道格拉斯舰载机盘点(六):活塞式发动机的绝响,AD攻击机
道格拉斯舰载机盘点(六):活塞式发动机的绝响,AD攻击机
在BTD鱼雷/俯冲轰炸机遇挫之后,道格拉斯飞机公司也陷入了发展困境。在1940年代中期,道格拉斯研发了两款海军飞机,分别是XSB2D和XTB2D,希望能够借此重新获得生存空间。其中XSB2D搭载了Wright R3350-14发动机,被认为是TBD鱼雷轰炸机的替代机型;而XTB2D原型机配备了当时最强大的28缸R4360活塞发动机,旨在取代TBF鱼雷轰炸机。但是这两款舰载机都没有取得成功,在竞争中并没有什么优势。直到编号为XBT2D-1的原型机诞生之后,道格拉斯才重新获得美国海军的青睐,新机型顺利投入量产,并被正式命名为BT2D-1。后来BT2D-1被重新命名为AD-1,并且发展出了一个庞大的AD攻击机家族,成为了最后一款搭载活塞式发动机的道格拉斯舰载机。
一、研制背景
中途岛海战之后,随着太平洋战争形势的变化,美国海军对舰载机的需求也发生了变化。美国海军航空兵占据空中优势后,对舰载机防护性能的需求下降,转而需要一款更轻、更灵活的单座舰载鱼雷轰炸机。也是由于这个原因,道格拉斯这一时期设计的XSB2D和XTB2D均遭到冷遇。而BTD鱼雷/俯冲轰炸机虽然获得了量产,但是订单数量大幅减少,从原计划的358架减少到28架。1944年7月,正当道格拉斯公司陷入困境的时候,美国海军同意其可以继续提交设计方案,但是时间已经非常紧迫。

第一架XBT2D-1原型机
于是道格拉斯高级工程系的首席设计师爱德华·海涅曼和他的同事一起,连夜设计了一款新型鱼雷轰炸机方案,并在第二天一早提交给了美国海军航空部。幸运的是,美国海军批准了该方案,决定将其列入备选名单,并将其原型机命名为XBT2D-1。此时道格拉斯的竞争对手柯蒂斯、马丁、凯撒航空和波音公司等也提交了各自的设计方案。其中柯蒂斯推出了XBT2C方案,搭载Wright R3350 Cyclone 18发动机,并且生产了9架原型机。凯撒航空设计了XTK-1飞机,搭载Double Wasp R2800-34W发动机,建造了5架原型机。波音公司的XF8B-1方案是围绕XF8B重型战斗机研制的,被认为不适合在海上操作。上述三种方案均遭淘汰,只有道格拉斯的XBT2D-1和马丁公司的XBTM-1成功入选。

XBTM-1原型机
先来看一下马丁公司的XBTM-1方案。XBTM-1搭载了3000马力的R4360发动机,它是当时最强劲的活塞发动机之一。XBTM-1配备了四门20毫米机炮,可以挂载4500磅的有效载荷(1949年4月,该机曾破纪录地挂载了10689磅的载荷)。1944年8月26日,第一架XBTM-1原型机Model 210进行了首次飞行。1945年1月15日,美国海军订购了750架XBTM-1。1946年12月16日,XBTM-1投入生产并被重新命名为AM-1。不过到1949年10月时,该型飞机只生产了151架。到了第二年,所有的AM-1都撤出了作战部队,有部分飞机被改造成为AM-1Q电子战机。

BTD-1未能获得美国海军青睐
最后介绍一下道格拉斯XBT2D-1的研制过程。由于BTD-1轰炸机遭到了美国海军的否定,所以道格拉斯公司将全部精力都放在了XBT2D-1项目上。他们在很短的时间里就设计出了名为Dauntless II的原型机方案,道格拉斯原本为XBT2D-1选择了新型R3350-24发动机,但该发动机仍处于测试阶段,所以只能为XBT2D-1原型机安装R3350-8发动机。1944年7月,XBT2D-1 Dauntless II原型机进行了进气道测试。1945年3月,XBT2D-1方案基本完成设计。

