美国B-17轰炸机,是波音公司制造的重型轰炸机,是二战中美国制造的最著名的重型轰炸机,被称为“飞行堡垒”,该轰炸机具有优良的高空性能与出色的抗打击能力,在遭受巨大战斗创伤后仍能继续飞行,在后期的型号中更是装备了强大的防御武器,最终安全返回基地。

中文名

美国B-17轰炸机

战机概述

美国B-17轰炸机

1943、44、45年间在USAAF在德国上空进行的规模庞大的白天精密轰炸作战中,B-17由于优异顽强的表现而声名大振。飞行堡垒具有优良的高空性能与出色的抗打击能力,往往在遭受到巨大的战斗创伤后仍能继续飞行,在后期的型号中,更是装备了强大的防御武器,所有这些使它赢得了机组的信赖与喜爱,他们相信B-17能在德军战斗机和高射炮的火网中生存下来,带领他们安全返回基地。

研发背景

美国B-17轰炸机

飞行堡垒的起源一直可以追溯到1934年,当年2月美国陆军航空队(USAAC)提出了一种能装载2000千克炸弹以322公里的时速飞行8,045公里的轰炸机的设计招标,这是一个雄心勃勃的计划,新的轰炸机将可以横越美国东西两个大洋。这项招标被称为“A计划”,偏重于可行性研究,但是如果设计被证明是成功的话,军方会订购生产型样机。马丁(Martin)飞机公司和波音提交了初步设计。马丁的设计在进入实质阶段前出局,波音的设计(Model294)赢得了制造一架样机的合同,军方指定型号XBLR-1(ExperimentalBomber-LongRange之缩写),后改为XB-15,在设计过程中,波音获得了制造四发飞机的丰富经验。

研发过程

美国B-17轰炸机

通过XB-15,USAAC认识到“A计划”性能指标脱离实际,于是降低了要求。在1934年5月,USAAC开始了第二次招标,这次要求是:能够装载907千克炸弹以322公里的时速飞行3,218公里的多发轰炸机。与“A计划”计划不同的是,这次的获胜者可以获得多达220架的订单。包括波音在内的几大飞机制造公司被邀竞标,所有原型机都将在莱特机场进行对比试飞以选出最后的胜利者。1934年6月18日波音开始了初步设计。新设计基本上是Model294的缩小版本,与Model294一样是四发布局,这在当时还是新颖设计,大多数同时代轰炸机只装两台发动机。1934年8月16日波音开始制造原型机,公司型号Model299。

Model299在设计上借鉴了波音公司Model247全金属商用客机的许多经验,基本上将Model247的空气动力与结构特征和Model294的四发布局相结合。飞机装备四具750马力的普惠(Pratt&Whitney)R-1690-E“大黄蜂”九缸气冷星型发动机,驱动3叶螺旋桨。巨大厚重的主翼安装在圆形剖面的机身下方。主起落架向前收起在内侧发动机舱,主轮没有完全收入,边缘还暴露在气流中。

美国B-17轰炸机

由于Model299原型机属于波音公司所有,所以漆上了民用注册号X-13372。机组编制8人,包括正副飞行员、投弹手、领航/无线电报员和四个炮手。机身上设置了四个流线形机枪炮塔,一个在机背靠近机翼后缘的位置,第二个在机腹机翼后缘之后的位置,后机身腰部两侧安装了各一个,机枪通过内部的支架自由转动,另外在透明的机鼻后还有一个附加机枪支架,每个支架可以安装一挺7.62毫米或12.7毫米机枪,所有机枪都是手动操作。Model299的内部弹舱可以容纳八枚272千克炸弹,最大载弹量2,176千克。

由于尾轮位置很低,升降舵放下时可以接触到地面。为了避免飞机停放在地面时升降舵遭受风吹拍打地面造成损坏,升降舵被锁在中间位置。在起飞之前,飞行员必须先解除锁定。

1935年7月28日,Model299在西雅图首飞,试飞员是波音的莱斯利.R.陶尔(LeslieR.Tower)。相传一个见过Model299试飞的记者在评论中使用了“飞行堡垒”这个词来描述这架外形庞大的家伙,于是“飞行堡垒”就流传了下来并成为B-17响当当的正式绰号。

