B-17“空中堡垒”轰炸机的起源·第一
作者:罗伯特·杰克逊·英国
出自————《B-17“空中堡垒”轰炸机》
出自————《战争通史》
在一艘航空母舰上,世界上最优秀的战略轰炸机之一——B-17“空中堡垒”的最初构想诞生了。听起来有点奇怪,但事情确实是这样发生的。
第8航空队的一支B-17轰炸机编队在层云密布的天空中飞向德国的目标。没有护航的昼间轰炸机编队极易受到敌人战斗机的攻击。
1928年春天,波音公司的副总裁克莱尔蒙特·艾特维特登上了停靠在圣地亚哥港的美国兰利号航空母舰,他将与约瑟夫·里夫斯少将商谈用波音公司新的舰上系列战斗机F3B和F4B,来取代在美国海军服务的型号为F2B的早期战斗机。对波音公司经营颇为重要的是,F4B战斗机也被美国陆军航空队选中,代号为P-12战斗机。
后来,谈话涉及到一个敏感的话题。1920年,称作克伦威尔的一个专门委员会在研究了法国最近的空战后,建议成立独立于海军和陆军的空军。就像英国在1918年成立空军,是把皇家飞行队和皇家海军航空兵团合并成为皇家空军。这个没想立即激起美国海军的敌意反应。美国海军认为战舰才是国家的首要防线,轰炸机今后将发展成为主要的进攻工具的想法是荒唐可笑的。
另一方面,战后一批核心军官从美国陆军航空兵团中涌现出来,认为美国军事的未来可能由远程轰炸机主宰。曾在法国指挥飞行部队支援美国第一军的威廉·米切尔陆军准将是这个主张最坚定的支持者。他决心努力证明该主张,他的积极努力最后发展为一场改革运动。最后,海军同意参与一系列的试验,以此证明飞行轰炸是否能够击沉战舰。
1921年9月,米切尔陆军准将组织的一次轰炸试验,投下的一颗磷弹在报废的美国军舰阿拉巴马号上爆炸。
波音单翼邮政运输机为美国商用空中运输带来一场革命。它的设计非常简洁,包含了一些创新,比如可收回的起落架。
1921年6月,一个被俘的小型德国舰队和一些服役期满的美国战舰集中在弗吉尼亚海角外,离开米切尔的轰炸机基地兰利大约156千米。6月21日试验开始,当天德国潜水艇U117被美国海军F51科蒂斯号水上飞机从335米高度投下的12枚炸弹击沉。29日,海军飞机接到报告,雷达控制的美国战舰爱奥华号在64725平方千米海域内驶近,于是在1小时57分内将其定位,并用模拟炸弹进攻。7月13日陆军马丁MB-2轰炸机炸沉德国驱逐舰G-102。7月18日,德国轻型巡洋舰法兰克福号被陆军和海军飞机合作投下的74枚炸弹炸沉。
7月20日,真正的考验来临了。海军、空军和海军陆战队的飞机对22800吨的德国战舰奥斯特弗莱斯兰号发动了一系列连续进攻。奥斯特弗莱斯兰号是1921年才建成的新型战舰,内部分成许多隔舱。其设计体现了德国海军的信念,就是比起建造新的战舰来替代沉没的战舰,修补严重受损的战舰要容易得多。第一天,试验飞机分别投下了52枚136千克和272千克的炸弹,没有收到什么效果。但是第二天战舰就被专门为该试验研制的435千克和906千克的炸弹击沉。9月,逾龄战舰美国军舰阿拉巴马号被一枚906千克的炸弹直接击沉。
约翰·潘兴将军担任主席的陆海军联合委员会成员分析了试验结果,抓住了这样的事实,即试验中对战舰的空袭没有受到什么抵抗,因此轰炸机能够从低空袭击。而且战舰是静止不动的。委员会的结论是:战舰作为美国海防主要堡垒的地位不可动摇,不过委员会也建议将航空母舰发展成为辅助战船。战机则负责发现并牵制敌人舰队,直到防御战舰能够靠近并用强烈火力攻击。
由于当时作战的海军飞机最多只能携带四枚104千克的炸弹或一枚226千克的炸弹,几乎不能对敌人的武装施以重创。委员会同时承认岸基战机对防御敌人攻击、保卫沿海也能发挥作用。
