第二次世界大战期间的功臣,为打败日本侵略者而生。就是在日本广岛和长崎投下两颗原子弹,被称为“超级航空堡垒”。它在天上的地位是20世纪30年代天空归它所有,那就是美国的波音B-29轰炸机。
B-29是20世纪30年代末期,继B-17“空中堡垒”之后,美国波音公司应美国陆军航空部队的需求,研发出的一款新型远程战略轰炸机。波音B-29运用了在当时不可思议的先进技术,诸如座舱增压、前三点式起落架、高翼载和遥控机枪炮塔等,被誉为“超级空中堡垒”。
B-29轰炸机(英文:Boeing B-29 Strategic Bomber,绰号:Superfortress,中文:超级空中堡垒)是美国波音公司设计生产的四引擎重型螺旋桨轰炸机。
B-29轰炸机命名延续自B-17飞行堡垒,是美国陆军航空队在第二次世界大战亚洲战场的主力战略轰炸机,是二次大战时各国空军中最大型的飞机,也是当时集各种新科技的最先进的武器之一,被称为“史上最强的轰炸机”。
1945年8月,B-29轰炸机向日本的广岛和长崎投掷了原子弹。 第二次世界大战后,B-29在美国空军继续服役了很长一段时间(包括朝鲜战争,19个不同的变种机型扮演了多种多样的角色——气象侦察、空中加油和作为超音速飞机研究的实验台),直到20世纪60年代早期全部退役。
研制背景
B-29的起源可以追溯到波音Model 316方案,该方案从1934年的XB-15发展而来,与XB-15 主要的不同之处是将下单翼布局改为上单翼布局,并采用先进的前三点起落架。鉴于XB-15 的动力严重不足,Model 316计划采用尚在设计阶段的四具2,000马力的赖特双旋风十八缸气冷星型发动机,军用型号B-20,但后被军方取消。
在1938年3月,波音根据陆军航空队的需求推出了Model 322方案,这基本上是B-17 空中堡垒的改进型,具有增压舱和前三点式起落架。由于此时陆军缺乏启动该方案的资金,波音决定自筹资金继续发展该项目 1938年末的Model 333A,波音只在驾驶舱和机身中段有人员的部位进行气密增压,形成前后独立的增压舱,增压舱之间由通过炸弹舱上方的气密管道相连,机组可以通过管道达到另一个气密舱,这个特点被以后波音所有的远程轰炸机设计所继承。由于安装的艾利森发动机高空性能太差,所以波音改用普惠或赖特新设计的气冷星形发动机,这就是1939年2月出现的Model 333B。
1939年3月又出现了Model 334方案。翼展延长到36.57米以容纳足够的燃料来达到7,240公里的惊人航程,发动机舱设计成埋入厚厚的主翼中,减低阻力,双垂尾设计为尾炮手提供良好的射界。
1939年7月的Model 334A方案中,将埋入式发动机舱又改回到常规形式,双垂尾改为单垂尾。采用赖特R-3350发动机,并使用高长宽比翼展41.15米的机翼。此时波音轰炸机的外形已相当接近日后的超级空中堡垒了。 1939年12月,波音自费建造了一个Model 334A全尺寸模型。此时欧陆上空战争阴云密布,为了扩充军力,美国陆军航空队司令享利·H·哈普·阿诺德将军授命成立一个由W·G·克尔纳准将主持特别委员会,负责为航空队远期装备需求提出建议。著名飞行员查尔斯·林登伯格也是委员会一员,他对参观过德国飞机制造厂和德国空军基地,为德国的军事实力深感震惊。在该委员会1939年6月的报告中,克尔纳向陆军航空队推荐了一些新型的远程中型轰炸机和研制中的重型轰炸机。9月1日欧洲战事爆发,受此刺激,1939年11月10日阿诺德将军请求国会授权航空队与一家大的飞机制造公司签约研制超远程轰炸机,未来一旦爆发战争,陆军航空队有能力使战火在战争发动国的本土燃烧。12月2日该请求被批准,位于莱特机场的航空器材司令部的唐纳德·L·帕特上尉率工程师开始制定性能要求.
