[轉載]共和XP-72戰鬥機

作者: wl00669773 (Jerry shou)   2018-07-09 21:52:13
本文轉載的是德空吧的翻譯文
譯文原址: https://bit.ly/2KGf6La
英文原文https://bit.ly/2NmeeJo
原文作者:William Pearce
譯者:ACUMV
譯者有在原文基礎上再加些內容 所以不是純翻譯
正文開始
1941年,共和P-47剛進入量產階段,AAF也已經訂購了大量飛機。不過亞歷山大.卡特維利
(Alexander Kartveli)領導的共和設計組仍然在努力將新引擎放進新機身設計,以研究新
的戰鬥機方案。
7月,共和將兩個新設計提交給AAF,所謂的AP-18和AP-19。 AP-18是一種獨特的設計,安
裝萊特R-2160引擎,AP-19則更為常規,安裝普拉特.惠特尼的黃蜂X(即後來的R-4360)
引擎。此時這兩種引擎還在設計階段,而後R-2160收到了AAF的矚目,期望可先投入使用
。結果AP-18在當年12月就成了共和XP-69方案。

剛完成的XP-72第一架原型機,4.23米直徑的寇蒂斯螺旋槳是二戰中最大的螺旋槳之一。
到了1943年,R-2160引擎遇到了很多大問題,但是另一邊的R-4360還在穩步進行。共和公
司認為AP-19方案潛力更大,想結束XP-69。AAF同意了,於是在這年的5月11日正式取消
XP-69。而後在6月18日下了兩架AP-19設計案訂單,並編號XP-72。此外,共和認為XP-72
勝於XP-47J,向AAF詢問取消第二架XP-47J原型機的可行性。AAF又同意了這次的請求,於
是共和就集中研發XP-72。
XP-72經常被叫做超級雷霆(Super Thunderbolt,),或者超級雷霆(Superbolt,如果不
是有雷霆這個通用譯名,可以叫超級螺栓了),或者極限雷霆(Ultrabolt)。它受益於
所有共和在P-47上學到的東西,包括XP-47J。飛機的機翼、機身、機尾都是氣泡蓋P-47D
的組件,再加上XP-47J形式的引擎整流罩。當然,作為一種新設計,其他的各種改動讓
XP-72表面上看起來像某種過度精簡的P-47。緊湊的引擎罩內是R-4360引擎,引擎同時驅
動一個風扇,用於輔助冷卻。引擎罩兩側有小型散熱片,散熱片可自動或者手動控制。在
散熱片這裡,冷卻空氣和引擎排氣一起排出,以提供一定程度的推力。

R-4360-13和-19引擎有一個放在後機身的液力變速增壓器 ,通過穿過機身的傳動軸驅動

R-4360是一種二級機械增壓引擎,第一級(或者通常所說的輔助級)安裝在座艙後方,在
P-47上這裡是廢氣渦輪的位置。傳動軸穿過座艙下方,向這個增壓器提供動力。引擎級增
壓器則是R-4360標配的形式,與引擎本身融合在一起。
機身下與機翼前緣齊平的位置有一個進氣道,內部分成三根進氣管,左右管道通向滑油散
熱器,兩個滑油散熱器的散熱出口位於機腹進氣道這個結構的中間。較大的中央進氣管則
通向後機身的增壓器和中冷器,中冷器本身位於增壓器後方。空氣進入增壓器後,通過兩
個出口流經中冷器,再分開從兩根管道向前進入引擎級增壓。冷卻中冷器的空氣通過機腹
的進氣道末尾,從尾輪前的位置排出。最後共和沒給XP-72或者生產型計劃過安裝廢氣渦
輪。