序列号09085的第一架XBT2D-1原型机

第二架XBT2D-1原型机
序列号为09085的第一架XBT2D-1原型机,原计划于1945年6月1日首飞,但由于采用了F4U-1的主起落架和轮毂,所以将首飞时间提前到了1945年的3月18日。经过五个星期大约40次的工厂测试飞行后,XBT2D-1原型机的表现基本上达到了设计目标。1945年5月5日,美军订购了548架BT2D-1,在此之前已将原型机的订单数量从15架增加到了25架。序列号为09086的第二架XBT2D-1原型机于1945年5月8日首飞,在测试中发现了螺旋桨振动问题。到1945年底,所有25架原型机都被制造出来。然而由于太平洋战争的胜利,BT2D-1的订单数量也被削减了。1946年2月,BT2D-1 Dauntless II被命名为Skyraider,同年4月,美国海军取消了BT(鱼雷轰炸机)飞机称号,俯冲轰炸机和鱼雷轰炸机被统称为攻击机,于是BT2D-1被重新命名为AD-1攻击机。
二、设计特点
由于最早投入生产的AD-1攻击机和其原型机的变化并不大,所以我们先来了解一下XBT2D-1原型机的特点。XBT2D-1被设计成一种单座单引擎攻击轰炸机,能够在美国海军航母上操作。XBT2D-1原型机的长度为39英尺5英寸(12.014米),翼展约50英尺(15.24)、机高15英尺7英寸(约4.75米),空重为10093磅(4578公斤),最大起飞重量为17500磅(7938公斤)。XBT2D-1的最大速度为375英里每小时(604公里每小时),正常巡航速度为164英里每小时(264公里每小时),最大飞行高度为13600英尺(4145米)。

第二架XBT2D-1原型机

量产型AD-1攻击机
在外观和机身结构方面,量产型的AD-1攻击机和原型机相差不大。相比于其他舰载机,AD-1攻击机的体型显得很大。它的机头是一台活塞式发动机,驱动一个四叶螺旋桨。在发动机舱的尾部是一个单座驾驶舱,座舱上方有一个气泡罩,可以俯瞰机头和机翼,驾驶舱被超过200磅的装甲保护。机翼固定在机身中部靠前位置,使飞机重心向前移动。机身大部分为管状,较低的后机身侧面是板状,腹部安装了制动板等装置。一个圆形的垂直尾翼和一个低置的水平尾翼位于机身最后方,用于在航母降落的拦阻钩安装在机尾下方。AD-1攻击机的空重增加到4749公斤,最大起飞重量增加到8178公斤,巡航速度提高到298公里每小时。

莱特R3350发动机
在动力装置方面,前4架XBT2D-1原型机配备了R3350-8发动机,其余搭载的是新型R3350-24W发动机。莱特R3350-8发动机也称Cyclone 18 779C18BB1发动机,是一种气冷双排18缸径向发动机,最大功率为2400马力,最高转速为每分钟2600转。R3350-24W发动机也称Cyclone 18 825C18BD1发动机,额定功率为2500马力,最高转速为每分钟2900转。这两台发动机的压缩比都是6.5:1,螺旋桨传动减速比为0.4375:1。在外观尺寸和重量上,R3350-24W发动机比R3350-8发动机更长而且更重。量产型的BT2D-1即AD-1攻击机,使用的也是R3350-24W发动机。因此,AD攻击机也成为了道格拉斯最后一款使用活塞式发动机的舰载机。

AD-1攻击机
在武器装备方面,投入量产的AD-1攻击机相比XBT2D-1原型机有了很大变化。在早期设计XBT2D-1方案时,道格拉斯的工程师们发现,每减少100磅的起飞重量,能够增加22英里的作战半径和18英尺/分钟的爬升率。于是XBT2D-1尽可能地减少起飞重量,拆除了原本设计的内部弹舱,而是改成了外部悬挂弹药,从机身或机翼投放武器。定型之后的XBT2D-1原型机配备了四门20毫米机炮,机腹中心线设置了一个主挂架,每侧机翼下方各有3个外挂架,共有7个外部挂架。 在AD-1攻击机投产后,又一次改变了武器挂架设计。