试飞风波

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在短暂的工厂测试之后,Model299于8月20日抵达莱特机场为USAAC的评估作了演示飞行,机组是莱斯。陶尔和其他三名乘员。在这次飞行中,Model299以373.3公里的平均时速不着陆飞了3,379公里,打破了以前所有的飞行距离纪录。

原型机最初以X-299的型号交付给了USAAC,但军方认为这个型号实验味道太浓,所以正式改为B-299。B-299的竞争者是马丁146和道格拉斯(Douglas)DB-1,两者都是双发设计。在于它们的竞争中,Model299显然具有绝对优势,超越了USAAC对速度、爬升率、航程和载弹量等所有方面的要求。陆军决定购买65架服役测试机,型号YB-17。

天有不测风云,1935年10月30日,Model299在莱特机场起飞时坠毁并起火燃烧。机组人员中有三名设法爬出熊熊燃烧着的残骸,只受轻伤,但是飞行员普罗伊.P.希尔(Ployer.P.Hill,莱特机场首席试飞员)和波音试飞员莱斯利。陶尔(这次作为观察员)在被人从燃烧的飞机中救出后死亡。在后来的事故调查中,人们发现飞行员忘记了将升降舵解锁,致使飞机离地后就失去了控制。

美国B-17轰炸机

虽然飞机本身在这次事故中是无可指责的,但是USAAC对YB-17的热情遭受了打击,再加上资金的缺口,1936年1月17日他们将YB-17的订购数量削减到13架。1936年11月20日又将型号改为Y1B-17,“Y1”指使用备用资金购买了这些飞机,而不是正常拨款。

为以防万一再加上资金不足,USAAC同时决定订购133架格拉斯DB-1,军用型号B-18。B-18比飞行堡垒慢许多,且航程短、载弹量少,防御武器贫弱,唯一的优点就是造价只有飞行堡垒的一半。因为其基本设计源于DC-2客机,设计风险看起来也小得多。

B-299的残骸没有被废弃,后段机身被莱特机场用于进行新型机枪架的测试评估。Model299由于是波音公司财产,从没被赋予USAAC的序列号。

原型机性能规格

美国B-17轰炸机

发动机:4具普惠R-1690ES1EG“大黄蜂”星型发动机,高度2,134米每分钟2,250转时最大功率750马力。

性能:最大时速380公里(3,048米),巡航时速328公里。实用升限7,504米。最大航程3,282公里(载弹1,167千克)/4,990公里(空载)。

重量:空重9,824千克,正常起飞重量14,711千克,最大起飞重量17,261千克。

尺寸:翼展31.63米,全长20.96米,全高4.57米,翼面积131.92平方米。

军械:5挺7.62毫米机枪,机鼻、机背、机腹和腰部两侧机枪支架各装一挺。内部弹舱最多可挂载8枚272千克(600磅)炸弹。

服役测试机

美国B-17轰炸机

Y1B-17是B-17服役测试型号,1936年1月17日订购了13架,公司型号Model299B。由于USAAC的购买资金的改变,将最初型号YB-17改为Y1B-17,这一改变令许多人感到困惑,那时的文献中同时出现了YB-17和Y1B-17两种型号,给人的感觉就是波音制造过两种服役测试机,而实际上它们是同一型号。

Y1B-17基本上与Model299相同,最大的改变是将Model299的“大黄蜂”发动机更换为赖特(Wright)GR-1830-39(G2)“旋风”星型发动机,“旋风”发动机从此以后成为了飞行堡垒的标准动力装置。Y1B-17的机组编制减少到六名,另外在军械配备和起落架方面有了些许改动。外观上最显著的改变也许就在主起落架上面,原先的两个主起落架支柱现在改为一个,另外发动机舱上方设置了长长的汽化器进气道。

