一次出击。两个多月的任务中,800中队共出击360架次,未曾有任何一架“海火”遭敌火击落。
主要型号
原型机300型
300型的空军注册号为K5054,K5054具有狭窄的机身,机翼逐渐变细并呈椭圆形,驾驶舱是封闭式的。起落架被设置得很靠近,以减小对机翼的应力,轮子可以向外摆动以收回并与机翼腔体齐平。悬挂由“油气避震器”提供支持,尾滑板完成了起飞和着陆的技术设计。飞机最初安装了一枚两叶的固定桨木螺旋桨和一台梅林“C”发动机。
Mk I
Mk I是“喷火”战斗机的改进型,是参加不列颠战役的主要型号。该型号飞机简化了喷火战斗机的构造和设计,使喷火战斗机更适合大规模生产,MK I安装768千瓦(1030马力)“梅林Ⅱ”或“梅林Ⅲ”发动机的“喷火”Mk I型,总产量为1566架。MK I的飞行高度为31,900英尺(9,711米),在30,000英尺(9144米)的高度时可以达到315英里/小时(507千米/小时)的速度。它在18,500英尺(5,638.8米)高度时的最高速度为362英里/小时(583千米/小时)。不过,其最大巡航速度为210英里/小时(338千米/小时),在经济速度下,其航程为575英里(922千米)。其作战航程为395英里(636千米),可起飞并进行15分钟的战斗。
喷火”MK I型的武器为8挺.303机关枪,这项配置在实战中证明破坏力不足,针对机枪破坏力不足的问题,1940年夏天之前英国皇家空军就对法国的西斯波(Hispano)20毫米机炮进行测试,并装在几架“喷火”上,于是武器配置便成为两挺西斯波20毫米机炮外加4挺.303机枪,这些飞机被称为1B型。但该型号航空机炮的给弹系统常出问题,因此虽然火力大,但是却常卡弹无法发挥作用,甚至一方卡弹会导致左右不平衡。实战测试的第19中队发现状况不理想,因此便将这批I B型改回为I A型。
Mk II
喷火式战斗机Mk II型于MK I型的主要区别是,II型换装了梅林XII发动机,额定功率为 1150 马力。喷火式战斗机 Mark II 的最大速度和巡航速度较慢,但爬升率较快,能够在 7 分钟内达到 20,000 英尺,并将升限提高到 32,800 英尺。Mark II 也为飞行员提供了更好的保护,在飞行员座椅后面增加了装甲以保护他的头部。
II型配备8挺.303机枪,但日后也有少数配备两挺西斯波20毫米航空机炮加4挺.303机枪,于是将8挺.303机枪配备者称为II A型,而机炮配置者称为II B型。
Mk III
早在1938年设计之初,超级马林公司就规划了“喷火”III型,原先的设计是在I型量产之后,I型会配备更高马力且配备双速增压器的梅林20发动机。然而,这型发动机却优先交给霍克(Hawker)公司生产飓风II型(Hurricane Mk.il)战机,直到1940年深秋才有发动机存量分配给休超级林公司,英国皇家空军也在10月下达一千架飞机的订单。在“喷火”I型开始着手量产计划时,配备更新的梅林45发动机的测试已经完成,并计划进入量产,也就是日后的“喷火”V型,因此这些订单便转移成V型规格。
“喷火”III型仅有两架原型机问世,分别是N3297与DP845,另外还有一架改装自V型机体的W3237。这几架机体日后都成为其他衍生型的测试平台与原型机,装上不同的发动机或装备进行测试。“标准”的“喷火”III型配备梅林20发动机,尾轮为可收起式以减少阻力。V3297出厂时是将翼尖切短的短翼型,也成为日后所有低空型的标准配备;这架飞机日后装上了梅林61发动机,成为“喷火”X型的原型机。而DP845更是装上各式各样的配备,成为M型、XX型与X I型的原型机。