挂载Mk 9火箭弹发射装置的AD-1攻击机
由于主起落架和机翼的结合部位强度不够,所以AD-1攻击机将机翼两侧的6个外挂架改成了每侧各一个主挂架和一个六联装的火箭弹发射架。具体来说,AD-1攻击机共有15个武器挂点,载弹量高达3639千克。它的机腹中心线是一个主挂架,有效载荷3600磅;两侧机翼靠近内侧设置了两个Mk 51挂架,最大载荷为3000磅;机翼外侧是12个Mk 9火箭弹发射装置。除了炸弹和鱼雷,AD-1攻击机还可以携带和发射127毫米非制导HVAR火箭弹。除此之外,AD-1攻击机还拥有两门20毫米M3机炮。由于机翼外侧的NUR悬架会增加阻力并导致机翼振动,所以道格拉斯曾尝试为其换装两个带有38枚AERO X10A火箭弹的NUR发射器,不过最后并未采用。
三、系列型号
因为XBT2D-1项目对道格拉斯公司来说极其重要,所以为了在竞争中占得先机,赢得来自美国海军的更多订单,道格拉斯对XBT2D-1进行了大幅改造,使其变成了一款多功能飞机,几乎能够执行美国海军舰载机所有将要执行的任务。为此,道格拉斯首先升级了6架XBT2D-1原型机。一架变成了XBT2D-1P照相侦察机,一架变成了XBT2D-1Q电子干扰机,一架变成了安装有搜索雷达的XBT2D-1W巡逻机,两架变成了安装有雷达和探照灯的XBT2D-1N夜间攻击轰炸机,最后一架变成了XBT2D-2舰载攻击机的原型机。这些改进使AD-1攻击机发展出了多个不同的型号,下面将分别进行介绍。

AD-1Q

AD-1攻击机
AD-1及其改进型号。AD-1是AD攻击机的第一个正式生产型号,第一架AD-1于1946年11月5日首飞。到1949年8月,AD-1共生产了242架。AD-1Q是在XBT2D-1Q原型机的基础上研制的一款电子对抗机,它拥有两个座位,共生产了35架,序列号从09352到09386。AD-1Q的主要航电设备安装在机身内部,包括AN/APR-1搜索接收器、AN/APA-1 II脉冲分析仪和AN/APA-38全景指示器等,它的机翼下方还安装了AN/APS-4雷达和MX-346A反射器等。AD-1U携带有对抗雷达和目标牵引装备,没有安装武器。XAD-1W是早期预警侦察机的原型机,拥有三个座位和一台搜索雷达。

AD-2设计示意图

AD-2攻击机

AD-2攻击机
AD-2及其改进型号。AD-2换装了3020马力的R-3350-26W径向活塞发动机,改进了排气管和低压点火系统,降低了油耗,内部油箱容量增加了56.8升,带有后轮整流罩,并且在驾驶舱内安装了更舒适的头枕。AD-2共生产了156架,序列号为122210至122365。AD-2D是一种遥控机,用于核试验后收集空气中的放射性物质。AD-2Q是一种双座电子战机,配备了与XAD-1W相同的雷达罩,和AD-1Q拥有相同的机载设备,共制造了21架,序列号分别为122366~122372和122374~122387。AD-2QU是一种雷达对抗机,只生产了一架。

AD-3W预警机

AD-3N夜间攻击机
AD-3及其改进型号。由于AD-1和AD-2在高速飞行时都会产生振荡问题,所以道格拉斯将一架A2D飞机送到NACA进行了风动测试,经过改进后不稳定性问题终于得到解决。于是在此基础上诞生了AD-3型攻击机。 AD-3配备了R3350-26W发动机,安装了底盘减震器,重新设计了座舱灯,改进了螺旋桨和发动机冷却系统等。AD-3共生产了125架,序列号为122729至122853。AD-3N是三座夜间攻击机,左翼控制台下方安装了雷达,共制造了15架。AD-3Q是电子对抗机,一共生产了23架。AD-3W是三座预警机,基于XAD-1W设计,共制造了31架。AD-3E是一种反潜战飞机,安装了AN/APS-31水面搜索雷达,由两架AD-3W转换而来。AD-3S也是一种反潜机,由2架AD-3N转换而来。