首架Y1B-17(序列号36-149)于1936年12月2日首飞。五天之后,这架飞机在一次着陆中由于制动器过热造成制动失效,飞机翻身。虽然飞机的损伤并不严重,但是这次事故令USAAC十分难堪并被迫接受国会的质询,愤怒的国会议员叫嚷着要中止整个项目。当然威胁并没有生效,但是如果飞行堡垒再发生一次事故的话,USAAC的整个重型轰炸机计划就要泡汤了。

所有13架Y1B-17在1937年1月11日到8月4日间陆续交付,USAAC赋予序列号从36-149到36-161。其中有12架Y1B-17调拨给了弗吉尼亚州兰利(Langley)机场的第2轰炸机大队进行评估。最后一架Y1B-17被送到莱特机场进行测试。此时第2轰炸机大队所有的12架Y1B-17就是美国全部的重型轰炸机兵力了。

第2轰炸机大队花费了大量的时间来寻找B-17的缺陷。他们在最早提出的建议之一就是正副飞行员在起飞前先按照核对表进行一一检查,可以有效避免Model299那样的人为损失。

1938年初,第2轰炸机大队的指挥官罗伯特.C.奥尔兹(RobertC.Olds)上校驾驶Y1B-17创造以12小时50分从美国东海岸飞到西海岸的纪录,他立刻掉头飞行又创造了10小时46分从西海岸飞到东海岸的纪录,平均时速394公里。

第2轰炸机大队的6架Y1B-17参加从兰利到阿根廷布宜诺斯艾利斯市的友好飞行,他们在1938年2月15日起飞,2月27日返回,总共飞行了19,308公里,没有发生大的故障。

1938年5月,第2轰炸大队进行了一次作战演练,在这次飞行中,他们模拟拦截了距海岸线1,126公里的意大利客轮“君王”(Rex)号。这次演练不仅示范了Y1B-17出众的航程和优秀的导航能力,而且也意味着USAAC有能力在敌人靠近海岸线之前予以打击。但是海军对这次演练感到很恼火,认为陆军闯入海军的专属任务范围,为了平息海军的不满,不久之后,陆军部命令USAAC只能在美国海岸线161公里范围以内活动。

1938年夏,Y1B-1736-157号在一次暴风雨中飞行误入雷暴云,雷暴云中狂乱的气流拍打Y1B-17背部,使飞机陷入尾旋。飞机脱离云层后,飞行员努力控制住了飞机,着陆后,人们发现主翼已经弯曲并且一些铆钉已经脱落,但结构方面完好无损,证明了机体设计的非常结实。

Y1B-17在平安飞行了三年之后,在1940年10月移交给了马赤(March)机场的第19轰炸机大队,顺利结束了服役测试阶段。

B-17B

美国B-17轰炸机

B-17B(Model299M)是飞行堡垒家族第一个批量生产的成员。波音公司原先准备把B-17B称为Model299E,但是根据USAAC规格而作的改进足够获得一个比B-17A更新的公司型号。

B-17B与Y1B-17外观上的不同在于采用了面积较大的方向舵和副翼。去掉了透明的机鼻上方形似玻璃暖房的机枪转塔和机鼻下方的投弹瞄准窗口,透明的机鼻经过重新设计,由耐热有机玻璃和框架构成,使飞机全长减少28厘米。机枪转塔被机鼻右侧的一个简单的7.62毫米球形万向机枪座所取代,透明机鼻上下方的一块平板玻璃充当投弹瞄准窗口。驾驶舱顶部增加了气泡观察窗。B-17B装备了更强有力的R-1820-51发动机,最大起飞功率1,200马力,在7,620米高度时最大功率900马力。除此之外内部的许多系统被改变,重新安排了乘员位置,气动刹车改为液压式。

