工业战争——第二次世界大战产量前十的军用飞机

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今天世界人口已逼近75亿,而在1939年第二次世界大战爆发时世界人口只有23亿,不到现在的三分之一。虽然人口在二战中没有增长,但1939年之后的六年可能是有史以来全球工业增长幅度最大的时期,人类在二战中制造的各种武器(大部分都在战争被毁)数量之庞大超乎想象,其中最为突出的就是飞机数量的爆炸性增长。

下面是一些关于二战飞机产量的有趣数字。

据统计,今日全球飞机总数量大约是45万架,这个数字看似很多,但远不及二战飞机总产量的786553架,也就是说今日飞机总量仅相当于70多年前二战飞机总产量的57%!仅美国一家就在二战期间产生了300557架飞机,是轴心国飞机产量之和的150%。再加上英国生产的13.1万架,所以轴心国绝对没有获胜的机会,不是吗?

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堪萨斯城的北美B-25“米切尔”轰炸机生产线

美国军机的总产量在二战中独占鳌头,但为什么二战产量前十大的飞机中只有三种是美国飞机呢?又为什么美国产量最大的B-24仅排名第5呢?和著名的“谢尔曼”坦克一样,美国制造的飞机同样没有获得单项产量冠军称号。

人们通常以为盟军对德国航空工业中心的猛烈轰炸会大幅降低该国飞机的产量,导致德国空军没有足够数量的战斗机来执行防空任务。但这并不是事实,在1944年盟军战略轰炸规模和频率都大幅增加的同时,德国Bf 109战斗机的产量仍比前一年翻了一番,达到了月产1000架,Fw 190也存在类似的生产增幅。德国在二战最后的1945年仍制造出了2800架Bf 109。

德国上空的B-17机群

与德国相比,战略轰炸对日本的影响更大,使著名的三菱零式战斗机的总产量止步于11000架,没有进入前10。其中部分原因是因为零式采用了整体机翼设计,机身仅凭几个螺栓就固定在中央翼盒上,这虽能降低结构重量,但也让三菱没有办法把零式的生产分散到小型工厂中进行,所以受战略轰炸影响颇大。德国战斗机则多采用模块化设计,能分成较小的组件分散制造,不易被战略轰炸打断生产。

零式的整体机翼设计限制了该机的分散制造

Fw 190战斗机的地下工厂

下面是二战产量最大的十种飞机。

第10名:霍克“飓风”——14583架

英国传奇飞机设计师西德尼·卡姆在1935年开始研制“飓风”。该机于1937年投入服役,生产周期接近八年,于1944年停产,是二战中产寿命较长的机型。“飓风”在不列颠之战的高峰时期数量远超“喷火”,空战战绩占皇家空军击坠总数的近60%。

“飓风”是与“喷火”齐名的英国战斗机

“飓风”是具有悠久历史的霍克双翼战斗机的进一步发展,与具有帆布蒙皮、钢线支撑、钢管机身的双翼前辈相比,“飓风”只是拆除了上翼,然后为钢管机身配上了全铝合金结构的悬臂式下单翼。钢管后机身仍具有木制整流隔框和桁条,然后外覆帆布蒙皮,这导致零件数量众多。虽然如此,“飓风”的零件都很容易制造,并且许多已经使用在了霍克“狂怒”双翼战斗机上。

“飓风”的钢管机身降低了制造难度

在“飓风”诞生之时(1933-35年),飞机的全金属半硬壳式设计还处于起步阶段,所以“飓风”机翼的粗壮翼梁通过强化锥形销钉与机翼中段固定在一起。为了容纳翼梁和机枪,“飓风”的机翼厚度较大,由此增加的阻力拖慢了该机的速度,不过仍能赋予该机在不列颠之战中对抗梅塞施密特Bf 109E所需的转弯能力。

第9名:荣克斯Ju 88——15183架

虽然荣克斯88在1936年以快速轰炸机(Schnellbomber)的面目首次出现,但随着希特勒版图的不断扩张,该机成为了德国空军的万能轰炸机。Ju 88既是轰炸机和俯冲轰炸机,可发射鱼雷、执行侦察任务,也是重型夜间和白天战斗机,甚至还与Fw 190组成了“槲寄生”,成为一枚巡航导弹。Ju 88简直是德国空军的瑞士军刀。

德国空军的“万能轰炸机”Ju 88

Ju 88原型机在1939年创造了一个纪录,在封闭航线上装载2吨有效载荷飞出515公里/小时的高速。同样负载的B-17绝对飞不到这个速度,不过Ju 88也达不到“飞行堡垒”的航程和自卫火力。

荣克斯公司在设计该机是充分利用了时髦的铝合金半硬壳技术,并结合尽可能多的空气动力学创新。Ju 88的不同改型具有不同形状的机鼻,如在夜间战斗机上,熟悉的多面玻璃轰炸机机鼻被一个不透明的铝合金机鼻取代,上面安装了巨大的天线阵列和武器,取消了投弹手舱。