AD-4从航母上起飞

AD-4B

AD-4W

AD-4Q

英国海军的Skyraider AEW.Mk 1
AD-4及其改进型号。AD-4是AD系列攻击机的主要生产型号,配备了R-3350-26WA发动机,换装了新型AN/APS-19A雷达,安装了R-1自动驾驶仪,升级了座舱和导航设备,更改了仪表布局。AD-4还提高了武器配置,安装了四门20毫米机炮。为了降低着陆时的事故率,AD-4还加强了着舰钩和起落架的结构强度。AD-4B是一种能够挂载核弹的特殊机型,用于运输和使用核武器,包括Mk.7或Mk.8战术核炸弹。使用Mk.7炸弹时的战斗半径为1448公里,使用Mk.8炸弹时的战斗半径为2315公里。AD-4B共生产了165架,另外还转换了28架。AD-4L配备了防冰系统,主要用于冬季作战,共63架。AD-4N是三座夜间攻击机,安装了探照灯和雷达,共307架。AD-4NA是拆除了夜间攻击设备的AD-4N飞机,能够承受较重的炸弹负荷,共改装了100架。AD-4NL是AD-4N的变体,共改装了36架。AD-4Q是双座电子战机,生产了39架。AD-4W是三座预警机,共生产了168架。其中50架交付给了英国海军,被命名为Skyraider AEW.Mk 1,其余118架配备了潜艇探测设备。

AD-5攻击机

AD-5N

AD-5W

AD-5Q
AD-5及其改进型号。AD-5拥有一个独特的并排驾驶舱布局,机身长度增加了0.58 米,垂尾面积增加了近50%。AD-5可以灵活地执行多种任务,包括救援、运输和侦察等,共生产了212架。AD-5N是拥有四个座位的夜间攻击机,配备了探照灯、浮标诱饵和雷达吊舱等,共制造了239架。AD-5Q是一种四座电子对抗机,安装了AN/APS-16电子干扰吊舱,利用原有的机身改装了54架。AD-5S是安装了磁异常探测器的原型机,只改装了一架。AD-5W是三座预警机,机头下方安装了AN/APS-20B反潜雷达,总共生产了218架。

AD-6攻击机

AD-6
AD-6。AD-6是在AD-4B的基础上设计的一种单座攻击机,共制造了713架。AD-6的机身长度为38英尺10英寸,翼展为50英尺9英寸,高度为15英尺8英寸,空重为11968磅,最大起飞重量为25000磅。AD-6采用增压直喷的莱特R-3350-26WA双排18缸径向发动机,压缩比为6.71:1,驱动一个直径为13英尺6英寸的四叶恒速螺旋桨。AD-6攻击机配备了四门20毫米AN-M2自动机炮,每侧机翼安装两门,每门备弹200发,射速为每分钟600~700发。AD-6共有15个外置挂架,能够携带8000磅的有效载荷,除了普通炸弹和火箭弹外,它还能发射AGM-12A/B空地导弹。

AD-7攻击机

AD-7
AD-7。AD-7装备了莱特R-3350-26WB发动机,加强了外部机翼面板和起落架强度,进一步增加了使用寿命,它也是最后一个正式生产的AD攻击机型号。美国海军原计划订购240架AD-7,不过实际上只制造了72架,最后一架的序列号是142081,于1957年2月18日下线。

AD-5W被重新命名为EA-1E

AD-6被命名为A-1H
在1962年,美军重新制定了武器编号,AD-1攻击机被指定为A-1攻击机,AD-4变成A-1D,AD-5成为了A-1E,AD-5N的新编号是A-1G,AD-5Q被命名为EA-1F,AD-5W成为了EA-1E,AD-6被指定为A-1H,AD-7被重新命名为A-1J。从1945年到1957年,道格拉斯公司共生产了十余个型号的AD系列攻击机,总数量高达3180架。从20世纪60年代中期开始,AD攻击机逐渐被格鲁曼A-6攻击机所取代。除了美国外,AD攻击机还出口到了国外,一直服役到1980年代初。
结语

美国海军航空兵百年庆典上展出的AD攻击机
作为道格拉斯乃至美国海军最后一款搭载活塞式发动机的舰载机,AD攻击机是一款非常经典同时又具有重要意义的舰载机。AD攻击机诞生在从活塞式发动机向喷气式发动机过渡的时代,所以它既是活塞式飞机的集大成者,达到了活塞式舰载攻击机的巅峰,同时也难免沦为一个过时的产品,因为新生的喷气式飞机拥有更多的优势,代表了未来军用飞机的发展趋势。但是AD攻击机的研制并不能看成是落后的,因为在那个时期总是需要一款舰载机来完成向喷气式飞机的过渡。而且AD攻击机的性能比较优秀,型号也十分丰富,所以美国海军才选择了它来完成这一过渡。AD攻击机的生产数量之多、服役时间之久,充分说明了它是一款成功的经典舰载机。从某种程度上来讲,AD攻击机成为了活塞式发动机的绝响,为美国海军螺旋桨舰载机时代划上了圆满的句号。
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