设计方案
1940年1月,“超级轰炸机”项目开始公布设计标准:最高时速643公里,最大航程8,580 公里,并要求装载907千克炸弹时作战半径能达到最大航程的一半,这就是R-40B数据文件和 XC-218设计规范的最基本内容。1940年1月29日,陆军部将R-40B文件递交给波音、康绍里德、道格拉斯和洛克希德公司。根据英国提供的欧洲空战的经验教训,官方规范在四月进行修正,加强了自卫武器和装甲,并增加了自封油箱。显然波音公司在竞争中已经捷足先登,Model 334A的许多特性与陆军的要求不谋而合。1939年8月,波音启动了由Model 334A进一步改进的Model 341方案,为了符合R-40B的要求,波音将Model 341修改为Model 345。
1940年5月11日,波音将Model 345方案正式提交给陆军。陆军对此十分感兴趣,6月17日给与波音一笔拨款进行附加的风洞测试,并于6月27日又追加一笔拨款。
1940年6月27日,陆军与四家飞机制造商签订“超级轰炸机”预研合同,并按优先顺序赋予波音XB-29的型号,洛克希德的方案是XB-30,道格拉斯XB-31,康绍里德XB-32。在看到处于明显的竞争劣势后,洛克希德和道格拉斯公司在细节设计没有完成之前就退出了。
1940年8月24日,陆军订购了两架XB-29原型机和一架静态测试机,作为XB-29的失败保险,9月6日又向康绍里德订购了两架XB-32原型机。11月下旬检视过全尺寸模型后,陆军对波音的方案更有信心,并于12月14日增购了第三架原型机以加快研制进度。
941年5月,波音开始建造第二架全尺寸模型。由于日益增长的战争威胁,陆军航空队在 1941年4月进行了扩编,并改称陆军航空军。B-29计划更加紧急,在XB-29原型机还未完工的情况下,航空军又订购了14架YB-29服役测试机。1941年5月17 日,陆军决定在政府租给波音的堪萨斯州威奇塔工厂生产首批250架B-29。
超级空中堡垒的主要生产型号是B-29,一共生产了2,513架。其中波音的威奇塔工厂生产了1,620架,马丁的奥马哈工厂生产了536架,贝尔的马丽埃塔工厂生产了357架。
1943年9月,波音威奇塔工厂生产出了第一架B-29,随后是1944年2月的贝尔马丽埃塔工厂,在1944年中期,马丁奥马哈工厂也交付了第一架B-29。波音兰顿的新工厂只生产B-29A型。经过许多的延误,B-29终于开始了批量生产。 由于边生产边改进,每个批次的飞机在细节上都会有所不同,为了区别各批次的飞机,在B-29型号与产地缩写之间会加入批次号,例如“B-29-1-BW”,就是指波音威奇塔工厂制造的第1批次的飞机。随着生产的累计,到B-29停产为止,波音的批次号达到了 100,马丁和贝尔也分别达到60和65。
波音威奇塔工厂在1945年10月交付了最后一架B-29;贝尔马丽埃塔工厂在1945年1月就停止生产B-29,转产B-29B;马丁奥马哈工厂在1945年9月交付了最后一架B-29。 机身设计
虽然庞大,XB-29的结构却十分传统。除了控制翼面是织物蒙皮外,机身使用铝制蒙皮,除了威奇塔早期交付的B-29在涂上了传统的橄榄绿和灰色涂装之外,其他生产商的批次统统未涂装。每个起落架配备双轮,尾部有一个可伸缩的缓冲器,在飞机进行高姿态着陆和起飞保护尾部。机组编制预计10到14名,一般为12名,包括正副驾驶、领航员、投弹手、机械师、无线电报员、雷达操作员和五个炮手。投弹手与投弹瞄准具和射击瞄准具一起被安置在机鼻最前方,正副驾驶并排坐投弹手后面,周围有防弹钢板和防弹玻璃的保护;机械师、无线电报员和领航员紧挨着驾驶舱后。后段的增压舱是四个炮手和雷达操作员的位置,都有装甲隔板保护;尾炮手坐在尾部单独的增压舱中,只有在非增压飞行时才能进出尾部小舱。XB-29机腹有前后两个炸弹舱,每个弹舱有独立的舱门,可装载907千克炸弹。投弹时有一个定时器控制投放顺序,使炸弹在两个弹舱中交替释放以保持飞机重心。 B-29设计中的碰到的主要问题之一是如何设计完美的机翼。现有的翼型设计都不适合这个史无前例的怪物,能在规定尺寸内产生足够升力的翼型,不是巡航阻力太大就是失速特性太差;巡航阻力和失速特性都能满足要求的翼型在起飞时却无法产生足够的升力,一旦采用,世界上将没有一处机场可以满足它超常的起飞滑跑距离。于是波音推翻现有方案,为B-29设计了波音117型机翼,全长43.15米,翼面积161.25平方米。为了解决起降升力问题,117 型机翼后缘设置了一组富勒襟翼,当襟翼全部展开时,全部翼面积可增大20%,有着很好的低速操控性,襟翼收起后,机翼阻力很低,可以达到较高的巡航速度。随后波音将四分之一尺寸的B-29机翼安装在一架仙童PT-19教练机(序列号41-20531)上进行试飞,结果令人满意。
波音还修改了Model 345的设计,将机翼内侧发动机舱后段延长伸出机翼后缘,增加了襟翼效率。波音117型机翼的两个翼梁是用整块铝冷挤压成型,成为是当时世界最大和最重的整体翼梁,在进行结构破坏测试时,压力增加到136吨时机翼才断裂。另外对Model 345的气动改进就是将前机身从28.35米延长到29.9米,并将机头外形改为球形,垂尾根部向前延伸以增进安定性。
到了1945年美军攻克硫磺岛以后,从塞班和提尼安基地起飞的进行白天轰炸的由300-700架B-29组成的庞大轰炸机群可以得到从硫磺岛起飞的P-51战斗机的掩护。美军野战战机的标准程序是,一个中队排成一个纵队,以200英里速度进入攻击路线,16架野马的96挺大口径机枪一起开火扫荡日军地面高炮部队,开辟攻击道路。这样一来,担负拦截任务的二式屠龙复战、二式钟馗单战、三式飞燕还是四式疾风在白天均无法接近B-29机群。
根据美军官方资料,从B-29参战到日本投降,在作战任务中损失的B-29为:
第20轰炸机司令部:总共80架,被战斗机击落:22架,被高射炮击落:7架,其他原因:51架。
第21轰炸机司令部:总共334架,被战斗机击落:52架,被高射炮击落:47架,被战斗机和高射炮击落:19架,其他原因:216架。
总之,它是我们二站时期的大功臣,也许没有它我们的胜利会来的晚一些,不论怎样,对于它我们永怀敬意。