側視圖,尾輪前的缺口就是中冷器散熱空氣出口,機尾編號應為336598,兩架原型機都少
塗了一位數。
有些說法稱XP-72的起落架加強過,令一些說法則稱就沿用了原本的P-47起落架。機翼內
安裝6只.50機槍,每隻備彈267發。固定武器可更換為4門37mm炮。機翼下的重掛點可以掛
載150加侖(568l)副油箱或者1000磅炸彈。和P-47一樣,右側機翼前緣有一個進氣口,
向座艙內提供空氣。俯衝襟翼安裝在機翼下方,主起落架後面的位置上。
XP-72尺寸和重量與P-47D相當,但是氣動外形更好,動力也強大概50%。翼展為40英尺11
英寸(12.47米),長度36英尺8英寸(11.18米),高度16英尺(4.88米)。飛機空重
11375磅(5160公斤),正常重量14760磅(6695公斤),最大起飛重量17492磅(7934公
斤)。
飛機最大速度490mph(789kph),高度25000英尺。海平面爬升率5280fpm(26.8m/s),
到了25000英尺時下降到3550fpm(18m/s)。能在5分鐘以內爬升到20000英尺。使用升限
為42000英尺。內油370加侖(1401升),外油是兩個150加侖副油箱。以300mph巡航時,
飛機航程為1200英里。

XP-72是一架令人敬畏的高性能戰鬥機。機腹進氣道給滑油散熱器、增壓器、中冷器提供
空氣。機翼進氣口為座艙提供空氣。緊湊的引擎罩是R-4360最好的安裝形式之一,還有一
個強制冷卻風扇。
第一架XP-72原型機(編號43-36598)使用R-4360-13引擎,單向旋轉螺旋槳。四葉的寇蒂
斯電動變距槳直徑為14英尺2英寸(4.23米)(應該是4.31米左右才對可能原作者換算錯誤)
是世界大戰中最大的螺旋槳之一,很可能是最大的戰鬥機螺旋槳。槳尖距地高度只有5英寸
飛行員必須使用三點起飛或者著陸的操作方式以確保螺旋槳不觸地。
R-4360-13有一個輔助級增壓器,但是某些說法對此表示否定。
在以二級增壓模式運轉時,-13引擎輸出功率3450馬力,以一級增壓運轉時輸出動力為3000馬力。
第一架原型機在1944年1月29日完成,2月2日在法明岱爾的共和公司機場首飛。
第二架原型機(編號43-36599)使用13英尺6英寸(4.11米)直徑的六葉對轉螺旋槳,由
航空產品公司生產。這個較小直徑的螺旋槳把淨空高度提高到了9英寸,不過三點式起落
仍然是標準的操作方式。某些說法講飛機安裝了不同型號的引擎,比如說第二架原型機用
的是R-4360-3引擎,但是-3引擎用的是一級一速增壓器,再適配對轉螺旋槳。但是-3引擎
用SAE#60-80鋼的花鍵軸傳動,而航空產品的螺旋槳用SAE#50-70鋼的花鍵軸傳動,所以看
起來不大可能用-3引擎。很多來源說第二架XP-72也用的-13引擎。但是-13引擎是單向輸
出的,使用SAE#60鋼傳動軸,不能安裝對轉槳。不過給-13安裝一個其他引擎用的對轉齒
輪箱是可行的。
海軍的-8(XTB2D)和-10(XF8B)都用SAE#50-70鋼的花鍵軸。這樣一個改進的引擎沒有
獲得新編號很奇怪,但是-13引擎是最可能驅動第二架原型機上的型號。其他說法稱引擎
是-19,然而沒有證據表明-19確實生產過。
不論引擎編號如何,第二架原型機在44年6月26日首飛。對轉槳對飛機穩定性有一些負面
影響,但是在可控的範圍內。飛機的飛行特性仍然非常出色。經常有報導稱第二架原型機
在飛行中起火後進行了緊急降落,導致無法修復的損毀。但是試飛員肯尼思.耶恩斯泰特
稱根本就沒發生過這件事。在他的記錄裡,當時正從新澤西州的考德威爾進行一次高動力
起飛,機械增壓器的油封失效,造成了大量滑油洩漏。熱滑油流進了座艙,滴到他腳上,
還飛散到座艙外。在他駕駛飛機試圖盡快降落的時候,一架起火的F4U從他面前飛過。他
只能猛然轉向繞開海盜再降落,飛機在事故中受損,本可以修好,但是沒多久XP-72項目
就結束了。
共和XP-72是一架異常快速而且性能出色的飛機,外觀也很美。經常有報導說試飛員卡爾.
貝林格在海平面達成了480mph的速度,但是這個速度很可能是在高空達成的。幾乎所有資
料都說兩架原型機在25000英尺飛到了490mph。