里夫斯少将完全支持上述观点,确认战舰是最强大的进攻和防御武器,并把这个观点转达给艾特维特。当时的战机还远远无法和战舰相比。
B-17飞机的诞生
克莱尔蒙特·艾特维特离开了美国军舰兰利号,乘飞机回到波音公司基地西雅图,他已经在规划着一个挑战性的构想。他确信可以建成攻击力胜过战舰的轰炸机,但是如何设计和建造这种战机涉及到的难题却似乎是不可逾越的。毕竟20世纪20年代,那些1918年为盟军带来胜利的战争器械开始大批分解。美国国会逐渐采取了孤立主义者的立场,不太可能对未来战争中不一定需要的战机(或战机引擎)的发展资金投赞成票。而且,将来即使发生这样的战争也不属于美国事务。美国只关心保卫自身领土完整,这一点海军大型战舰完全能够给予保证。实际上,国会否决了战后几年所有军用和民用航空发展的资金。
波音B-9型飞机飞行速度比当时大部分飞机快。但是,技术问题耽搁了B-9型飞机参加航空队举办的轰炸机竞赛,马丁公司的B-10型飞机赢得了比赛。
航空业的建设者们也没有足够的动力以个人投资的形式开发新飞机。1918年市场上充斥着成千上万的军事剩余机器,它们大多数状况完好但已经过时准备运往国外,任何人只要想买,就算是出最荒唐的低价也能买到。一些有冒险精神的生意人着眼于未来,买了几架飞机创建航空公司。有的人赚到了钱,多数人做了亏本生意。其中有一家盈利的是由爱德华·哈博德创建的波音空中运输公司。
在欧洲也一样,20世纪20年代发展民用航空的关键是邮政运输。1918年到1924年之间,美国至少有7个委员会调查把商业飞机用作邮政运输机是否可能。这些委员会一致赞成并向国会推荐,但国会不予采纳。直到1925年国会通过空中邮政法案,才把空运邮件行业交给私营承包商。
当时美国东西海岸间已有一条航空邮政线路,美国邮政局租用军用飞机运送邮件。但是按照新法案,各界都受到邀请对此条线路投标。投标竞争开始了,竞标各方都很清楚,只有装备有高速远程飞机才能签到利润高的合同。这一契机再次促进了发展,正是通过这种间接的方式,B-17飞机产生了。
面对制造高效邮政运输机的挑战,艾特维特和爱德华·哈博德首创了全金属商用单翼飞机的设计,由查尔斯·蒙第斯担任项目工程师。脱颖而出的是波音200型单翼邮政飞机,机翼设计非常简洁,可收放式起落架安装在厚翼悬臂结构中,570马力普拉特·惠特尼辐射引擎提供动力。1930年5月飞机首航。凭着这些特点,200型可以称得上是第一架真正的现代化商业飞机。
新型波音飞机
200型单翼邮政飞机之后出现的是221型,可以容纳6名乘客,在引擎与飞行员露天驾驶舱之间有货物舱,位置靠近机尾。更加完善的221A型则可容纳8名乘客,翼展18.03米,机长12.76米。221A型单翼邮政飞机属于大型飞机,重量3624千克,巡航速度每小时217千米,升限4480米,航程925千米。三叶螺旋桨动力强劲,如果能使用变距螺旋桨飞行效果无疑更佳。不过1931年221A型刚出现时,这种革新还未出现。
这时,波音公司并没有忽视对军事项目的关注。1930年,设计师约翰·桑德斯以私人投资的方式开始在单翼邮机的基础上设计研究轰炸机,研制出了代号215型双引擎飞机。空军飞行队对这项计划表示鼓励,不过并未投入资金。1931年4月29日飞机首航,军事代号为YB-9。YB-9是从空气动力学角度设计非常简洁的下单翼飞机,装备有2台普拉特·惠特尼R-1831-13引擎,在1830米高度单台发动机动力达600马力。YB-9原型机的时速达到每小时262千米。测试也显示出一些问题,包括发动机震动过大,飞行中机身有可能变形。在各种改进之后,新命名的YIB-9A最大时速提高到299千米,比当时任何同类轰炸机和大多数战斗机都快。飞机翼展23.4米,机长15.7米,机高3.66米。
