飞天千足虫:二战德国空军阿拉多Ar 232运输机发展史
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飞天千足虫:二战德国空军阿拉多Ar 232运输机发展史

在二战德国空军装备的诸多作战飞机中,由阿拉多公司设计制造的Ar 232"千足虫"运输机知名度不算高,这也难怪,以载人运货为主业的运输机自然不及战斗机、轰炸机那般出风头,就算在运输机类别中,有"钢铁安妮"之称的Ju 52在前,产量仅有20多架的Ar 232鲜有亮相机会。不过,从航空技术发展的角度考察,Ar 232却是具有里程碑意义的机型,它是世界上第一种专门设计的货运飞机,同时也是第一种真正意义上的现代化运输机,其设计理念极具开创性,几乎所有现代运输机的标准设计都在Ar 232上得到应用,比如高单翼高平尾布局、带有后方舱门和装卸跳板的箱形货舱、成排的机腹机轮等等。Ar 232的各项性能指标都优于Ju 52,德国空军也有意用它取代Ju 52,但由于战争形势的变化,这项计划未能实现。

设计始末

Ar 232项目源于1939年末帝国航空部的招标计划,旨在设计一款取代Ju 52/3m的新型运输机,要求能在未经平整的地面上起降,以适合在前线地带使用,可以从机身后部装卸物资,动力装置采用2台1600马力的BMW 801A/B星形发动机,不过这种发动机当时还在研发阶段,没有任何实用的成品。阿拉多和亨舍尔两家公司参与竞标,分别提交了设计草案,经过航空部初审后认定阿拉多公司胜出,并下达了制造3架原型机的订单,同时赋予Ar 232的官方编号。

■阿拉多公司的标志,该公司以设计制造水上飞机和教练机而出名。

在拿下项目后,阿拉多公司组织了Ar 232的设计团队,由工程师威廉·范尼斯主持总体设计和气动布局设计。既然是运输机,首先要保证运载能力,因此Ar 232的设计以货舱为中心展开。范内斯设计了一个外形圆钝、带有大面积风挡的机首,为机组成员提供开阔的观察视野,机首驾驶舱向后直接过渡到储货空间。Ar 232的货舱长6.6米、宽2.3米、高2米,这个空间足够容纳1辆82桶车和1辆三轮挎斗摩托,最大运载重量可达4.5吨,是Ju 52的两倍。

■阿拉多Ar 232A的三视线图。

■Ar 232的货舱剖面线图,可见货舱空间注意容纳一辆桶车和一辆挎斗摩托。

在当时各国的客运/货运飞机都惯于在机身后部侧面设置舱门,用于人员出入和货物装卸,而Ar 232在货舱后部安装了新颖的蚌壳式舱门和倾斜式装卸坡道,均由液压驱动开合和收放,极大简化了货物出入货舱的流程,加快了装载速度。其实,装卸坡道设计并非阿拉多公司首创,在1939年12月首飞的Ju 90V5,即Ju 90运输机的五号原型机就安装了类似的坡道。与后部舱门设计相适应,Ar 232的尾翼也做了特殊设计,由货舱上方的机身向后延伸出一根粗大的尾梁,在末端安装水平尾翼和双垂尾,从而确保尾梁与地面之间有足够的净空高度,保证货舱出入通道畅通无阻,这也是后来现代运输机的标准设计之一。

■一架停放于草坪上的Ar 232B,注意货舱后部的装卸坡道呈开启状态。

■一辆SdKfz250装甲车准备通过装卸坡道进入Ju90运输机的货舱内。

为了适应条件简陋的前线野战机场,Ar 232需要具备短距起降能力,为此技术人员精心设计了高升力翼型和高单翼布局,并运用了阿拉多公司拥有专利的"自动缝翼"襟翼,其长度覆盖整个机翼后缘,可以确保在飞机在低速状态下获得足够的升力完成起飞,使Ar 232在起飞重量达16吨的情况下仍可以在200米内升空,还可以通过安装助推火箭进一步缩短滑跑距离,在降落时则使用反向助推火箭或减速伞来缩短着陆距离。