Mk V
1941年,在德国空军的空中优势压力下,产生了“喷火”战斗机的紧急改良方案,在原来的I/II型的机体上改配备马力更大的梅林45发动机,成为“喷火”V型。由于适于量产且有效可行,英国皇家空军马上就着手量产,并逐步将现有的I/II型提升到V型的水准。
与I/II型相比,V型除了发动机略大之外,其他外型上的差异还有左翼下方的冷却器进气口将前者的半圆形改成了较大截面积的圆形,另外,大部分的V型都在正面的风挡加装了一块防弹玻璃。V型本来是当作配有加压座舱的高空战斗机(也就是白后的“喷火”VI型)问世前的中继机种,但是却大量生产或改装了1352架。由于证明相当成功,因此到1941年底时,已有46个战斗机中队配备“喷火”V型,成为战斗机司令部的骨干。
Mk V喷火战斗机由梅林45和46发动机提供动力,在16,000英尺高度时可产生1470马力的功率。这些新的、更强大的喷火战斗机是英国皇家空军对1941年春推出的梅塞施密特Me 109F和福克沃尔夫FW 190的回应。Mk VA 在 19,500 英尺的高度可达到376英里/小时的速度,Mk VB在该高度时的速度为369英里/小时,而Mark VC在13,000英尺的高度可达到374英里/小时。
Mk VI
“喷火”Mk VI是V型的衍生型,是配有座舱 加压装置,是专为高空设计的战机,为应付紧急的高空威胁而生产的产品。而英国空军迫于时势,只能接受其整体设计上的缺陷。随着局势的改变,原先预期来自高空的威胁减缓,因此VI型的产量减至100架。在外型上,VI型的主翼为尖削的高空翼型,螺旋桨为四叶,配备加装输气装置的梅林47发动机。由于配备加压装置,因此其座舱左侧的舱门板是不能打开的。此外,整个座舱盖不能像其他“喷火”一样向后推,而是整个由人工移开或盖上的,所以飞行中“喷火”VI型的座舱盖是无法打开的,紧急情况时可以将座舱盖弹开。
Mark IX
喷火IX型是V型的改良版,配备了的梅林发动机最初称为梅林61,V型中安装的单速、单级 Merlin45或46。从V型到IX型的改装还体现在新的发动机整流罩、四叶Rotol螺旋桨和两个恒温控制散热器。Mk IX逐渐取代Mk V成为后来系列中最常制造的飞机,生产了约5500架,其中1000多架销往俄罗斯。
除西欧外,IX型还活跃于地中海战区以及北非战争,有许多次衍生型,包括高空型、低空型、战术侦察机型等。随着B及C型翼的问世,后期的“喷火”又多了一项E型翼的规格。与C型翼类似,E型翼也有不同的武器组合,但不同的是E型翼所配备的是美制的12.7毫米伯朗宁机关枪。因为战争后期,美国军队大量生产该型机枪,使得美国终于有余力用于外销,以租借的方式让英国战机使用,而这型机枪因杀伤力优于先前使用的.303机枪。基本上IX型的标准配备为C型翼,但有些改造自先前的机体仍保留B型翼的规格,以及后期有若干飞机也采用了E型翼。
Mk XVI
XVI型是梅林发动机“喷火”的最后一种量产型,基本上与X型的规格一样,但是发动机是采用美国帕卡德(Packard)授权生产的美国版梅林。由于美国生产时所使用的度量单位是公制而非英国所采用的英制,因此零件与工具都无法互换,为了区别便将配备帕卡德生产的梅林发动机的机型给予XVI型的型号。第一批XVI型于1944年10月问世,除了发动机之外,XVI型还有一些不同之处,包括了配备陀螺仪瞄准器、机身后方增设一个327公升的油箱等。另外,在外型上最大的差别是气泡式的座舱与E型翼的采用。后期出厂的的XVI型大部分是这种构型,因此许多人以气泡式座舱来分辨X型与XVI型。
超级喷火
