披上红星的十字铁翼①——容克斯EF-131、140

军心安营扎寨 2023-12-27 20:41:02

“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案 274

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Dmytro Marynenko CG作品 EF-131

拼凑之物 Ju 287——前掠翼开端

Ju 287

1945 年 4 月下旬,位于德绍的容克斯工厂被红军占领。不久之前,那里还有几个试图力挽狂澜的项目在紧张的开发之中,其中包括前掠翼轰炸机Ju 287。@nordland 今日头条 原创首发

EF-122布局风洞模型

Ju 287的开发始于1944年,公司代号是EF-122(EF代表德语Entwicklungflugzeu,意为“开发飞机”),首席设计师是汉斯·沃克(Hans Wocke)博士。

根据面积规则设计的理想发动机布局,但由于技术原因(机翼刚度不足和翼型中不利的力分布)无法实现。

EF-122的一个方案,发动机整合在机翼上方,以解决气动弹性问题,不过尾流会影响升降舵。

沃克建议尝试新颖的前掠翼技术,用于在低空速下提供额外升力的一种方式,因为早期涡轮喷气发动机在起飞和着陆阶段由于相应能力差而过于脆弱。前掠翼的另一个结构优势是,它允许炸弹舱布置在全机重心的最佳位置,而不用担心因为主翼梁穿过机身而占用了空间。而机翼可以从容的将升力中心布置在最佳的空气动力学位置,即机身的重心位置。

Ju 287

由于战争后期的资源匮乏,第一架和第二架Ju 287由He 177 A-3机身改装而来,搭配Ju 188G-2的尾部,主起落架和前轮取自被击落的美国B-24解放者轰炸机,固定起落架不可收放,充满了临时拼凑的气息。

组装中的Ju 287 V1

Ju 287最初打算由四台Heinkel-Hirth HeS 011喷气式发动机提供动力,但由于该发动机遇到的开发问题,改用容易获得的BMW 003,由于可预见的动力不足,第二架原型机配备六台发动机,初期四台翼下BMW 003 和两台安装在机身上的 Jumo 004,但后来改为由四台 Jumo 004 和两台BMW 003 的组合。

Ju 287 V1

原型机V1用于验证前掠翼技术可行性,V2用于评估高亚音速飞行。1944 年 8 月 8 日V-1原型机由齐格弗里德·霍尔茨鲍尔驾驶首飞,作为第一架喷气式前掠翼飞机而载入史册。

试飞中的V-1原型机

飞机表现出极好的操控特性,但某些飞行条件下前掠翼的一些问题。包括明显的“机翼翘曲”,即主翼梁和机翼组件在飞行中过度弯曲。工程师建议通过将更大的发动机质量集中在机翼下方,并向前缘移动作为配平重量,可以消除翘曲问题。这些改进将体现在后续的原型机上。

Ju 287V2 和V 1

虽然主要用于验证,V1还是在17次试飞中至少一次以全动力俯冲,达到660公里/小时的速度。但9月以后,因为资源严重不足,Ju 287项目被搁置。这架原型机就这样一直被遗弃在布兰迪斯德国空军试验基地直到战争结束被德军摧毁。

EF-131

披上红星 EF-131

计划中的第三和第四架原型机Ju 287 V3和V4,在每机翼下有六台BMW 003,并采用了全新的机身和尾翼设计,V5 和 V6将增加自卫武器和弹射座椅,计划中的量产型号Ju 287A-1,利用了容克斯Ju 288上设计的的加压驾驶舱,然而在第三帝国的末日前这些都没有来得及实现。

EF-131结构图

发动机组结构

1945年,纳粹的统治结束的时候,Ju 287 V2原型机机身已经差不多完工,正等待发动机,V3发动机的建造已经完成了80-90%,而V4已经完成了60%。

V-3/A-1计划布局

V1 和 V2 都被布兰迪斯德国空军试验基地的人员摧毁,以避免被盟军俘虏。沃克和他的参谋人员被红军俘虏并被带到苏联,同时到达苏联的还有V2 的残余零件,尤其是机翼,以及未完成的 V3 机身骨架。

被发现时的V-2残骸

V3是第一架按照预生产型号规格制造的287,苏联人打算以其为基础完成容克斯的设计,最终苏联版本命名为EF-131,沿用了容克斯的命名,在整体设计方面几乎与Ju 287 V2相同,只是机身稍长。