■Ar 232V2号原型机正在试飞,注意其前起落架仅部分收回。

在Ar 232设计中最大的难点还在于航空部要求在不平整的粗糙地面上实现起降,具体要求能够越过1.5米宽的壕沟和0.8米高的障碍物!为了实现这个在当时堪称变态的性能指标,阿拉多公司在Ar 232的起落架设计上颇费心思。为了满足常规起降的视野要求,Ar 232采用前三点式起落架,前起落架位于机首下方,两个主起落架在主翼下方,机轮和起落架都十分粗壮牢固。在主起落架之外,Ar 232还别出心裁地在机腹中线上安装了双排辅助机轮,共有11对22个机轮,在初期设计中技术人员曾考虑采用履带式机腹机轮,因为结构复杂,制造难度高而放弃,转而采用固定式成排机轮。事实上,机腹机轮设计极富创意且非常成功,完全实现了对粗糙或松软地面的起降要求,即使主起落架损坏也能保证飞机平稳着陆。正是由于独特的机腹机轮设计,Ar 232获得了"千足虫"的绰号,还被称为"塔佐蠕虫",是北欧神话中长着很多利爪的蛇形怪物。

■这幅照片充分展示了Ar 232的机腹机轮和前起落架,此时前起落架升高,机首呈上仰状态。

■Ar 232机腹机轮的细节照片,该机安装了11对机腹机轮,沿机体中线布置。

在装卸时,Ar 232的前起落架还能调节高度,使机身尽可能地贴近地面,减少装卸坡道的坡度,便于货物出入。在起飞后,两个主起落架收入主翼内,前起落架部分收入机首,而机腹机轮不可收放。

■1942年11月Ar 232A-01进行试飞的照片,可以观察到前后主起落架和机腹机轮。

■这幅照片展示了Ar 232在装卸货物时前起落架部分收回,以机腹机轮着地的状态。

Ar 232配有4名机组成员,包括驾驶员、领航员、无线电员和装卸员,其中后三位负责操纵机载武器。作为军用运输机,Ar 232配置了自卫武器,在机鼻处配置一挺13毫米M131型机枪,由领航员操纵;在机首顶部的旋转炮塔内安装一门20毫米M151型机炮,由无线电员操纵;在货舱舱门上可安装1~2挺13毫米机枪,由装卸员操纵。在搭载步兵时还可以在货舱两侧的舷窗上架设机枪提供额外的自卫火力,最多可架设8挺机枪。

试飞与生产

在Ar 232的设计顺利推进时,在关键的引擎配置上发生了波折。Ar 232原计划使用2台BMW 801发动机,这是一种非常优秀的航空发动机,也被Fw 190战斗机采用,而BMW801的产量难以满足供应,因此优先度较低的Ar 232只能改变动力配置,选用Fw 200巡逻机的BMW Bramo 323发动机(1200马力),由于Bramo 323的输出功率不及BMW 801,为保证性能将引擎数量增加到4台。为了不影响项目进度,阿拉多公司决定同时发展两种型号的Ar 232,即双发布局的Ar 323A和四发布局的Ar 232B。第1、2架原型机为A型,第3、4架原型机为B型。

■Ar 232A型与Ar 232B型的线图对比。

Ar 232V1和V2的无线电呼号分别为GH+GN和VD+YA,于1941年6月首飞,顺利升空,但在着陆时前起落架严重损坏,但机腹机轮发挥作用,成功拯救了飞机。试飞表明,Ar 232在性能上相比Ju 52具有压倒性优势,无论运载能力、航程和航速上都优于Ju 52,而且战场适应性更好。很快,德国空军就下达了10架Ar 232A预生产型的订单,序号由Ar 232A-01至A-10。

■上两图是1942年6月完成首飞的Ar 232V1号原型机。

Ar 232B的开发也同步进行,4台Bramo 323使输出功率由3200马力提升到4800马力,在可靠性上也有所提升,翼展延长超过3米,为抵消由于引擎增重带来的重心前移,机身向后略有延长,扩大了货舱空间,提高了运载能力。Ar 232V3/V4号原型机于1942年5月首飞,德国空军对其性能非常满意,于是又订购了10架Ar 232B的预生产型,即Ar 232B-01至B-10,并投入实战测试,而它的首次行动就是为斯大林格勒包围圈的德军空运补给。

■采用四发布局的Ar 232B型,注意机首上方的旋转炮塔。

尽管Ar 232性能优异,但随着战争局势的恶化,德国空军大幅降低了运输机生产的优先级,集中产能生产前线更急需的机型,因此在20架预生产型之后,阿拉多公司再未接到新的订单。不过,阿拉多公司并未停止对Ar 232的改进,曾计划利用木材制造Ar 232的外翼段和控制翼面,以节约铝材,这种改型最初命名为Ar 232C,后改为Ar 432,计划在1945年10月投产,但直到战争结束也未能完成原型机。Ar 232还有两款体形更大的衍生型,Ar 532和Ar 632,翼展几乎翻倍,达到60米,发动机数量也增加到6台,当然最终也停留在图纸上。