安裝了六葉對轉槳的第二架原型機,看起來令人印象深刻。
即使是空心槳葉,螺旋槳重量仍然達到了 765磅 (347 kg)。注意機翼下安裝了掛架。

一次引擎測試後不久的2號原型機,注意飛機尾巴被拴住了。可見機身下的滑油散熱出口
,正在機翼後緣後下方, 另一側有相同出口。
1944年末,AAF訂購了100架P-72。生產型P-72會使用R-4360-19引擎,再加上航空產品公
司的對轉螺旋槳,以及類似於-13型的輔助增壓器。 -19引擎計劃輸出功率是海平面3650
馬力,25000英尺是3000馬力,讓P-72飛到計算的504mph速度。所謂的540mph速度指標有
點樂觀了。一種升級過的機翼,類似於P-47N用的那種,會安裝到P-72生產型上。這種機
翼可以讓飛機攜帶更多燃油,並增加翼展大概2英尺。以上提到的速度指標很可能是用比
較小的舊機翼算出來的。
雖然P-72可以很優秀,但是戰爭形勢表明並不需要這種飛機,噴射機的出現也很快使得
P-72的速度指標過時了。 100架訂單在1945年1月4日取消,以便讓共和集中精力搞P-84,
同樣在這一天,AAF轉而訂購了100架P-84。兩架XP-72原型機活過了戰爭,但是也沒留存
多久。一架沒有引擎的機體,在1946年8月送給了紐約當地的飛行童子軍組織。另一架飛
機最終拆毀。

隨著戰爭結束以及噴射時代的開幕,XP-72沒有進入量產,儘管它性能驚人。生產型XP-72
會是終極活塞戰鬥機。
英文原文的翻譯到此 以下蟹總補充
大家對於引擎佈局是不是在哪裡似曾相識,前面風扇,後面兩個集中排口。
1943年,紐約的兩架飛機公司,格魯曼和共和的風格都有大幅改變,明明之前都還在大大
咧咧的搞些胖子。格魯曼是在現有的主流引擎基礎上,盡量縮小飛機,為了縮小飛機連二
級增壓都不要了,於是帶來了強大的性能。共和則是在現有飛機的尺寸裡面,塞了一個下
一代的大型引擎。曾經陸航夢想的廢氣渦輪也丟了,這東西很重。最後引擎太大,不可能
把二級增壓裝在一起,那即使搞一根傳動軸也要放在後面,然後帶來了更強大的性能。

對比圖,可見採用了190式的排放,以及放棄廢氣渦輪之後,飛機乾淨了許多。而且由於
引擎本身增大了,整機反而顯得緊湊。
引擎的部分:

從PW的產品表可以看出,-19型引擎沒有生產,-3型沒有飛機實裝,XP-72只有-13型可用

另外實際不能確定輔助級增壓是否可切掉。就產品表的其他引擎型號來講,比如圖後面帶
的這個-20型,絕大多數引擎都是在無噴水條件下輸出3000馬力(100/130),噴水條件下
輸出3500或者更高功率。
所以原文所說按增壓級數分功率很可能是錯誤的說法,實際上是按照噴水/不噴水來分檔

關於整機的重量問題
XP-72:
對轉引擎的減速齒輪比單向旋轉的重很多,由PW產品表可見一斑,但是給出的飛機空重完
全不知道是哪一架的,姑且當做第一架。
引擎總重3685磅(目測已包括輔助級),單向旋轉的螺旋槳可能有700磅左右,總空重
11375磅。
內油看來是完全沿用後期型P-47的油箱,總量370加侖。
作為對比的P-47D:
D-25的引擎重2283磅,引擎附件(主要是渦輪系統)977磅,螺旋槳659磅,總空重10198
磅。
後期D型的內油370加侖。 (3個機械增壓器的2800-32W也只有2705磅)
作為對比的F2G:
引擎(R-4360-4)重量3400磅,總空重10249磅。
內油309加侖。
XP-72比P-47D多出了1177磅重量,引擎實際上只多出425磅,當然是對轉引擎的話還要多
佔一部分。
剩下的是螺旋槳和結構區別帶來的重量差異,鑑於很多組件直接用P-47的,主要差距大概
是在前機身的結構強化上,引擎重了很多,支架也會相應增強。
二級增壓器的主要作用是把臨界高度提高到了25000英尺,而不像一級增壓-4型引擎的只
有13500英尺。 F2G的臨界高度是16900英尺,飛得更快的XP-72沖壓效應應當還要強一些
,實際上的臨界高度大致在29000英尺左右,因為各處說法都說最大速度在25000英尺,開
了噴水把臨界高度拉下來的可能性很高,至少比“搞錯了”這種藉口更合理。那麼在這樣
的前提下,可以大致畫出飛機的速度包線