波音247型商用飞机体现了飞机设计的又一次重大进步。波音更加接近自己的设计目标,即成功的远程战略轰炸机。
波音YB-9型飞机使用526加仑燃料能达到最大航程1593千米,作战半径为434千米,可装载996千克炸弹。爬升速度为每秒钟4.5米,升限6862米。
YB-9型飞机炸弹装在机内炸弹舱,处于飞机重力中心。另外还能在外翼炸弹架上携带附加的炸弹。机组成员4人。投弹手或机枪手的座舱位置在机首,底部的视窗上安装了投弹瞄准器,另外有一架0.30口径的机枪装在座舱顶部的环状瞄准器上,而由于机身狭窄,驾驶员和副驾驶员在驾驶舱的位置只能是一前一后,机尾射手的座舱在机翼后缘后方。所有的驾驶舱都是开放式的。YB-9型飞机是美国第一种将伺服装置安装在活动操纵面的飞机,它可以帮助驾驶员在飞机全速飞行时缓解飞机受到的压力。
令波音公司失望的是,空军飞行队只订购了6架YB-9型飞机,其中包括原型机。金额大的合同签给了马丁公司的B-10轰炸机,B-10型轰炸机成为以后10年中空军部队轰炸机的主流。不过,波音公司迅速在YB-9轰炸机的基础上设计了另一种商业机型,即247型,它将为空中运输带来一场革命。
这是波音299型,“空中堡垒”轰炸机的原型机,1936年7月17日在西雅图亮相。这种飞机造型优雅,功力强大,在媒体中引起轰动。
波音247的原型机设计能够运输10位乘客和包括驾驶员、副驾驶、乘务员的全体机组成员。1933年2月8日原型机首航,马上就使全世界的商业飞机显得过时。像它的前身YB-9一样,这种新式飞机是全金属结构的下单翼飞机,起落架可收回。机身外型流畅,各方面性能优良,运行成本低。它的技术创新包括一种机翼及尾部冰冻时的去冰装置。在原型机还没有首航之前,美国世界航空公司就用当时惊为天价的3百万美元订购了60架飞机,垄断了247型飞机的生产线。1933年3月30日,属于世界航空公司集团的波音空中运输公司首次将247型飞机投入运营。
247型飞机不仅使跨越美洲大陆的飞行时间缩短了8小时,而且非常舒适。在第1个月的运营中,美国世界航空公司的机票销量就有巨额增长。其后,1933年10月10日,一架飞往芝加哥的247飞机在印地安那州上空爆炸,机上7名人员全部遇难。灾难原因不在于飞机,而是由机上货物中的一个爆炸物造成,但是不可避免的结果是,这种飞机对乘客不再有以前那么大的吸引力。不过如果当时波音公司能够把247型出售给世界航空公司。它的未来也许就有了保障。但那时波音和世界航空公司同受一个监事会的董事控制,而董事对世界航空公司的要求予以否定。
道格拉斯DC-1
世界航空公司的总裁杰克·弗赖伊将目光转向了另一个生产商唐纳德·道格拉斯。道格拉斯公司制造出了DC-1型飞机,它是DC-2型飞机的前身。1934年5月14日第一架DC-2型飞机供应给了世界航中公司。道格拉斯DC-2型飞机比波音247型飞机多运送4名乘客,每小时快40千米。转眼之间,波音247时代结束了。从此以后,虽然波音的名字还被当作远程空中运输机的代名词,但即将主宰美国国内航线和半个世界航线的却是道格拉斯飞机。不过,昙花一现的247飞机带来了深远的影响,它是通向克莱尔蒙特·艾特维特所构想的“飞行战舰”最后一环的关键。
