B-29轰炸机——从空中堡垒到超级堡垒(9):刺猬般的自卫武器

B站影视 港台电影 2025-05-21 01:36 2

摘要:自从轰炸机诞生以来,它最有效的自卫武器莫过于机身各处安设的防御机枪和机炮。在增压座舱得到应用前,轰炸机的机枪手在高空中必须暴露在高寒低压的大气中作战,即便装备上笨重的电热作战服和氧气面罩,依然很难逃脱寒冷的侵袭,作战效率受到严重影响。有时候,机枪手被冻得仅仅能

书接上期,本期将继续讲述B-29超级堡垒轰炸机的子系统设计……

自从轰炸机诞生以来,它最有效的自卫武器莫过于机身各处安设的防御机枪和机炮。在增压座舱得到应用前,轰炸机的机枪手在高空中必须暴露在高寒低压的大气中作战,即便装备上笨重的电热作战服和氧气面罩,依然很难逃脱寒冷的侵袭,作战效率受到严重影响。有时候,机枪手被冻得仅仅能把持住机枪,高命中率则完全无法奢望。

此外,第二次世界大战开始后,来自前线的报告揭示了一点:配备多联装机枪的动力机枪塔是最有希望的轰炸机自卫武器。

基于这两个前提,工程师们要为B-29研制出最高效率的自卫武器系统:既能有效防御来自各个方向的敌机进攻,又不会使轰炸机火力过剩——避免无谓增加机枪塔数量带来的额外重量和空间占用,由此保证轰炸机的飞行性能。

由于B-29采用增压技术,机枪手能够处在增压座舱之内战斗,在高空环境保持足够的战斗力。因而,工程师们便水到渠成地为机枪手设计出观察窗和瞄准镜,遥控动力机枪作战。

1940年3月,波音公司和军方联合招标Model 345的遥控动力机枪塔,包括本迪克斯、斯佩里和通用电气等多家公司提出了自己的机枪塔设计方案。4月1日,在审核了多份设计方案后,军方认为斯佩里公司的设计较为先进,推荐波音公司加以采用。但是,当军方在佛罗里达州的恩格林机场对斯佩里公司的遥控机枪塔进行测试之后,发现该系统存在大量难以克服的技术问题,需要波音公司对轰炸机设计进行大量调整才能配合使用——这些调整五花八门、涉及轰炸机的各个方面,甚至喧宾夺主地要求放弃增压座舱设计!斯佩里公司提出的条件是军方和波音公司断然无法接受的,但又无法对炮塔作出及时调整,最后只能被波音公司放弃,新轰炸机采用什么样式的遥控机枪塔由此悬而未决。

1941年12月,军方指示波音公司暂时搁置遥控机枪塔的问题,着力推进轰炸机项目整体前进。大致与此同时,军方了解到通用电气公司的遥控机枪塔能较好地配合增压座舱系统使用,随即认定这是波音公司唯一的解决方案。1942年1月,波音公司正式与通用电气公司达成合作协议,在重型轰炸机上采用后者的遥控机枪塔。

根据通用电气公司的产品调节设计之后,在机身上方和下方,B-29各配备有两副遥控操纵的电动机枪塔,每副机枪塔内安装两挺M-2型0.5英寸口径机枪。

尾部的机枪塔内,尾枪手操控的是左右并列两挺0.5英寸口径机枪和一门M-3型20毫米口径机炮。机炮的备弹为110发,平均每挺机枪的备弹为500发,如任务需要,机枪的备弹可增加至1000发。

B-29后上方机枪塔的下射界是0度,前上方机枪塔的下射界是负2.5度:下方两副机枪塔的上射界均为5度:尾部机枪塔的上下左右射界均为30度,因而能对正后方相当宽广的一个区城提供防御火力。飞机的中央火控系统配备有仿形随动件设备和限制开关,这能保证机枪在指向垂尾/机翼等位置时不会击发、避免损伤机体部件。在起飞/降落阶段,为避免影响机头起落架舱门的收放,前下方机枪塔必须调转180度指向后方。为避免刮碰地面,后下方机枪塔同样必须调转180度指向后方。在投弹之前,前下方机枪塔必须保持指向前方,避免影响到后方的炸弹舱门开合。由此可见,B-29的结构实际上相当紧凑,工程师们已经最大限度地利用上机身的每一部分空间。