無掛架指標的可能性比較大,畢竟是原型機。
斜率不一定是這樣的,低空畫的比較憑感覺。但是整體指標毫無疑問與另外兩種飛機在一
個等級上。甚至可以說由於是液力傳動的增壓器,消除了換擋折點,包線還要好些。
對轉槳的性能不可能和普通槳完全一樣,首先引擎就要增重,不過XP-72缺乏細節,暫且
不論。
量產型號的性能還要低一些,主要是由於換用較大的機翼,可參見P-47M到N的性能變化。
另外裝甲、無線電設備、告警雷達這一類從原型機到量產型會添加的東西,還有引擎改進
,自然都會增加飛機重量,拖低爬升率。

我曾經以為飛機航程不怎樣,但實際上並非如此。
飛機航程指標,按照原文給的數據畫在F2G的航程包線上,圖中2是無外油,3是一個150加
侖外油。
XP-72的航程指標高度不明,與F2G的低空無外油航程相比,遠了350英里,略微過量。因
此應該是高空,可能是15000或者25000英尺的無外油航程。

對比P-51H的內油航程。
取305和300mph巡航速度,對應15000和20000英尺高度,航程為1250/1350英里。可見
XP-72的內油航程不算很差。
這個指標與P-47D-25相比實際上還遠很多,這種飛機在同樣條件下航程還不到900英里。
氣動修型的效果很明顯,原型機比較乾淨的細節也有所幫助。
因為飛機機腹設計了大型進氣道,地面停放時空間不夠,這裡沒有P-47上的中央掛架,只
有主翼兩個外油掛點,在加掛外油的情況下,飛機航程擴展性就比較差了,常用的2個165
加侖油箱相對於飛機370加侖的內油是比較少的。 P-51H用較小的110加侖副油箱就能達成
相同的效果。所以P-47N的機翼對於P-72來講是必需品。
即使整機重量達到略微超過P-47N的水平,由於引擎會多出800馬力左右,P-72的性能顯然
會強很多。 P-51H後來加大了垂尾,怨恨(Spiteful)也是早期生產型,以後加些東西也會
拉低性能。總的來說P-72仍然會與那兩種機型保持相當的性能。
不過這飛機的問題主要是
1,單價得又是野馬2倍,然後性能跟野馬差不多,就是硬一大截。
2,R-4360還在發展初期,44年產了27台,45年產了114台。 V-1650已經在發展末期了,
說起按時大量交貨的話..............
44年末下100架訂單的時候,AAF還需要新活塞機,馬H和奶N都是在那之後交付的。 P-72
是看長遠發展,還有新引擎的風險性,就通過不了。
兩個補充圖片

XP-47J、XP-72

R-4360
結束
XP-72是我以前很嚮往的飛機(因為4360的大動力迷思),不過4360的單發戰鬥機不太成功
,像那個F2G…很高興XP-72有展現出相當的素質。可惜英文原文沒有更多的性能數據。雖
然有XP-72的文章就很開心了.真的很少見。
價錢拚不過51h真的沒辦法,那東西真的又便宜又強。
作者: Victory2 (Victory2)   2018-07-09 23:03:00
推!不過其實Thunderbolt台灣傳統上翻成雷霆,翻成雷電是對岸的譯法,奇怪的是: 他們都不會覺得這會跟日本的雷電搞混?XD
作者: QuentinHu (囧興)   2018-07-09 23:35:00
推推
作者: GTHO (多龍少將)   2018-07-09 23:51:00
作者: amurosheu (Oberleutnant Amuro)   2018-07-10 16:37:00
雷電有漢字,確實有搞混疑慮
作者: BUMAS (中年人)   2018-07-11 02:19:00
優文
作者: Theo57 (敶)   2018-07-12 20:50:00
螺旋槳14呎2吋我在網路上換算是4.318公尺,原文或許有誤若4.23米才是正確數值,這尺寸還略小於霍克暴風式的4.267
作者: ImprovingMe (改善自己)   2018-07-13 23:33:00

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