这是“空中堡垒”轰炸机的驾驶舱。后来生产其他B-17各型号时,驾驶舱只是作了细小的改动。实际上,在B-17轰炸机整个作战生涯中,整体设计只是经历了极少的改变。
1934年,国际局势迅速恶化。日本在一年前已开始侵略满洲并退出了国际联盟,德国紧随其后。这极大地破坏了任何裁军的希望。美国陆军飞行队随之做出反应,根据莱特机场材料部所作的可行性研究,启动了“A计划”。呼吁制造一种能够载重1吨、航行8045千米的轰炸机。也就是说,这种飞机能够从美国大陆起飞,不着陆飞行至巴拿马、夏威夷或阿拉斯加等地的美军基地。总参谋部对研制这种飞机表示赞同。1934年5月12日,与波音公司和马丁公司开始谈判初步设计和工程数据。6月,波音公司赢得了初期合同,建造一架试验型远程轰炸1型飞机。代号为XBI.R-1,后来简称为XB-15。它将是当时美国建造的最大型的飞机,翼展45.5米,机长26.7米。
1935年10月30日,在俄亥俄州的莱特机场,299型飞机发生严重事故,其原因是人为失误。一名机组成员忘记将锁定升降舵的装置打开。
1934年8月8日,XB-15的设计工作才刚刚开始,波音公司工程部就收到了莱特机场传来的文件。文件内容为新型轰炸机的具体要求(与试验型XB-15不同),用这种飞机取代当时正在使用的马丁B-10型飞机。新型轰炸机应该具有多发动机,航程大于3218千米,能携带1吨炸弹,飞行速度大于每小时322千米。成功的投标方可以确保220架飞机的定单。原型机定于一年内试飞。
299型飞机
波音公司用299型飞机作为标的投标。项目工程师是埃默里,由爱德华·韦尔斯担任助手。韦尔斯曾做过247型飞机尾部的设计工作,后来在1935年取代埃默里成为项目工程师。他只有24岁。
由于现有航空发动机功率不大,波音决定将299型飞机设计为4发动机型。公司投入自有资金27.5万用于设计和建造新型飞机。所有员工全力以赴投入任务,1935年7月17日推出原型轰炸机。随后7月28日原型机首航,由波音公司首席测试飞行员莱斯利·托尔驾驶。他认为这架大型飞机的性能杰出,出人意料。没错,299型飞机是一个辉煌的代表,印证了飞机设计者的一句格言:如果一架飞机的外形赏心悦目,它一定能够飞出水平。而299型毫无疑问是一种美观的飞行器。
波音知道这架电机成功了。只差让陆军飞行队相信它的性能。1935年8月20日3点42分,莱斯利·托尔驾驶着299型飞机从西雅图跑道上起飞,开始作演示飞行。随行的有副驾驶路易斯·韦特,作为观察员的有波音公司的本顿和普拉特·惠特尼公司的亨利·艾戈。9小时之后。这架299型飞机在俄亥俄州代顿附近的莱特机场着陆。飞机不着陆飞行3379千米,平均时速为373千米/小时,只使用了3000马力功率的63%。飞行平均高度3812千米。主要为自动驾驶。托尔和他的机组成员在莱特机场见到了艾特维特和韦尔斯,得知他们的高速飞行使得飞机到达的时间比飞行队的官员们预计的提前了2个小时。
和波音299型一起将要受到评定的是马丁146型和道格拉斯DB-1型,两者均为2发动机型。空军飞行队任命唐纳德·普特中尉担任波音299型的项目测试飞行员,在随后的一系列初步飞行测试中,他汇报说飞机在航速、爬升速度、航程、装载量方面均超过了所有的陆军标准。
一架B-17轰炸机正在启动引擎进行测试,地勤人员准备好了灭火器。所有B-17变型机(除了299型以外)均使用了同样的莱特1820星型发动机。
评定飞机性能的最后-次试飞要由莱特机场测试部指挥少校普罗耶尔·希尔作出裁决。1935年10月30日希尔坐在左手的飞行员座位担任机长,唐纳德·普特坐在副驾驶位。托尔站在他身后,艾戈和本顿在后位。