EF-131是在德国的苏联占领区完成的,但被拆除并运送到莫斯科附近杜布纳的GOZ-1(Gosudarstvenny Optniy Zavod - 国家实验工厂),因为盟军禁止在被占领的德国建造和测试飞机。GOZ-1 的 OKB-1 由布鲁诺夫·巴德博士担任首席设计师,并由一支非常有才华的德国工程师团队组成,他们在被俘后半自愿的来到苏联工作。

座舱

1947年5月23日,苏联在 LII 机场进行了首次试飞,当时机身经过加固以满足 TsAGI的结构强度要求。第一次飞行导致左舷起落架因螺栓失效而损毁,随后的飞行测试揭示了前轮晃动和尾翼振动等重大缺陷。缺陷的纠正造成了许多延误,但最严重的延误是由官僚主义造成的,当时规定外国工人不能在LII机场工作,因此很多工作不得不转交不熟悉的苏联技术工人完成。

目前为止发现的唯一一张EF-131照片,1948年春季被积雪覆盖的机身

EF-131 参数

机组:3人

长度:20.47 米(67 英尺 2 英寸)

翼展:19.4米(63英尺8英寸)

高度:5.7 米(18 英尺 8 英寸)

翼型:根:Ju 0.9 23 10.7-0.825-40 ;提示:Ju 0.9 23 12.7-0.825-40[3]

空载重量:11,900 kg (26,235 lb)

毛重:22,955公斤(50,607磅)

动力装置:6 台 × Junkers Motoren Jumo 109-004 涡轮喷气发动机,每台推力为 8.829 kN (1,985 lbf)

最高速度:860公里/小时(530英里/小时,460节)

航程:1,710公里(1,060英里,920海里)

实用升限:12,500 米(41,000 英尺)

火炮:2 x 13 毫米机枪装在遥控尾部倒钩中

炸弹:内部炸弹舱内装有 2,000 公斤(4,410 磅)炸弹

从超前到落后 EF-140

EF-131在LII度过了整个冬天,恶劣的停放条件导致橡胶部件和电线出现劣化,这需要长时间的维修。1948 年 6 月,航空工业部第 440 号命令下令停止 EF-131 的进一步工作,1948 年 8 月 23 日发出第 3206-1301 号决议确认终止该计划,这时候恢复飞行试验的准备工作几乎完成。

EF-131放弃的原因非常简单,由于各种延误,到1948年这个设计已经严重过时了,苏联制造的性能更好的新型发动机问世以后,OKB-1开始转向新的设计。第二个EF-131原型机的机身用于了后面的EF-140计划。

EF-140是源自第二个EF-131原型,但它不是使用两组六台发动机,而是在翼上安装两个强大的A.A.Mikulin AM-01发动机,但由于发动机交付延迟,改为克里莫夫 RD-45,推力比计划减少一半。

EF-140

这架飞机是在OKB-1制造工厂附近的一个专门建造的机场进行测试的,其简单原因是,其德国设计师和测试飞行员未获得安全许可使用莫斯科附近的苏联测试设施。

EF-140计划可超过音速,计划中的改进型EF-140B/R还可以用作远程全天候侦察机,为此在炸弹舱中提供了摄影设备的悬挂。引入了两个射击点 - 安装在旋转塔整流罩中的23-mm双枪。塔具有远程液压控制。机舱有一个重要的玻璃窗,提供了良好的侧面和正面视野;在顶部,在玻璃的末端,安装了两个镜面潜望镜,提供后方视野。

1948年9月30日,EF-140在莫斯科首飞,但遭受了严重的机翼振动问题,随后提出一系列改进。在其中一次飞行中,达到900 km / h的速度,苏联人和德国人都认识到继续推进前掠翼设计难度将会更大。巴德随后领导了OKB-1的设计团队,开始常规后掠翼布局喷气式轰炸机的探索,启动名为EF-150的后掠翼全新设计。@nordland 今日头条 原创首发

EF-140B/R

EF-140参数翼展 - 19,4 m;长度 - 19,7 m;高度 - 5,7 m;翼区 - 58,4 m2;空重 - 12500 kg;正常起飞重量 - 24500 kg;最大起飞重量 - 27000 kg;发动机类型 - 2涡轮压缩机喷气发动机AM-01 A. A. Mikulin;推力 - 2 x 3500 kgf;最高速度 - 1230 km / h;飞行距离 - 6500 km;实用升限 - 16000 m;机组 - 4人;武器装备 - 4枪口径23 mm;炸弹负荷 - 4500 kg。

EF-131和Ju-287模型对比

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