机鼻安装FuG 202雷达的Ju 88R-1夜间战斗机

Ju 88的早期型号和后期型之间很难分辨,因为两者看似都安装了星形发动机。但实际并非如此,Ju 88最初是围绕着Jumo 211液冷V12发动机设计的,发动机前端被环形散热器环绕,因此具有星形发动机的外观,后期型则改用真正的BMW801双排星形发动机。如今只有两架完整Ju 88存世。

Ju 88生产线

第8名:P-51“野马”——15586架

鉴于“野马”在二战中获得的声望和荣誉,很难相信该机的产量只位列第八。部分原因是P-51直到1941年才投产,1942年初进入英国皇家空军服役,一年后才被美国陆航看中。所以P-51的生产周期在产量前十的飞机中是较短的,但也从另一个侧面反映出美国航空工业的巨大产能。

P-51堪称二战全能战斗机

“野马”为美国战斗机的设计引入了一些新概念,如层流翼和被称为“锥形投影”的设计方法,后者能把飞机的复杂形状像世界地图那样摊平展开。更重要的是,“野马”可能是第一种采用加厚承力蒙皮的战斗机,这能使蒙皮承载更大的飞行载荷,同时还简化了内部结构,减少了零件数量并使生产更加容易。与P-51相比,日本的零式是另一个极端,该机使用非常薄的蒙皮和复杂的内部结构,在实现轻量化的同时付出了增加生产复杂性的代价。

北美P-51D生产线

第7名:P-47“雷电”——15660架

当共和飞机公司在20世纪30年代中期接管舍维尔斯基公司后,俄裔飞机设计师亚历山大·卡特维利仍然被留任公司的首席设计师。他曾设计出非常出色的舍维尔斯基P-35单翼战斗机。当欧战爆炸时,他已经设计出了P-47“雷电”战斗机。

亚历山大·卡特维利

P-47D“大奶瓶”地面测试R2800“双黄蜂”星形发动机

“雷电”最初被设计成截击机,庞大的尺寸和坚固的结构虽有利于战斗,却对大规模生产不利。P-47空重4.5吨,而“野马”是3.4吨,也就是说P-47需要更多的零件。

普拉特&惠特尼R2800“双黄蜂”星形发动机是二战中最受欢迎的飞机发动机之一,马力强大,坚固耐用。卡特维利创造性地围绕R2800设计出一个流线型的机身,但这台发动机的体积决定了P-47机身的庞大尺寸。为了充分发挥出“双黄蜂”的高空性能,卡特维利又在P-47座舱后方的机腹增加了涡轮增压器,并通过长长的管道与机鼻的发动机连接,这使该机的生产更加复杂。涡轮增压系统的排气和进气管道几乎与机身等长,在造就P-47机身圆滚滚的“大奶瓶”外形的同时让生产工程师们头疼不已。

P-47的整套涡轮增压系统

涡轮增压系统加大了P-47的制造复杂性

第6名:雅克-9——16769架(包括战后生产的800架)

谈到二战期间苏联飞机产量时,我们必须彻底忘掉对飞机生产线的传统印象,因为苏联人必须把飞机工厂迁移到偏远地区才能避免被德军轰炸。在恶劣的生产环境中,苏联仍制造出了数量惊人的飞机,而雅克夫列夫系列战斗机就是其中之一,单雅克-9的产量就能排到第6名。

作为一种半木头飞机,雅克-9的产量惊人不意外

雅克-9是雅克-1/3战斗机的进一步改进型。所有雅克战斗机都是钢管机身,早期为胶合板蒙皮,后期改为酚醛树脂浸渍胶合板。后期机型虽然拥有了铝合金机翼,但基本设计没什么变化。雅克系列战斗机总产量超过36000架,考虑到恶劣的生产条件,这是一个惊人的成就!

雅克-9的兄弟——雅克-7B的木质蒙皮

第5名:B-24“解放者”轰炸机——18482架

比起B-17 12731架的产量,“解放者”的产量几乎多出了50%。但B-17的名气要远远超过B-24,其中一个原因可能是“解放者”存在的设计缺陷。该机大展弦比的戴维斯机翼虽然具有升阻比高的优点,但不耐战损,结冰后性能下降也比其他翼型更快。

被高炮击断翼梁的B-24

包括福特在内的一些汽车制造商参与了“解放者”的制造,在福特B-24生产线开动后,美国每63分钟就能生产一架B-24。福特威洛伦工厂生产的8000架B-24就这样无休止地流向了战场。

组装中的B-24

第4名:福克沃尔夫Fw 190——20050架

Fw 190是第二代德国战斗机,虽然研制时间仅落后于Bf 109 4年(一个是1935年,一个是1939年,但Fw 190却能采用更多的新技术。航空技术在20世纪30年代爆发发展,使Fw 190在性能和人机工程上都大幅超越了Bf 109。Fw 190更易驾驶,得益于优秀的座舱界面和人机工程设计,新飞行员能更迅速地适应这种战斗机。Fw 190具有优秀的后向视野,起降操纵也更容易,驾驶起来很轻松。