■1944年6月,阿拉多公司的技术人员在一架Ar 232A前合影,可以观察到呈展开状态的巨大襟翼。

北极历险

Ar 232A/B型连同原型机在内总共只生产了24架,未能大规模装备部队,在其服役生涯中主要从事各种测试飞行和特种运输行动,比如在北极地区的特殊行动。1943年夏季,德国空军计划将一批气象侦察设备空运到北极圈内以建立秘密气象站,这项任务由第5气象侦察中队的资深飞行员舒尔策执行,选定的飞机就是无线电呼号为TC+EG的Ar 232A-10,除了运载能力强外,Ar 232的机腹机轮设计有助于在地形崎岖不平的北极地区起降。

■1943年夏季在北极地区执行任务的Ar 232A-10。

1943年7月,由舒尔策领衔的四人机组驾驶Ar 232A-10由勃兰登堡起飞,途经奥斯陆、特隆赫姆抵达挪威北部的班纳克,在转场途中也测试了飞机性能,为随后的行动做准备。行动目的是将一批代号"青蛙"的气象器材空运到斯瓦尔巴群岛,并建立气象观测站。7月24日,舒尔茨驾机飞往斯瓦尔巴群岛的南角地,并在奥拉兰德特建立了观测点,德军早在1942年就勘察过此地。在飞行途中,第5气象侦察中队的1架He 111H-6侦察机全程护航。在着陆时,Ar 232A-10的右起落架发生故障,导致右翼与地面摩擦损坏,所幸损伤并不严重。调查发现故障原因是起落架升降控制系统出现问题。机组成员经过18个小时的努力,终于排除故障,修复机翼。在完成气象观测点的设置后,Ar 232A-10从冰天雪地的荒原起飞,返回班纳克。在四十年后,有记者乘直升机造访南角地时,仍能找到当年Ar 232起降时留下的痕迹。

■1943年7月在斯瓦尔巴群岛南角地降落时发生故障的Ar 232A-10,注意左翼上有一个正在检查机翼的机组成员。

■战争结束40年后,记者乘坐直升机造访南角地,发现了当年德军气象观测点的遗迹和Ar 232起降留下的痕迹。

随后几天里,Ar 232A-10在班纳克进行了更深入的飞行测试,之后舒尔策机组接到前往霍普诺亚岛侦察的任务。1942年11月4日,德军曾在该岛附近击沉了苏联货轮"十二月党人"号,舒尔策在低空抵近侦察时发现岛上有幸存者活动的迹象,但他没有在岛上着陆。侦察任务之后,舒尔策机组又前往埃季岛的迪纳达尔执行建立气象观测站的任务。在北极地区的连续行动中,Ar 232A-10表现良好,但也暴露出单发飞行性能较差的问题。

■Ar 232机组在起飞前研究飞行计划,左侧第一人就是舒尔策,他曾荣获骑士十字勋章。

在从埃季岛返回两天后,舒尔策驾机前往熊岛,对1942年建立的气象站进行维护,却在返航前遇到了麻烦,一场大雨导致着陆场化为泥潭,全赖Ar 232的机腹机轮才不至于完全陷于泥泞,但无法起飞。机组试图利用自身动力滑行到坚实地面,怎奈动力不足而失败。舒尔策基于先前的经验提议利用木材在泥地上铺设一条"灯芯绒小路",帮助飞机移动。经过艰辛劳作,这条小路顺利完成,但机组成员又等待了两周时间才遇到合适的天气状况,得以起飞,于8月21日返回班纳克。

■在埃季岛上设置无人气象观测站的舒尔策机组,背景中可见打开装卸坡道的Ar 232A-10。

Ar 232A-10的出色表现促使德国空军决定利用Ar 232建立更多的北极气象观测站,同时一系列行动也表明Ar 232A动力不足,因此军方决定让Ar 232A-10返回国内,由1架四引擎的Ar 232B替换。8月26日,舒尔策驾机从班纳克起飞,有13名归国官兵同乘,但在出发后不久飞机就失去了联系,之后在下午接到当地人报告可能有飞机坠落。德军在搜索后在德雷德特附近的山坡上发现了Ar 232A-10已经烧焦的残骸,机上人员无一幸存。调查表明,飞机在升空后一具引擎失灵,舒尔策试图返回班纳克,因高度判断失误而撞山。所有遇难者于8月29日被安葬在班纳克公墓,由第5航空队北方指挥部司令恩斯特-奥古斯特·罗斯将军主持葬礼。在这次空难后,Ar 232在北极的后续飞行行动也被放弃。