299型原型机在跑道上加速,离地后开始爬升。然后突然熄火,向一侧翻转,冲向地面,在撞击地面的同时爆炸燃烧。在救生员到达事故现场之前,普特、艾戈和本顿已设法逃离了燃烧的飞机残骸,希尔和托尔仍困在里面。凭着非凡的勇气,罗伯特·焦万诺利中尉冒着生命危险把希尔和托尔依次从破损的驾驶舱里救了出来(为此他获得了切尼奖,但他还没来得及领奖就在不久之后的一场空难中遇难了)。希尔一直没有恢复知觉,在下午的晚些时候去世。托尔生命垂危,勉强维持了几天,也因伤去世。其他人全都受了重伤。包括焦万诺利。但是都活了下来。
人为失误
飞机的前景还是比较乐观的,调查迅速揭开了事故的原因,是人为失误而不是机器故障。为了防止大风损伤停泊中的飞机尾翼表面,机上装有一个锁定升降舵锁的装置。飞行前检查的步骤中由驾驶舱的操作杆开启这个装置。但这一次,这个关键的操作没有执行。托尔在最后的时刻试图控制操纵杆,但为时已晚,没能阻止灾难的发生。
在事故之前,飞行队曾推荐采购65架299型飞机。它将分配在军中服务。但在1937年1月,总参谋授权的生产合同只订购了13架预生产型飞机,代号为YIB-17。同时还订购的是133架双发动机道格拉斯B-18中型轰炸机。YIB-17型与299型设计的差别仅仅是在发动机方面把普拉特·惠特尼式发动机替换为更强劲的850马力莱特1820型,另外对飞机的起落架作了一些改装。
一架B-17轰炸机在莱特机场起飞前加速引擎。自从B-17E到以后的各型号重新设计了机尾,因此能够设立更加有效的尾部机枪位置。
1937年3月1日第1架YIB-17飞机(序列号36-149)到达兰利基地的第2轰炸部队,第12架飞机在同年8月5日交付基地。第13架飞机分配到莱特机场的材料部作测试。另外还有第14架飞机特别指定在地面做测试直至毁坏。其实由于一场“幸运的”事故。并没有做这样的测试。一架第二轰炸部队的飞机满载装备和仪器在兰利基地上空遇到暴风雨,强烈的湍流使飞机旋转,飞行员清醒过来并安全着陆。检查飞机时发现,尽管机翼弯曲,铆钉突出,但是飞机尚可维修。另外,测试仪器表明,飞机在容许负载范围内超过了各方面的最大装载量。第14架飞机因此安装了涡轮式增压器作高空试验飞行,并保留在兰利基地,代号为YIB-17A。这架飞机序列号为37369,与其他的飞机有所不同,它装置了莱特R1850-21发动机和通用电器增压器。
第2轰炸部队当时是美国飞行部队惟一的重型轰炸部队,引导YIB-17飞机进入全面服务的任务落到了部队指挥官罗伯特·奥尔兹中尉的肩上。接下来的几个月中,第2轰炸部队的精选组员在各种天气条件下总共在海洋和陆地上空飞行9293小时,总航程2896200千米,相当于在赤道绕地球72周。航行中没有发生严重事故。
这是波音XB-15型——美国第一种超重型轰炸机。这种35吨的巨大飞机于1937年首航,在第二次世界大战中被用作运输机。
在此过程中,他们创下了非凡的纪录。1938年初。奥尔兹中尉担任机长的一架YIB-17飞机用了12小时50分钟从美国的东部到达西部,回程仅用了10小时46分钟,平均速度为每小时394千米。随后在2月15日,在一次从兰利到阿根廷的布宜诺斯艾利斯的飞行中,6架飞机抵达迈阿密加油后出发飞往秘鲁利马,开始了一段最长的航程,在15小时32分钟内安全飞行4336千米。从利马到布宜诺斯艾利斯3216千米,飞行时间为11小时5分钟,飞行中飞机爬升到6405米高度飞越安第斯山脉。1938年2月27日6架轰炸机返回兰利。第2轰炸部队的创纪录飞行(当时最长的航程)使他们荣获迈可奖。飞行指挥官有奥尔兹中尉、文森特·梅洛伊少校、尼尔·哈丁上尉、凯莱布·海恩斯少校、阿奇巴尔德·史密斯上尉、哈罗德·乔治少校。这些指挥官和一些机组成员后来都在二战中作出了重要贡献。年轻的飞行员柯蒂斯·艾默森·李梅(当时是领航员)后来领导了对日本空中战略进攻,在战后指挥战略空军司令部——世界上最为强大也许是最为庞大的空中进攻部队。