“超级喷火”即XVIII型。外型上,XVIII型与XIV型的差别并不大。机身后方的油箱在XVI型上成为标准装备,并如同FR.XIV一样,XVIII型也有战术照相的衍生型,事实上,在XVIII型300架的产量中,三分之二为侦照构型。所有的XVIII型都采用了水滴型的座舱罩,并且配备三型翼。另外,XVIII型的主翼与机身也给以强化,以适应“雨燕”发动机的强大功率。
由于XVIII型到第二次世界大战后才问世,因此许多都运往海外,特别是印度地区,与XVIII型成为二战之后英国皇家空军海外基地的重要机型。1948年,驻防新加坡的28与60中队便驾着XVIII型参与扫荡马来西亚丛林内游击队的任务,但是成效并不显著。
二战结束后,英国部队驻防在中东地区,因为以色列与埃及双方都认为英国将会有利于对方,所以对英国空军在这个区域的侦察活动都会报以敌对的态度。1949年·月7日,驻防塞普路斯的208中队出动4架侦照XVIII执行侦察任务,因地面的以色列部队才在稍早被埃及空军的“喷火”X型攻击,因此这批FR.X VIII—出现就被以色列地面部队误认是埃及空军,开火射击并击落其中一架,另两架又被赶来的以色列空军“喷火”IV型击落,其中一名英军飞行员阵亡,其余两名英军飞行员被以色列扣留到2月末才由海路送回塞普路斯。
海喷火
“海喷火”战斗机是“喷火”式战斗机的海军型。为了适应作为舰载机使用的需要,“海喷火”在“喷火”的基础上加装了着舰钩、用于飞机弹射器的设备和折叠式机翼。“海喷火”战斗机保有原先“喷火”式的机动灵活的飞行性能,但缺点是航程较短和着舰较为困难。
开战口,英国皇家海军很快地发现他们缺乏战斗机,海军当局于是下令将“喷火”以及“飓风”加上着舰钩以尝试在航空母舰降落的可能性。在开战之初的1939-1940年间,海军也正委托费尔雷(Farey)公司进行一项新的设计,是为“管鼻燕”(Fulmar)双座战机配备“梅林”发动机,空军希望借着“管鼻燕”的成功打消海军对“喷火”与“飓风”的需求。1941年1月,因为当局发现需要性能优越的战机以保卫舰队,另外为了参与“火炬计划”(Operation Torch,盟军登陆北非作战),于是“海火”计划又开始积极进行。
第一种服役的“海火”是IB型,基本上是直接改装自“喷火”VB型,只是机后下方加上一个A 型钩以捕捉航母上的缆绳。这型飞机没有可折叠式机翼,第一批“海火”IB型于1942年6月服役。“海火”1C型虽然基本上也是采用“喷火”V型的机身,但却针对航空母舰的需要进行了许多改造,包括强化机身结构以承受舰上起降,主翼采用C型翼,但没有配备可折叠机翼。海火IIC型共生产了260架。IB型与IIC型于1942年6月开始配署部队,服役于五个中队,参与了火炬作战。其中第801中队是使用IB型;而807、880、884与885中队则是配备IIC型。
“海火”III型是第一型配备可折叠机翼以便舰上安置的“海火”,所配备的发动机为“梅林”55型,螺旋桨有四叶,主翼下方可以携带炸弹或是火箭以增加打击能力。这型有低空型与中空型以及侦察机型问世,配备两台照相机,称为PR.III型或FR.III型(PR为照相侦察 FR为战斗侦察)。“海火”IIIC型的性能较其前几型战机有显著的提升,因此产量达1220架,其中129架为侦察机型。