后机身增压舱内,安置有三名机枪手的位置,他们通过三扇半球形观察窗搜索周边空域的敌情。左右两扇观察窗呈对称分布,而顶端稍前位置安置有第三扇观察窗,位于后上方机枪塔之前。半球形观察窗之内安置有各人的瞄准镜。如飞行中遭遇险情,可使用工具击破观察窗逃生。

中央火控机枪手

顶部机枪手被称为“中央火控机枪手”,他是整个火控系统的关键角色。中央火控机枪手的座椅最高,可全向旋转并控制升降,因而得到一个“理发师座椅”的绰号。这个座椅的上方是有机玻璃的半球形观察窗,位于后上方机枪塔之前。机枪手的瞄准镜安装在半球形观察窗底部的环形滑轨之上,通过“理发师座椅”底部串接的电线获得动力。

瞄准镜在滑轨上可360度全向旋转,但通常限制在座椅当前方向的正负60度范围之内,超过这个范围,便无法得到座椅提供的电力供应。中央火控机枪手的观察位置最高,视野最好,因而他在火控系统中具备最高的优先级,可通过一个主控面板分配4副遥控机枪塔的控制权。根据需求,中央火控系统可以使一名机枪手同时操纵多副机枪塔,由此能对特定方向的目标保持最大程度的火力覆盖。3名遥控机枪手和投弹手对4副遥控机枪塔有着不同的控制权限级别。如持有一副机枪塔首要控制权的机枪手放弃对它的操纵,则这副机枪塔可以转交给持其次要控制权的机枪手操纵,同时通过中央火控系统向相应的机组乘员发送信号。

后机身增压舱中,一左一右两名机枪,手呈背靠背的坐姿,面对着左右两舷的观察窗,以180度的视角监视两侧及下方的空域。

在B-29上,各个机枪塔的控制权是这样分配的:

投弹手位于机头,拥有最广阔的前向视野,因而获得了操纵前上方和前下方两座遥控机枪塔的首要控制权,可以同时操纵它们对前方的目标集火射击。

和侧翼机枪手

中央火控机枪手拥有宽广的顶部视野,因而获得了后上方机枪塔的首要控制权和前上方机枪塔的次要控制权。

位于左右两侧观察窗的两位机枪手被称为“侧翼机枪手”,共同拥有后下方机枪塔的首要控制权,以及前下方机枪塔的次要控制权。

在机尾处,尾枪手独自操纵一门机炮和两挺机枪。

根据中央火控系统的设计,5名操纵机枪的机组乘员各自操纵一副瞄准镜,分别对应机舱中安置的5台通用电气公司生产的2CH型机械计算机。这些机组乘员需要为中央火控系统提供的信息包括:

1.识别敌机,并调节目标尺寸旋钮,输人手册上记录的该类型敌机翼展数据。

2.保持瞄准镜锁定目标,中央火控系统由此获得时刻更新的敌机方位数据。

3.调节瞄准镜光圈大小,使其始终覆盖目标大小,中央火控系统由此可以推算出敌机的距离数据。

作战时,导航员预先为中央火控系统输人飞机表速、大气压力、高度、外界温度等数据,中央火控系统计算机再以此为依据算出飞机的真实空速和大气密度,这将直接影响到出瞠子弹的速度、是中央火控系统赖以运作的关键数据。在中央火控机枪手的分配下,各门机枪塔被分别划归特定的瞄准镜控制,自动对准该瞄准镜锁定的目标方向。当操控瞄准镜的乘员判定当前为开火的最佳时机时,按下瞄准镜左右两侧的射击扳机,该瞄准镜控制的机枪塔便自动朝向目标射击。

