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能装在口袋里的飞行精灵——德国Ar.231舰载水上飞机

  20世纪20、30年代是一个很有意思的时代,许多武器处于探索阶段,各种科技树分支纷纷出现,载机潜艇就是其中之一。英国人尝试过,法国人尝试过,美国人尝试过,日本人更是集大成者,不过德国人的步伐显然要慢一些。

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  图1.日本海军巡潜甲型改2型潜艇伊-14号,你就理解成少一架飞机的潜特型潜艇就可以了

  希特勒上台以后,虽然德国军事力量发展很迅速,但是仅从数量上来说,这个描述并不完全符合德国海军实际,毕竟二战爆发时德国海军潜艇部队只有57艘潜艇,远洋潜艇更少,充当主力的还是像VII型这种中型潜艇。因此德国海军迟至1938年才提出研制潜艇载水上飞机的要求。

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  图2.德国人也想看到自己有这一幕

  德国海军准备为远洋作战的XI型潜艇提供舰载侦察机,项目代号“Z计划”,1938年2月25日,海军方面向德国航空部门发出申请,希望其能协助招标研制一种符合要求的舰载水上飞机,最初要求为一架单座单发水上飞机,可折叠,拆装时间应该在1分钟以内;速度150-450公里/小时,最大航程900公里,升限要在2000-5000米,最好在3000米以上,并且能够在15分钟之内爬升到3000米。飞机上要装备完善的无线电设备和飞行仪表,通讯距离应达到800公里,并且应该配备信号枪,另外机体应当尽量坚固。

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  图3.Ar.196,阿拉多公司研制的一代名机

  德国航空部门认为既然阿拉多( Arado,也有译为阿拉道的)公司正在为德国海军研制舰载水上飞机Ar.196,这项工作不如直接给阿拉多公司,反正都是一类的东西。

  1938年年中,德意志航空部(RLM)向阿拉多公司发出任务书,最初编号为E300项目,后来改名为Ar.231。由于有设计经验,阿拉多公司的设计工作进展很快,不过由于海军收集了有关于XI型潜艇使用过程中的问题,要求新式艇载水上飞机拆解后应该放入长度7.5米,直径2.25米的圆筒形机库中,这等于一下子增加了设计难度,很多设计不得不推倒重来。

  另外德国海军提出了最后的要求,装备有最小射程50公里的无线电收发台,巡航速度210公里/小时,误差为5%的490公里航程,着陆速度不高于88.5公里/小时。

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  图4.飞机要能装载在直径2.25米的机库内

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  图5.机库长度7.5米,飞机折叠后必须很紧凑,这也后来是所有问题的根源

  德意志航空部最后确定了设计标准,单座单发,双浮筒,无固定武器,可进行长时间水平侦察飞行,要求2级海况下可以正常起降,升限3000米,续航能力要达到三个半小时,另外各种飞行、通讯、急救设备要齐全,其余性能标准根据海军提出的要求进行。

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  图6.V1号机,机身编号KK+BP

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  图7.V2号机,机身编号KK+BQ

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  图8.V3号机,机身编号KK+BR

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  图9.V4号机,机身无编号

  1939年2月28日,阿拉多公司受到德意志航空部的任务时间表,要求1939年9月28日前应完成全尺寸模型,1940年7月1日前应完成试飞。阿拉多公司立即开始行动,当月开始设计,1939年12月6日完成全尺寸模型。

  1940年1月5日,开始绘制施工图纸,4月20日全部施工图纸绘制完成。1940年1月8日,阿拉多公司表示需要制造4架原型机测试,制造工作进行的也很顺利,1941年11月20日V1号飞机完成了全部测试,12月9日交付德国海军。V3号机1941年1月17日交付,V4号机5月7日交付,V2号机留在阿拉多公司进行动力装置的研究工作。

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  图10.该机机翼并不是一条直线,并且机体横截面积很小