Fw 190在技术上比Bf 109进步许多,这是安装液冷发动机的D型

Fw 190设计师库特·谭克

Fw 190的生产也从技术进步中获益,在库尔特·谭克的天才设计下,这种复杂战斗机的零件数量远低老式战斗机。例如该机的副翼不是由翼梁、翼肋、后缘和许多小零件组成,而是用2-3片冲压铝板沿边缘对折制成的。许多零件仅需少量专用设备就能在车库中制造,能够快速实现分散生产。

被盟军缴获的刚下线的Fw 190

Fw 190冲压制造的副翼,这是还没有蒙布

第3名:“喷火”/“海火”——20351架(战时)

“喷火”是英国经典战斗机,是战斗机美学和性能的标杆。但“喷火”不是一种容易制造的战斗机,十分耗费工时。该机的产量从另一方面证明了英国人的坚韧,能在艰难的二战条件下制造如此之多的“喷火”。

最美英国战斗机“喷火”

“喷火”的设计师雷金纳德·米切尔是位富有天赋的飞机设计师,他设计的施耐德杯竞速机曾多次打破纪录,他深知让飞机飞得更快的秘密。他知道如何让机翼变得更有效,机翼的平面形状也能影响升阻比,他经过研究后发现椭圆形机翼具有最好的升阻比,具有最小的翼尖阻力和最好的升力分布。但椭圆形机翼不利于生产,不能用传统钣金技术来制造,“喷火”的机翼翼尖具有复杂的曲线外形,只有这样才能保持翼型、理顺气流,但成为了机翼制造工人的噩梦。“喷火”的机身也大量采用复合曲线外形,需要专门的工具和具有专业技能的工人才能把铝合金板材拉伸成形,生产成本十分高昂。尽管整个国家的经济已岌岌可危,英国人仍生产了大量“喷火”,向航空业展示了一个不可思议的生产成就。

长得像舒马赫的“喷火”设计师雷金纳德·米切尔

“喷火”机翼的制造夹具

椭圆翼尖的制造让人挠头

第2名:梅塞施密特Bf 109——34852架(包含少量战后制造的)

威利·梅塞施密特的Bf 109战斗机是一个传奇。该机首飞于1935年中期,仅比“喷火”早了一年。和“喷火”一样,Bf 109的改型也多达了数十种,但该机从未经历彻底地重新设计,起落架也没有什么改变,一直保持着糟糕的起降特性。Bf 109的改型始终保留了自动前缘缝翼,使该机拥有世界级的半失速转弯能力,这是一种具有战斗加成的能力。该机的垂尾尺寸较小,在地面滑行时无法有效控制方向,对飞行员来说是个考验。

Bf 109战斗机成为二战德国空军的标志物

该机设计师威利·梅塞施密特

虽然Bf 109使用较早的钣金技术制造,但与其死敌“喷火”相比,该机非常容易制造。事实上,当你仔细观察Bf 109时,你就会发现与Fw 190相比Bf 109十分粗糙简单。由于容易制造,德国人在二战中生产了3万多架Bf 109。

Bf 109在设计上非常注重便于制造

第1名:伊尔-2斯图莫维克——36183架

对于一种1939年底首飞,1941年才服役的飞机,产量如此之大对任何国家来说都是个奇迹。目前产量唯一超过伊尔-2的飞机是塞斯纳172(44000架),但后者的生产持续了61年。苏联工厂在二战的4年时间里平均每月生产750架伊尔-2,每小时生产一架飞机,每天24小时,每周七天,从不停歇。

伊尔-2被誉为“飞行坦克”和“黑死神”

考虑到战时苏联工厂的恶劣条件,这种产量非常惊人。伊尔-2在设计上实现了能像组装拖拉机一样地生产,该机从发动机到驾驶舱的所有组件都被塞进一个同时被作为机身承重结构的装甲钢桶中,这个装甲结构能通过承载飞行载荷来抵消了自身的部分重量。伊尔-2的所有设计都出于作战目的,从超大尺寸的轮胎到双座型后座机枪手的帆布悬挂座椅,设计都非常简单粗暴,能让文化水平不高的工人组装该机。在东线,数量远比质量重要,苏联正是通过大量生产T-34和伊尔-2这样的简单实用的武器,最终夺取了卫国战争的胜利。

伊尔-2的整体装甲同时也被用作承力结构

即将完成组装的伊尔-2就准备直接挂上炸弹奔赴前线

荣誉提名:波利卡波夫波-2

除了3万多架的雅克和36000多架的斯图莫维克之外,苏联在二战中另一种产量接近30000(根据不同数据来源,该机的产量在20000-30000架之间)的飞机是波利卡波夫波-2双翼机。该机是苏军的战场联络机,不过却以在夜间对德军投掷炸弹和手榴弹实施骚扰而闻名,被称为“黑夜巫婆”。

波-2“黑夜巫婆”

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