机鼻投弹舱内安装了著名的诺顿投弹描准具。诺顿投弹描准器是一种陀螺稳定的瞄准具,由卡尔.L.诺顿(CarlL.Norden)和弗雷德里克.I.恩特威斯尔(FrederickI.Entwistle)上尉联合研制。诺顿投弹描准具能够快速计算出飞机的前进速度和偏航率并为投弹作出修正。在后期型号中,诺顿投弹描准具与自动驾驶仪相联,在飞向目标的最后阶段接管飞机控制,避免出现人为误差。在那时的新闻中,诺顿投弹描准具被描述成具有很高的精度以至于可以“把炸弹投入一个泡菜桶中”,所以精确轰炸也被称之为“泡菜桶轰炸——Picklebarrelbombing”。诺顿投弹描准器被军方视为最高机密,规定只能在起飞前安装在飞机上,并且必须要被帆布包覆,着陆后必须立即拆除,这些拆装过程必须要在武装卫兵的监督之下进行,轰炸机的机组人员必须宣誓以生命来守护瞄准器的机密,在飞机迫降被俘前先破坏诺顿瞄准具。

第一架B-17B(38-211)1939年6月27日在西雅图进行了首飞,波音一批此制造了39架B-17B,但USAAC分配给B-17B的序列号却分成了几个部分,显示了当时资金的困难程度。

所有的39架B-17B在1939年7月29日到1940年3月30日间交付给USAAC,装备了第2、第7和第19轰炸机大队,交付的第一架飞机留在了莱特机场进行测试。

1939年11月,七架B-17B从兰利机场起飞前往巴西里约热内卢进行友好访问,所有飞机都安全返回,再一次显示了B-17设计的安全性和可靠性。

1940-1941年间许多B-17B进行了现代化改装,外观上的改变就是采用了B-17C上引入的机身两侧扁平式12.7毫米机枪窗口。

第2轰炸机大队有一架B-17B随第41侦察中队在纽芬兰(Newfoundland)服役,1941年10月27日这架飞机轰炸了一艘U艇,虽然U艇在攻击中未受损伤,但这是USAAC第一次与德军的交火。由于美国还没有向德国宣战,新闻中没有报道这次事件。

B-17B性能规格表

发动机:4具赖特R-1820-51星型发动机,起飞功率1,200马力,高度7,620米时1,000马力。

性能:最大时速470公里(7,620米)。实用升限7,504米。最大航程4,990公里(空载)。

重量:空重12,543千克,正常起飞重量17,235千克,最大起飞重量20,946千克。

尺寸:翼展31.63米,全长20.68米,全高4.57米,翼面积131.92平方米。

军械:5挺7.62毫米机枪,机背、机腹和腰部两侧机枪支架各装一挺,机鼻球形机枪座安装一挺。内部弹舱最多可挂载8枚272千克(600磅)炸弹。

B-17C

美国B-17轰炸机

USAAC在1939年进一步订购了38架飞行堡垒,这次订购的是改进型Model299H,军方指定型号B-17C。

与早期B-17不同的是,B-17C后机身两侧的气泡状机枪窗口改为扁平式椭圆形窗口,减小了阻力。每个椭圆形窗口后方的旋转支架上可以安装一挺12.7毫米机枪。机腹的气泡状机枪窗口改为较大的金属“浴缸”,后方开口处安装一挺12.7毫米机枪。机背气泡状机枪窗口也被有机玻璃的平板窗口所取代,内有一个12.7毫米机抢座,射击时需要无线电报员打开顶部窗口。机身前部的7.62毫米球形机枪座增加到5个,其中机鼻上方左右两个、下方右侧一个,前机身两侧舷窗各一个(B-17从机鼻到驾驶舱之间的前机身共有3个舷窗,球形机枪座安装在中间的舷窗上)。除了武器的改变外,还增加了自封油箱和乘员防护装甲,安装4具1,200马力的的赖特GR-1820-65(G-205A)“旋风”涡轮增压发动机,最大起飞重量增加到22,521千克。

首架B-17C于1940年7月21日首飞,后被波音公司保留用于测试。11月29日首架B-17C交付USAAC,这37架B-17C被赋予序列号从40-2042到40-2079。