然而,当第2轰炸部队正在全力展示重型轰炸机的潜力时,有一些力量相当的部队也在行动中,在4发动机重型轰炸机概念完全实现以前,面临着被扼杀的威胁。1938年5月,陆军部秘书路易斯·约翰逊收到了将军副官的通知,1939~1940财政年度,军事飞行器的发展将仅限于战斗机和近距离支持飞机。得不到资金发展4发动机重型轰炸机,对于波音来说是严重的打击。波音公司完全用自有资金建造了299型飞机是希望获得对生产型飞机的大量订购。然而1938年夏,波音得到的订购合同却仅仅包括13架YIB-17型飞机,1架YIB-17A型飞机和39架B-17B型飞机。
美国海军也想压制重型轰炸机这一概念,但是意外的一次事件使海军的愿望无法实现。总司令部空军部队派出3架第2轰炸部队飞机执行搜索飞行任务,寻找驶向纽约的意大利雷克斯号轮船。奥尔兹中尉指挥,李梅中尉导航,在美国东海岸1126千米处将意大利轮船准确定位,充分证明轰炸机能够远程拦截狙击敌人舰队的理论。
海军的抗议
海军向总参谋提出抗议,宣称对抗任何距离美国海岸线160千米以外的海上威胁是海军的职责,并且强调只有海军才能履行这一职责。抗议的结果是,陆军部发布了口头命令,限制空军部队在海上的活动,只能在离陆地160千米的规定界限之内飞行。这就有效地剥夺了第二轰炸部队成员的机会,使他们不能在海上做远程飞行训练,也无法藉此提出最好的飞行建议。
1939年7月和8月在美国空军部队成立30周年庆祝活动中,B-17飞机在航速、装载量和高度方面又打破了多项国际国内纪录。这时第2轰炸部队已完成了试验。轰炸机代号中不再使用“Y”字母。同时B-17B生产型飞机又创造了一项新的纪录,以平均时速426千米,用9小时14分从西雅图飞到了纽约。
波音公司的XB-15飞机也参加了庆祝活动。1937年10月,这架巨大的35吨飞机首航。尽管马力不足,未能达到指定最大航速,但是它航程远,携带的装载量可观。1939年初,这架飞机装载着粮食和医药供给品飞往智利,去援助那里的地震灾民,这次仁义的行动成了各大媒体的头条新闻。1939年8月8日,它载重15000千克在2501米高度飞行,创造了新的装载量和飞行高度的纪录。XB-15飞机在二战中被用作运输机,代号是XC-105。
波音公司除了获得30架B-17B飞机的订单以外,现在又收到了39架B-17C飞机的订单,另外变化型B-17D飞机的订购也在商谈中。波音公司和空军部队当时在幕后对于每架飞机的价格展开了激烈的讨论。根据原始合同中双方达成的一致意见,每架飞机单价为205000美元。但空军部队此时坚持认为这个价格太高了。即使是波音公司告诉陆军部可以通过取消一些部件,例如机外炸弹架,而把最低价格降到202500美元,整个B-17计划仍然悬而未决。最后双方终于达成了协议,挽救了重型轰炸机计划。当时美国已经无法继续实行孤立政策。因此协议达成得恰到好处。1939年9月1日,希特勒入侵波兰,把世界推向战争。
在日军偷袭珍珠港事件发生以前,波音公司的B-17C轰炸机等待运往英国皇家空军。英国皇家空军并没有将“空中堡垒1号”作为轰炸机加以很好的运用,在遭受损失后很快就停止了使用。