■1943年夏季在北极执行任务时Ar 232A-10的涂装,机首侧面绘有"飞行青蛙"的徽标。

刺杀斯大林

除了北极特别行动外,Ar 232也配属给德国空军第200特种轰炸机联队,即KG 200联队执行特殊任务。KG 200联队第1大队主要负责在东线进行敌后渗透,颇具神秘色彩。1944年7月,帝国保安总局局长卡尔滕布隆纳要求KG 200联队参与策划一项绝密任务——刺杀斯大林。

■在前线机场上利用树枝进行伪装的Ar 232B运输机。

联队作战主任兰德尔-桑普尔少校制定了一个方案,由一名叛变苏军军官波利科夫及其夫人乘坐德军运输机潜入苏联后方,同机搭载一辆苏制M-72挎斗摩托。两名特工着陆后驾驶摩托车前往莫斯科,计划在10月25日纪念十月革命的活动中利用遥控炸弹暗杀斯大林和其他苏联领导人。据说波利科夫是个化名,他在1942年7月被俘变节,后被培养成间谍。兰德尔-桑普尔给此次行动选择的代号为"波利托夫"。运送特工的任务自然交给KG 200联队第1大队执行,由大队长保罗·格德斯坦负责指挥,选择的机型就是Ar 232,因为该机的宽大货舱和后部装卸坡道非常适合快速投送机动车辆。

■隶属于KG 200联队第1大队第2中队的Ar 232A-08运输机。

■隶属于第5运输机中队的Ar 232A在1944年底执行渗透任务时的涂装。

1944年7月底,波利科夫等人前往拉脱维亚里加,进行秘密准备。由布鲁诺·戴维斯中士驾驶的Ar 232A-08奉命执行此次渗透行动,该机隶属于第1大队第2中队。格德斯坦选择了战线后方97公里的维利基-卢基作为降落点,在一个没有月光的暗夜,Ar 232A-08秘密起飞,戴维斯中士凭借高超的技巧在布满车辙的地面上降落,但在卸载时发生意外,装卸坡道卡住,无法卸下摩托车,此外飞机右侧起落架也发生故障。在几次尝试未果后,格德斯坦果断放弃行动,要求机组返航。Ar 232A-08随后起飞,最后在波兰境内的扎雷比迫降时,起落架彻底损毁,机翼触地,丧失飞行能力,两名特工换乘其他飞机返回里加待命。

■在东线条件简陋的野战机场上降落的Ar 232B,该机对场地的适应性很强。

暗杀行动在短暂推迟后于9月初再度实施,德军选择了Ar 232B-05执行任务,由维埃鲁斯军士长驾驶,于9月3日至4日夜间起飞,途中被苏军高炮击伤,仍于4日凌晨3时降落在卡玛诺沃附近的田野中,然而此后就音信全无,据说两名特工在一处苏军检查站被捕,他们被识破可能是由于军衔佩戴方式不对,而且他们的摩托车太干净了,引起怀疑。此外,苏联方面关于暗杀行动另有说法,有人声称苏联方面通过审讯俘虏获悉行动,还有说法认为波利科夫真名是塔夫林,他在1942年因试图叛逃被捕,服刑两年后与妻子尝试逃往德国而再度被捕。此外,还有说法是Ar 232B-08因受伤无法返航,机组成员自行逃回德军战线,而两名特工因着装问题而被捕。此次事件真相如何,至今晦暗不明。

■1944年东线战场上,一架部队归属不明的Ar 232B被遗弃在一条铁路旁。

结语

二战结束后,2架完整的Ar 232B被英军缴获,由著名试飞员埃里克·布朗进行了试飞,他对这种飞机给予了极高的评价,之后它们被英国皇家空军长期用于英国和德国之间的飞行航线。尽管Ar 232产量稀少,在服役期间鲜为人知,但其技术设计对于世界运输机的发展产生了深刻的影响,Ar 232是世界上第一种专门设计的军用运输机,它的很多技术特征都具有开创性意义,比如高单翼高平尾布局,箱型货舱、后置舱门和装卸坡道,还有最具创意的成排机腹机轮,此后在很多著名运输机上得到成功运用。从某种意义上说,Ar 232称得上是"现代军用运输机的鼻祖"。

■战后被英军缴获的Ar 232B,几名英军士兵在机尾下方合影。

■起飞中的美军C-17"全球霸王"运输机,同样的高单翼布局和成排的机腹起落架,隐约可见当年Ar 232的影子。

表1 Ar 232运输机的型号

表2 Ar 232 运输机的性能

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