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零战测试报告——第23战斗机大队-P5016号机 全球动态

2023-04-22 12:11:57来源:哔哩哔哩

第23战斗机大队司令部办公室

A.P.O.627


(资料图片仅供参考)

纽约,N.Y.

1943年2月6日

主题:关于日本零式战斗机的大致技术数据和飞行特征

至:中国空中特遣部队司令

1.测试主题是零式Mark.I型舰载战斗机(原文为type Zero Mark I),日本编号NO.P 5016,这里的所有测试都经过了签字许可,测试中涉及了评论和总结的内容并不包含数学测率和测数,这是领导层的意见。

2.所有的测试在中国昆明完成,P-40K-1和P-43A-1的性能将作为对比项,因为昆明的机场海拔起步就5000英尺,所以性能表里会在10000英尺起步。

3.由于此飞机已经飞往印度并且带去了许多照片,所以技术数据是大致的且简要的。本基地没有支持拆解和审查或材料测试此飞机的设备条件,本报告不再描述尺寸,相关数据已由航空情报局公开。

4.大致技术数据

a.零战是一款下单翼,星形发动机,单座,全金属,铆接蒙皮的轻型飞机。机身采用半硬壳式结构。机身和机翼蒙皮厚0.02英寸,且是不受力蒙皮。起落架可收放。飞机经过完善的保养,加上机腹外挂油箱,自重为5600磅。

b.引擎:引擎是双排14缸星形结构,跟我们的普惠R-1535系列相似,且其有引擎罩紧密保护。附件和传动结构也和我们的技术相似,主要的不同点在于滑油散热设计和浮子式化油器。这台发动机的部分设计和技术与外界不同,常规动力不会超过900匹,高空性能也并不优于我们搭载1段1速机械增压机的引擎的标准战斗机。这台引擎在节流阀推满,最大转速的工作状态,保持160迈表速0增压能飞到16000英尺。我们自己的装备了艾里逊V-1710-73发动机的P-40K在同样0增压的状态下,以3000rpm和230迈表速的状态能飞到22000英尺。但是这台零战的螺旋桨应该不是支持最大转速的状态。(最大可用转速2075rpm)

c.燃油系统:包括两翼各一个55加仑油箱,一个装在仪表盘前面的37加仑机身油箱,一个88加仑外挂油箱,一共235美制加仑。所有油箱都不防弹,由一个电动燃油泵以35千克每立方厘米的油压向化油器输油,我们估计这个是常规油压。油压在飞机受正加速度过载时会显著增加。有一个手摇泵作为电动泵的备用件。两个放油开关控制了油箱的选择。(前部开关在座舱左下角,两个油表后)其中一个开关控制选择机头油箱或机腹外挂油箱,它有三个档位,第三档是关断档位。另一个开关控制机翼的两个油箱,它有四个档位,其中另两个档位是同时供油档位和关断档位。这两个开关对燃油系统的控制是并联的,但不能同时使用,因为燃油会从较高的机身油箱流到低处的机翼油箱。因此,如果在这种情况下机翼油箱被填满了,直到机身油箱被彻底放空为止,机翼油箱会被持续的输油导致燃油溢出。在飞行测试中我们全程使用91号燃油,在10000英尺节流阀推满的运行状态下没有发生任何的爆燃,这说明辛烷值可能选低了,因为据说这款引擎是烧100号燃油的,这可能导致这里测出来的性能比正常性能有所降低。

d.起落架:可收放起落架由一套常规的全悬臂结构连接和控制其横向收放与受力。起落架可收入舱内,将外侧的机身还原成一个光滑平整的表面,起落架锁定结构由机械凸点和后退凹槽闭锁构成,这两个机构的死点位置在20°角,退锁结构在这个锁定装置里不可或缺,它在起落架接地时承受着20度方向的横向力,减小了起落架合页受到的压力。主轮很小,轮子和引擎罩离的也很近。支撑结构是常规的液压伸缩型。尾轮直径4英寸,使用硬质橡胶轮胎,正常来讲它是能完美收放的,但是这台飞机这部分有点损伤,导致尾轮不能充分的收放。座舱右侧有一个控制着舰钩收放的手柄,着舰钩就安装在尾轮前。

e.螺旋桨:本机配有三页铝制液压操纵定速螺旋桨。

f.发动机附件:

(1)增压控制:本机配有自动增压控制系统,并另配有一个操纵杆用来手动控制增压机是否工作,增压机的构造细节和操作细节都尚为未知数。

(2)混合比控制:有两套控制装置供以飞行员使用。其一是适用大部分常规情况的自动混合比。另一个是手动控制的贫油怠速档位,它是在发动机在长时间的空转中趋于负荷时使用的。

(3)化油器:本机配备一个浮子式双腔化油器,不包含慢车关断装置。

(4)滑油散热器:装在引擎下面,通过环形引擎罩上的管道运行,排气管处安装有蝴蝶阀百叶窗。散热器由成卷的铜管组成。

(5)其他的引擎附件跟我们的常规设计差不多。

g.液压系统:控制襟翼和起落架,和我们的P-43非常相似,正常操作的液压大概为750磅每平方英寸。电动液压泵是非可脱式,能持续为液压系统提供压力。同时配有一个手动泵,和我们的两冲程活塞泵很像。滑轮系统和襟翼系统是并联运行的,这两个系统都由同一个操纵柄控制,和P-43一样。在这架飞机上为了安全起见拆掉了电动泵机的转子(液压系统的连接有损坏)所有的操作都是用手动泵完成的。

h.控制:所有的控制面,连接传动机构,操纵装置都是传统式的设计。副翼和升降舵的面积很小,引擎热车速度超过1500rpm就必须要下压机尾了。安定面蒙皮和舵面的连接很光滑平整,只有升降舵配备了配平片。而操纵杆很传统,没有配置任何致动杆或按钮,机炮扳机和选择操纵杆安装在节流阀上。控制方向舵的是一个实心棒子而非单独的脚舵踏板,刹车是传统的液压式设计,由飞行员脚趾控制。引擎,螺旋桨和附件的控制这些所有的都做的很传统,布局也很传统。

i.装甲:本机没有任何装甲,防弹玻璃,防弹油箱或任何其他类型的防护措施。

j.武器:包括两门手动充弹.30口径穿过螺旋桨开火的同步机枪,布置均高于螺旋桨转轴。还有两门20mm机炮,安装在机翼上螺旋桨范围之外的位置,两翼各一门,射速未知,翼炮通过一个汽缸储液罐的压缩气体充弹。弹药和弹匣已移交到第10航空队司令部,机炮的操作细节和弹药细节都尚未查清。

k.无线电:本机没有装备无线电设备。

l.供氧设备:供氧设备已被单独转移,本报告的签字人没有见到这个装置。

m.设备和座舱:

(1)水平仪——和我们的一样

(2)转弯侧滑指示仪——同上

(3)空速表——我们安装了自己的设备

(4)爬升率指示表——和我们的一样,刻度为百米每秒

(5)滑油和燃油压力表——刻度为千克每立方厘米

(6)转速表——刻度为百位rpm

(7)高度表——刻度为百米

(8)缸头温度表——我们安装了自己的设备

(9)滑油温度表——刻度为摄氏度

(10)歧管压力表——刻度为高于或低于标准大气压的厘米汞柱(在表上标准大气压被设置为0)

(11)测斜仪:用汞柱表示飞机的爬升和俯冲,单位为度。0度设定为以190迈在4000米高度水平飞行。

(12)油量表:液位计式设计,需要通过拔出旁边的小按钮充能,充能后可以在平飞状态保持15秒度数准确。刻度是公制升。

(13)罗盘:传统的可调浮卡式罗盘,校正卡在罗盘下方。

(14)滑油冷却百叶窗控制器

(15)整流罩襟翼控制器

(16)引擎注油器

(17)点火开关

(18)起动点火线圈控制按钮

(19)螺旋桨控制杆(拉到最后面是高转速模式)