遥控机枪塔内安设有一副16毫米焦距的摄像枪,每次机枪塔开火射击,摄像枪均会自动拍摄,一直持续到开火后的三秒钟。由此,B-29的机枪手便能获得精准的影像资料来核对自身的战果。

安装在B-29之上,通用电气公司的遥控机枪塔系统送至恩格林机场,交由美国陆航的试验场司令部(Proving Ground Command)开始测试。不幸的是,军方认为该系统存在结构脆弱、复杂、瞄准精度不高等缺点,不适合应用于重轰炸机。以军方的观点,通用电气公司的设计维护困难,无法在飞行中进行修正。不过,通用电气公司遥控机枪塔的优点也是明显的,那便是能够很好地配合增压座舱系统使用,重量更是大大低于传统的机枪塔。

B-29上安装的四联装机枪塔。

因而,军方保留了通用公司设计在波音公司轰炸机项目之上的一席之地,允许其继续发展和调整设计。最后,在1944年5月,恩格林机场发布了一份有关通用电气公司遥控机枪塔的最终报告,声称在没有战斗机护航的轰炸任务中,该系统无法应对敌军战斗机群的大规模集中攻击。一个月后,最终报告的另一部分出炉,遥控机枪塔被贴上“易损坏”、“不可靠”的标签。报告指出:如果敌机采用轴心国战斗机部队惯用的迎头密集攻击战术,遥控机枪塔可能无法进行准确射击。·

不过,美国陆航对该遥控机枪系统依旧持有希望,认为可以通过修改设计最终解决问题。例如、试验场司令部建议在机头段增加机尾处的单20毫米机炮+双点50口径机枪的有人操纵机枪塔。但是,该建议的代价是机头段投弹手的位置必须取消,这是任何一款轰炸机设计均无法接受的,因而只能不了了之。比较可行的修改方案是在机头上下方的机枪塔之内各增设两门点50口径机枪,并同步增加机枪塔的携弹量。

P-61“黑寡妇”夜间战斗机刚好装备有该配备的通用电气公司四联装遥控机枪塔,试验场司令部随即用其替换掉一架B-29机头上下方的机枪塔。测试结果表明:四联装机枪塔的火力大大超过原有的双联装机枪塔,但弹道的散布更大,每挺机枪的命中率从9%骤降到5%,因而总体效率没有大的提高。此外,四联装机枪塔为飞机增加了接近半吨的额外重量,使最大平飞速度下降了3英里/小时,航程削减188英里。

不过,美国陆航已经没有时间对生产线上或者部队列装的遥控机枪塔进行任何调整,此时的B-29机群早已箭在弦上——1944年6月,B-29部队从中国四川起飞,轰炸机的自卫火力系统便在猜疑中开始了战斗的洗礼。

实战中,20毫米机炮的威力巨大,但弹道与0.5英寸机枪存在较大区别,较难集火射击——往往到敌机逼近至600码范围以内时,机枪手才能比较有效地控制一门机炮和两挺机枪同时射击。一般情况下,20毫米机炮每分钟的射击次数只有7到11次。最重要的一点是:B-29的中央火控系统内,机械计算机仅仅计算0.5英寸口径机枪的弹道,尾枪手仅能根据个人经验预估20毫米机炮的弹道,以此为依据击发射击。

因而在前线部队中,地勤人员经常根据作战需要将尾部机枪塔的机炮拆除,替换为1到2挺0.5英寸机枪。最后,从B-29-55-BW、B-29A-20-BN、B-29-25-BA和B-29-25-MO开始,出厂的轰炸机便不再配备这门机炮。

42-24441号机的机头细节,注意两侧的遥控机枪塔。

尽管性能提升幅度不大,四联装机枪塔依旧在战争开始后逐步安装至B-29之上。从B-29-40-BW、B-29A-20-BN、B-29-20-BA和B-29-10MO开始,各家工厂生产的“超级空中堡垒”均将前上方机枪塔升级为四联装配置。按照设计规范,B-29机枪塔内的每挺机枪配备有500发子弹。在生产过程中,有一个阶段曾经将机枪配弹提升到每挺1000发。不过很快便恢复原有的500发子弹配置。