1944年8月15日,盟军登陆法国南部执行"龙骑兵作战"(OperationDragoon)。参与该战役的“海火”有97架,包括IIC型与低空型的IIIC型,"海火”的折损率在这场战役中明显降低。比外,为数众多的III C型配署英国海军太平洋舰队,于1945年春进行对日作战。1945年8月15日对日作战胜利日当天,8架“海火”护卫6架战略轰炸机攻击日本本土,结果遭遇十余架零战52型拦截。“海火”方面宣称击落日机8架、击伤2架;海火则损失0架、受损1架。零式战斗机52型在操控性能方面远胜“海火”,因此英军飞行员均被告诫千万勿与零战缠斗,但是“海火”的滾转能力和低空爬升率优于零战,因此在被追击的情况下海火可以先滚转甩开敌人脱离战场,再伺机而动,或是拉高以争取主动攻击的优势。在对日作战的后期,共有12个飞行中队的“海喷火”MkIII和MkV战斗机活跃在南太平洋上空。
雨燕喷火
在“梅林”发动机开始配属部队大量生产的同时,罗尔斯·罗伊斯也着手研发新发动机。而对喷火系列影响最深的便是“雨燕”(Griffon)发动机。这型发动机主30年代装配在斯科耐德锦标赛(Schneder Trophy)获胜的竞速机S.6B上的R型发动机衍生而来。这型发动机比“梅林”功率提高了约30%,正面截面积却大不了多少,因此成为“喷火”系列提升性能的最佳选择。第一架配备“雨燕”发动机的“喷火”是IV型DP845,这架飞机原是III型的规格,但再加上“雨燕”I型发动机后改称Ⅳ型后又改称XX型。虽然称谓上显得混乱,但是DP845的发展使其成为“喷火”XII型的原型机。
XII型是第一种量产的“雨燕”发动机“喷火”,配备“雨燕”I型发动机与单级双速增压器,在高度5487米时极速可达每小时693公里。基本外型上,XII型是直接采用V型的机身装上“雨燕”发动机而成,为了适应增大的马力,垂直空气动力面的面积加大了一些,螺旋桨叶也增加成四叶。另外,主翼端则是截短以符合中低空战斗的需求,主翼下方的进气口与V型相同,也是左右非对称型,亦是外型上的特征。
受“雨燕”发动机的“喷火”XII型成功的鼓舞,英国皇家空军进一步希望能有适合于高、中、低空皆能执行任务的衍生型。1943年末,所谓“超级喷火”的提案便正式搬上台面,休泼马林公司以训型的机体改装“雨燕”发动机开始测试,即成为日后的XVIII型,但是由于研发过程的延近,XVIII型一直到1946年才开始量产。但1943年末,对于更高性能的“喷火”需求压力增加,于是所谓的“中继机型”XIV型问世。6架VII型的机体(JF316-JF321)装上“雨燕”61型,成为XIV型的原型机。
“雨燕”61型发动机马力增大许多,因此螺旋桨增加成五叶,而尾翼面积也增大以平衡加大的功率。由于直接承袭自VII型,因此XIV型所用的主翼构型与武表基本上与前者相似,两翼前緣各有一个141升的油箱。所有量产的XIV型都配备“雨燕”65型发动机,武装则有C型翼与E型翼两种。由于功率增大,XIV型变得有些难以控制,唯一根治这个问题的方式便是增加垂直尾翼的面积。然而这牵涉到整体设计,需要更多时间来试验与解决,日后的“喷火”22/24型便是具体成果。
总体评价
在第二次世界大战中,英国的喷火式战斗机是当时欧洲最优秀的战斗机之一,飞行性能处于世界领先水平,在战斗中立下了赫赫战功,为英国维持制空权、扭转二战欧洲战局起到了重要作用。(齐鲁晚报评)
作为英国在二战期间生产和装备最多的战机,“喷火”式战斗机曾帮助英国取得不列颠战役的胜利,也对扭转欧洲战局起到重要作用。(解放军报评)
参考资料
Supermarine Spitfire HF. Mk. VIIc.NATIONAL AIR AND SPACE MUSEUM.2023-12-23
英国“喷火”式战斗机——伦敦上空的鹰.云南网.2023-12-24
Spitfire Mk IX versus Me 109 G.spitfireperformanc.2023-12-24
76岁的英国“喷火式”战斗机,现在要去环游世界一圈.今日头条.2023-12-24