根据租借法案,从生产线上抽调了20架B-17C援助英国,改称堡垒I。USAAC剩余的B-17C在1941年1月返回波音工厂升级成B-17D。

B-17C性能规格

发动机:4具赖特GR-1820-65(G-205A)“旋风”星型发动机,起飞功率1,200马力。

性能:最大时速520公里(7,620米),巡航时速402公里,着陆时速135公里。实用升限11,278米。爬升至3,048米高度耗时7分30秒。最大航程3,862公里(载弹1,814千克)/5,471公里(空载)。

重量:空重13,164千克,正常起飞重量17,836千克,最大起飞重量22,521千克。

尺寸:翼展31.63米,全长20.69米,全高4.57米,翼面积131.92平方米。

军械:4挺12.7毫米机枪,机背、机腹和腰部两侧机枪支架各装一挺;一挺7.62毫米机枪,可安装于机身前部任一球形机枪座。内部弹舱最多可挂载2,177千克炸弹。

后续改进

美国B-17轰炸机

由于机腹下方遥控炮塔的实用性不佳,所以从第113架B-17E开始,本迪克斯的遥控炮塔被斯佩里的球形炮塔所取代。球形炮塔内部可供一个炮手蜷缩而坐,炮手通过左眼前方的瞄准具瞄准目标,使用操纵杆和脚踏板来控制炮塔的旋转俯仰。由于炮塔内部的空间非常狭小,规定腹部炮塔的炮手必须是小个子。

炮手通过炮塔背后的舱门出入,这也是发生故障时的紧急逃生口。炮塔转到面朝下的位置,舱门可以从飞机内部打开时,炮手可以从飞机内进入炮塔;炮塔转成水平位置,舱门完全露出机身外手,炮手也可以从地面进入炮塔。但是炮手只要从地面进入炮塔后,这就意味着在起飞过程中他只能呆在里面,飞机在地面时炮塔的离地间隙只有38.1厘米,是不可能将炮塔转成朝下位置的。在离地仅38.1厘米的地方体验起飞或降落的感觉绝对不美妙的,并且一旦起落架出故障后果不堪设想,所以大多数的炮手都选择在飞机升空后从机身内部进入炮塔。

皇家空军的堡垒IIA

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1942年中期,有45架B-17E援助英国空军,英国空军序列号从FK184-FK213、FG449-FG460、FG462-FG464。由于这批B-17E交付给英国空军的时间比B-17F稍晚,既然B-17F已经称为堡垒II,所以B-17E只能称为堡垒IIA了。

也许是因为使用堡垒I的不愉快的经验,英国空军不再将堡垒IIA投入一线,而是交给空军海防总队用于执行大西洋的反潜巡逻任务。1942年8月,堡垒IIA进入基地位于托尼岛(ThorneyIsland)岛的第59中队服役。

一架空军海防总队的堡垒IIA(FK185)在机鼻安装了一个实验性的布里斯托(Bristol)B.16机鼻炮塔。这个炮塔内置一门40mm维克斯“S”炮,炮手在炮塔下方突出的舱室中进行遥控操纵,炮塔横向转动角度30度,俯仰角40度。这门威力巨大的炮专用于反潜。

欧洲战场的B-17

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1942年1月,第8航空军在佐治亚州萨凡纳(Savannah)创建,同年2月第8航空军番号改为第8轰炸机司令部,23日先头部队移师英国。第8轰炸机司令部主要担负对德国目标的白天轰炸任务,在二战中装备过B-17、B-24、B-25和B-26等轰炸机。1944年2月22日,第8轰炸机司令部又重新改回第8航空军的名称。

在对德轰炸问题上,USAAF坚持进行白天高空轰炸,B-17的防御火力被认为足够来对付德国空军的战斗机,而英国空军奉行夜间轰炸战略。

1942年7月1日,USAAF的首架飞行堡垒(B-17E41-9085)飞抵苏格兰普莱斯威克(Prestwick),1942年8月17日,第97轰炸机大队的18架B-17E进行了对欧洲大陆的第一次空袭,目标是法国卢昂-索特威尔(Rouen-Sotteville)的铁路调度场。其中12架实施了轰炸,其余6架在法国海岸上空佯动。第8轰炸机司令部司令艾拉。埃克(IraEaker)准将亲自坐镇B-17E41-9023“美国佬”(YankeeDoodle)号参与行动。轰炸机编队由英国空军的喷火战斗机护航,没有遇到德国空军拦截。