  Ar.231舰载机设计非常有趣,因为拆散后必须能够装在指定尺寸的机库中,因此采取了很多特殊的设计。该机全长7.81米,全高3.12米,翼展10.18米,空重833公斤,最大起飞重量1050公斤。为了能够减小体积,两侧机翼有个高度差,另外浮筒由可拆散的钢管连接。

  该机装备一台160马力HM-501型风冷倒6缸直列发动机,两叶螺旋桨,因此飞机横截面积很小。不过飞机的飞行性能并未完全达到设计要求,最高速度只有170公里,巡航时速仅有130公里,航程500公里,升限3000米。

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  图11.这一幕德国海军终究还是没有看到

  不过由于潜艇部队认为该机性能达不到要求,例如基本飞行性能不达标,拆装时间达6-10分钟等,并且加装机库对于本来就不算大的XI型潜艇性能会造成很大影响,因此海军最终消了筒形机库的搭载计划,Ar.231也就丧失了大规模装备的机会。不过,既然阿拉多公司设计完成了这个飞机,那么海军总不能提上裤子就不认人了,再说Ar.196海军还是满意的,所以海军考虑到把这种飞机应用在其他军舰上,比如袭击舰。

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  图12.“施蒂尔”号袭击舰

  德国海军的袭击舰很需要一款小型的舰载侦察机,更重要的是,由于Ar.231为了能够减小体积,能够尽量拆散,所以结构强度相对较弱,无法使用弹射器弹射起飞,而袭击舰往往不装备弹射器,所以比较合适。但是德国袭击舰部队接收了这款飞机并进行测试后,还是发现了一系列问题。

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  图13.Ar.231飞机3D模型

  Ar.231虽然飞行性能较为稳定,但是发动机功率太低,另外如果保持高速飞行,机体结构会产生震动,导致飞行员很担心飞机解体;不过经过多次试飞,飞行员终于发现了解决办法,那就是油箱不要加满,保证四分之三就可以,在这个重量下,飞行性能最好,如果不是远程侦察,很多时候只带一半油起飞。

  Ar.231型飞机最终被确定搭载在袭击舰“施蒂尔”号上。该舰原本是一艘矿石船,排水量11000吨,航速14节,改装为袭击舰后,装备6门150毫米炮,两门37毫米和四门20毫米高射炮,2座双联533毫米鱼雷发射管,并搭载2架该型飞机,就是V3和V4号。Ar.231飞机的很多测试都是由该舰完成的。

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  图14.Ar.231飞机模型后视

  1942年5月,完成检修和测试工作的“施蒂尔”号从波尔多港启航,开始作战行动。

  1942年7月3日上午,该舰使用V4号机进行了3次侦察飞行,不过在第三次飞行结束该机降落在袭击舰旁边时,虽然海上无风浪,但是该机突然向后倾斜,尾翼接触了水面。飞机被吊到舰上以后发现,一个浮筒和机尾有裂缝,浮筒内灌满了水,机尾也有海水浸入。可见连续高强度的飞行对于机体结构产生了破坏,也说明该机为了适应减小体积的需要过度牺牲了机体强度,不过话又说回来,最初准备用于潜艇的Ar.231也没有想到会有这么高的使用强度。

  7月4日该机在舰上进行了维修,5日再次进行飞行,结果又出现了进水问题,舰员决定不再使用该机,并且在清洗干净后存放到仓库中,等返航的时候交回阿拉多公司修理。

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  图15.“施蒂尔”号袭击舰吊装Ar.231舰载机

  不过事实上他们已经没有回国的机会了。1942年9月27日,该舰在巴西海域遇到美国的武装自由轮“塞芬·霍普金斯”号,双方开战,“施蒂尔”号成功的击沉了美国船,但是自身也受到了重创,舰员不得不弃舰,两架Ar.231也就随着该舰一同损失了。

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  图16.Ar.231水上飞机三视图

  Ar.231-V1和V2号机留在阿拉多公司继续试验,由于没有大规模装备的机会,该机进行了部分试验后就被存放到了仓库,并于1943年3月16日拆毁。

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