在1944年10月,波音公司开始了一项代号为S68的计划,在一架 B-29-25-BW(美国陆航系列号42-24441)进行了有人机枪塔的试验。该轰炸机顶部的两副遥控机枪塔被替换为马丁公司的有人机枪塔,机腹的两副遥控机枪塔被替换为斯佩雷公司的有人机枪塔,这两种机枪塔均配备两挺点50口径机枪,在欧洲战场的B-17轰炸机上得到了验证。同时,左右两扇观察窗被人力操纵的点50机枪取而代之。此外,42-24441号机与标准型B-29的最大区别来自于机头——起落架两侧的机头部分各安装有一副椭球形的艾默生126型遥控机枪塔,配备有一挺点50机枪。42-24441号机的火力可谓空前强大,但由于B-29的武器系统在实战中表现良好,军方没有对其进行任何颠覆性的改动。

42-24441号机侧视图。

战争后期,由于日军拦截兵力的日渐式微,美国陆航认定日军真正有威胁的攻击方式是从B-29的正后方发动。为此,311架装备有AN/APQ-7“老鹰”雷达的B-29被改装为B-29B。拆除掉机身上下共4副遥控机枪塔后,B-29B在尾部机枪塔安装上通用电气公司生产的新型AN/APQ-15瞄准雷达。

该设备是一种短距离轻型探测雷达,安装在B-29尾部机枪塔后侧,机枪的下方位置。AN/APQ-15能探测目标的方位,给予尾枪手准确的射击信息。早在1943年的欧洲战场,AN/APQ-15雷达便已经成功运用于B-24轰炸机之上。实战中、AN/APQ-15雷达的瞄准效果比机枪手肉眼观察提高2.5倍,而射击命中率大幅度提高到3至4倍。缺乏训练的地勤人员和尾枪手需要一定的时间方能适应该型新设备,不过AN/APQ-15雷达最需要改进的方面是增设敌我识别系统,供机枪手分辨出敌军和友军的战斗机。

在实战中,B-29遥控机枪塔暴露出的问题均相当轻微,例如卡壳、走火、过热等,原因均为维护不周或者操作不当。另外,下部机枪塔射击时,散落出的子弹壳和弹链有可能碰上雷达罩及下方的其他轰炸机,这也算遥控机枪塔一个无伤大雅的瑕疵。

在地勤人员的悉心维护下,通用电气公司遥控机枪塔的实战表现相当可靠,能有效地应对日军每况愈下的战斗机拦截。在1944年12月,B-29部队中遥控机枪塔的可靠率为94%,机枪的可靠率为93%,到1945年1月,B-29部队中遥控机枪塔的可靠率为100 %,机枪的可靠率为97%。战争结束前,B-29的自卫武器系统一直保持着极高的可靠率。

根据第20航空队的统计,在1945年6月,该部队属下的B-29轰炸机总共发射了110万发点50口径机枪子弹,其中只出现了163次故障,其中有过半数为机枪引发,并非遥控机枪塔系统本身问题。

相对而言,B-29在太平洋战场遭遇到的日军战斗机拦截兵力较弱。根据美国陆航的数据,在欧洲战场,轰炸机部队的损失有44%是被敌军战斗机击落;在地中海战场,被敌军战斗机击落的轰炸机比例则为31%;到太平洋战场上,这个数字仅有21%。在有据可查的11026架次敌军战斗机进攻中,B-29机枪手宣称击落714架敌机、击伤770架,另有456架可能击落的记录。在欧洲战场,轰炸机击落1架敌机需要消耗12600发机枪子弹;在地中海战场,这个数字为11900发:在太平洋战场上,第二十航空队的B-29机枪手每发射9800发机枪子弹,便能击落一架敌机。

来源:明潭暗水

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