8月19日,24架飞行堡垒参与了对法国境内的德军阿布维尔(Abbeville)机场的轰炸,这是一次为了支援加拿大军队在迪耶普(Dieppe)登陆的行动,所有飞机安全返回基地,但是在迪耶普的盟军全军覆没。接下来的十次轰炸行动都很顺利,损失两架飞机。

由于欧洲天气恶化,而且北非战事吃紧。第8轰炸机司令部作战计划有所改变,大多数的B-17都准备用来阻止隆美尔的攻势,其中最富经验的两个轰炸机大队:第97和第301大队作为新组建的第12航空军的核心投入到“火炬行动”中去。1942年9月20日,杜立特将军赴英国上任第12航空军司令,10月初,第8轰炸机司令部的第97、99、301和第2轰炸机大队都被转移给第12航空军,对欧洲大陆的轰炸被放到次要地位。

1942年10月,空虚的第8轰炸机司令部将注意力集中到法国沿岸的的德国潜艇坞上,这些潜艇坞由厚厚的钢筋混凝土构成,普通炸弹对它没有什么效果。由于天气原因,许多炸弹由于无法瞄准目标而炸偏,对这些船坞的袭击没有多大战果,飞机和机组却遭受了损失,看来对付潜艇威胁的最好办法还是在海上予以歼灭。

1943年1月3日,第8轰炸机司令部引入先导机概念,轰炸机编队中设立一架先导机,编队中的所有投弹手必须跟随先导机投弹,改变了原先自由投弹的做法。通常先导机内安排有技术最精湛的投弹手,所以这种战术能达到较好的精度。

B-17无人机

在飞行堡垒的服役生涯中,有许多剩余的B-17被改为遥控靶机而消耗掉。二战中就有一些老旧的B-17(主要是F型)被改装成BQ-7遥控炸弹用以对付具有重型防护的德军目标。

战后在核弹试验中曾使用过无人驾驶的遥控B-17接近或穿越蘑菇云。1946年5月,16架封存的B-17重新启用被改装成无人机,加装了无线电、雷达、电视摄像机和其他设备,另有六架B-17被改装成控制机。大部份工作在德克萨斯州凯利(Kelly)机场的圣安东尼奥(SanAntonio)航空军械库完成的。1946年美国在南太平洋的比基尼岛进行了原子弹试爆,代号“十字路口行动”(OperationCrossroads),B-17遥控机进行了空气采样。美国空军成立后,控制机型号改为DB-17G,无人机的型号改为QB-17G。在1952年进行的核弹试爆中,无人机主要由来自佛罗里达州埃格林(Eglin)空军基地的第3205无人机大队操作。

QB-17L这个型号被赋予给那些战后改装的各种用途的B-17G无人机。这些飞机通常是作为导弹测试的靶机,有时也安装电视摄象机用于拍摄接近中的导弹。这些飞机通常涂成醒目的橘红色并镶以黑色斜纹以增加可视性。并在垂尾的序列号之前都加上个O以表明这些是废弃的飞机,不属于军队现役航空器。被改装成QB-17和DB-17的飞行堡垒都是崭新的战后封存的飞机。

大部份QB-17L在早期的耐基(NikeAjax,MIM-3)地空导弹或者休斯猎鹰(Falcon,AIM-4)空空导弹的测试中被摧毁。其他一些QB-17L用于各种无人驾驶的破坏性测试,例如NACA在旧金山湾进行的水上迫降试验。1959年8月6日DB-17/QB-17联合进行了最后一次任务,44-83727号靶机被F-101巫毒(VOODOO)截击机发射的猎鹰导弹击落,最后一架QB-17L在1960年被一枚IM-99地空导弹摧毁。[1]