(20)混合比控制器:我们不太理解这个机构的运行。控制杆拉到最后是自动档位,而前面的任何档位在任一高度使用都没有感觉到引擎操作有明显变化。

(21)带有机炮选择器的节流阀控制杆和安装在节流阀上的致动控制装置:翼炮和同步机枪可以自由选择分开和同时开火。

(22)怠速混合比控制器:这个弹簧加载的控制杆有两档,拉到最后是常规档位,向前拉到贫油档位则可防止发动机热车时产生燃烧杂质。似乎滑油散热器旁布置了一套恒温控制支线,以保证起飞前5分钟内滑油的充分加热(50华氏度)

(23)燃油手摇泵

(24)自动增压接合选择按钮

n.杂项

(1)注油器:为三缸提供起动所需燃料

(2)磁电机:用磁电机布置点火开关的设计和我们的技术非常相似,用来起动引擎的磁电机升压线圈的起动按钮就在点火开关上面。

(3)整流罩襟翼:和我们在星形发动机上的整流罩襟翼结构与设计目的一样,通过座舱右侧的一个手柄来操纵。

(4)机腹副油箱:结构设计优秀,通过一个与机腹的连接点安全的装载在机身下,通过一个座舱左侧的手柄抛出。

(5)护脚挡板:每个脚舵下都装了护脚挡板,因此即使飞行员有一条腿失去知觉也能控制方向舵。

(6)座舱:座舱盖是有加强筋的标准滑动式设计,带有滑槽式闭锁,滑动槽上的不同档位使座舱盖能停在不同的位置上。没有紧急抛离设计。

5.零战的用料非常优质。但总体来讲,飞机的制造工艺和动力单元都品质平庸。需要特别注意的是这个飞机特别缺乏分段设计,任何损伤都会导致整个机身主体都需要检修。

6.性能

a.高速性能如下:

注:1.以上所有性能都是在节流阀推满和最大转速状态得出的。

2.滑油温度表可能不准确

3.各个高度的真空速都是通过估计温度计算的,因为我们这没有气温表。

b.最高效率爬升性能如下:

c.在12000英尺,1700rpm,负7厘米汞柱,自动增压的常规巡航状态,动力输出情况未知,指示空速197迈或真空速245迈时,油耗37加仑每小时,其他动力输出情况的油耗没测,因为时间有限,基地油料供给也有限。

d.失速速度:

注:升限没测,因为供氧设备没了

7.和P-40K,P-43A-1的性能比较:

a.爬升:零战的爬升能力在10000英尺以上的所有高度均超过了P-40K-1,但是我们觉得在5000英尺以下P-40K的爬升能力应该更好。P-43A-1在12500英尺以上的任何高度都比零战爬升要快,在测试中我们让P-43A-1以2500rpm和42英寸汞柱进气压力状态飞行,直到12500英尺之前这个动力输出配置都没有得到优势。但是P-43A-1的极限动力(2700rpm,48.5吋进气)我们觉得可能在所有高度超越零战(10000英尺以上)。之所以P-43A-1在测试中没有使用最大动力是因为在这个战区要节约物资和装备。

b.高速飞行和加速能力:P-40K-1和P-43A-1在所有高度都比零战快得多,加速能力测试设定在了13000英尺,结果如下:

注:升限没测,因为供氧设备没了

7.和P-40K,P-43A-1的性能比较:

a.爬升:零战的爬升能力在10000英尺以上的所有高度均超过了P-40K-1,但是我们觉得在5000英尺以下P-40K的爬升能力应该更好。P-43A-1在12500英尺以上的任何高度都比零战爬升要快,在测试中我们让P-43A-1以2500rpm和42英寸汞柱进气压力状态飞行,直到12500英尺之前这个动力输出配置都没有得到优势。但是P-43A-1的极限动力(2700rpm,48.5吋进气)我们觉得可能在所有高度超越零战(10000英尺以上)。之所以P-43A-1在测试中没有使用最大动力是因为在这个战区要节约物资和装备。

b.高速飞行和加速能力:P-40K-1和P-43A-1在所有高度都比零战快得多,加速能力测试设定在了13000英尺,结果如下:

(1)P-40K-1对零战:两架飞机以200迈指示空速并排飞行,在接到信号后同时引擎转速和节流阀全开,第七秒时P-40K-1开始迅速的拉开距离,20秒时两机已相差10迈。

(2)P-43A-1对零战:做了和上面一样的测试,但是起始速度为190迈指示空速。在刚给出信号时零战领先了四分之一个机身长度,然后P-43A-1开始拉开距离,但P-43A-1没有P-40K-1那么迅速。P-43A-1依然为42吋进气,2500rpm状态,P-40K-1为41吋和3000rpm状态。

c.一对一空战:零战和两机用不同的战术各进行了几次狗斗。零战理所当然的表现出了在机动性上极大的优势。然而我们也找到了一个P-40K-1不需要非得俯冲脱离来对抗零战的战术:在与零战交汇后高速飞离零战大概1.5英里远,然后做一个最快速度的盘旋回头进入零战追击的路径中去,P-40K-1在这个回头动作中可以在穿过零战追击的路线时正好躲过零战的打击,如果零战不主动从他自己的这条追击航线上离开,那P-40K-1可以以这种方式打出非常强有力的对头火力。诚然,零战可以采取灵活应敌的对策与P-40K-1缠斗,但是零战无法像P-40K-1回头对头这么轻而易举的拿到开火的好时机。

而对于P-43A-1,可以选择上述同样的对策,但是由于P-43A-1的火力和防护都不足,这样的战术并不明智。我们觉得对于P-43A-1来说,在与零战一对一空战里最合适的战术应该是爬升到一个优势战斗位置,向零战俯冲攻击。P-43A-1有轻微的爬升率优势和爬升速度优势。

首先,建议永远都不要用P-40K-1和P-43A-1在和零战的交战中做盘旋动作。但是上述两种战术是十分有效的。

8.飞行性能

a.机动性:零战机动性很好,盘旋半径和完成速度比P-36A还优秀,但是航速比P-36A慢一点,爬升率也不如她。低于12000英尺时,P-36A有比零战好的多的爬升率和几乎一样的机动性。

b.俯冲:零战最高俯冲速度是300迈表速。超过200迈后,零战的操纵性显著变差,在300迈,哪怕是一个轻柔的转弯都需要大力猛干操纵杆。在这个速度段零战的飞行很稳定,尤其是在纵轴上,没有任何滚转或者低头的趋势,而在300迈,零战已经几乎不可能滚转了。超过275迈后,零战会被P-40的机动性战胜,因此零战在俯冲追击中会被任一第三架参战的我方的战斗机随意摆布。这可能也解释了为什么即使是一小会就能追上的浅俯冲脱离,日本的飞行员也不愿意进行追击。

c.失速:零战的失速过程非常顺畅,即使在急转弯里也没什么显著趋势。零战在失速中既没有仿佛气流抽在机身上的趋势,也没有像P-26那样被“压扁(squashing)”般的趋向。超过200迈表速以后,我们觉得再怎么给升降舵施压也不可能失速了,这个没有经过准确的验证,因为我们怕把飞机飞出结构性损伤。

d.降落:零战放下襟翼的滑行速度是85迈,着陆速度是65迈。零战非常好降,而且没有半点打地转的趋势。尾轮无法操纵,也不能锁。

e.总体来讲,零战是一架简单又好开的飞机,功重比可观,因此零战往往能从各种困难处境的“紧要关头”中脱身。零战的结构非常脆弱,必须要着重小心对待。如果开零战降落都能在光滑跑道上飞成迫降的话,那飞行员应该非常蠢(原文would be very foolish)。

9.备注:

a.零战座舱向前和向下的视野非常差,其他方向尚可。

b.引擎最佳热车转速是900-950rpm。

c.零战在负过载,倒飞,大角度失控侧滑(skid)状态下会直接引擎停车。零战在追击能迅速做这些动作的飞机时必须要做滚转,虽然零战在高速下无法滚转。

d.零战的制造材料非常优质,但是整台飞机做工都很平庸。

10.关于这架飞机的更详细的技术报告将在不久的将来提交。

B.K.HOLLOWAY

Lt.Col.,Air Corps

Commanding.

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