


超马林公司是历史上最伟大的飞机研发公司之一,但事实上在传奇的“喷火”投产之前,该公司几乎没有研发战斗机的经验。
超马林公司的总部位于南安普顿,首席设计师是雷金纳德·米切尔。在上世纪20~30年代,该公司的大部分精力放在水上竞速飞机上。1922年,其设计的“海狮”双翼机赢得了“施耐德”杯水上飞机竞速大赛。
在接下来的9年中,超马林公司的S.4、S.5、S.6、S.6B获得了大赛冠军,并多次创造世界竞速记录。在此期间,超马林公司还与罗尔斯-罗伊斯航空发动机公司建立了深厚的联系。
▲超马林公司的S.6水上竞速机,获得了“施耐德”杯水上飞机竞速大赛冠军。
然而到了20年代末期,经济危机让超马林公司步履维艰,仅有英国皇家空军的79艘飞艇等少量订单。
1931年,英国空军部发布了新型战斗机的设计指标F7/30,要求最高速度要超过360km/h,装备4挺7.7mm机枪。
同年,超马林公司在竞速赛上获胜的S.6B的时速为550km/h,十分有潜力改造成战斗机,因此公司决定参与竞标。当时有不少于8家公司提交了各自的方案,其中单翼机占3种,超马林公司的224型原型机是其中之一。
超马林公司使用了罗尔斯-罗伊斯发动机公司的苍鹰发动机,功率为660马力。该发动机使用了新开发的蒸发冷却系统,而不是传统的外部散热器,有利于气动外形设计。
▲超马林首席设计师米切尔,为“喷火”的诞生贡献很大。
▲飞行中的224型原型机,注意固定式起落架,开放式座舱,倒海鸥式机翼。
224型原型机采用了较厚的下单翼和固定起落架,于1934年2月首飞。然而由于蒸发冷却和下单翼的结合使飞机出现了严重的发动机过热问题,导致飞机的性能不佳,最大速度仅380km/h。
因此格罗斯特飞机公司的SS.37双翼机成为了获胜者,该机速度略快,机动性也很优异,于是成为了英国皇家空军最后一款双翼战斗机。
米切尔和他的团队不承认失败,决定继续改进,将机身改得更呈流线型,放弃了苍鹰发动机,改用可收放式起落架,代号为300型原型机,编号K5054。
1934年底,罗尔斯-罗伊斯发动机公司开发出了PV-12发动机(后来改名为梅林),功率为 790马力,但超马林公司希望提高到1000马力。
这时米切尔已经患上了癌症,在前一年他曾到欧洲休养,会见了一些德军飞行员。米切尔认为战争已经无可避免了,推出一款先进的战斗机刻不容缓。
▲300型原型机,编号为K5054,与之后的“喷火”外形还是有一些差别的。
公司对米切尔的团队大力支持,英国空军部也对这款正在研发的新飞机产生了兴趣。与此同时,英国空军部又发布了新型战斗机的设计规范F5/34,要求研制最大时速440千米以上。
1934年12月1号,英国空军部和超马林公司签订了一份价值1万英镑的合同,订购了一架原型机。
与苍鹰发动机相比,新的发动机的重量和尺寸要大30%。为了弥补重心前移,设计师减少了机翼前缘的后掠角,很快机翼被修改成椭圆形。椭圆形的机翼的诱导阻力最小,而且翼根足够厚,能够容纳收起的起落架。
1935年4月,空军部要求武器增加到8挺7.7mm机枪,每挺备弹300发。虽然椭圆形机翼制造较麻烦,但是在容纳机枪、设备和支架的前提下,它是最薄的。
▲8挺7.7mm机枪的布置方案,注意枪之间的弹药箱。
300型原型机的最后一个问题是发动机散热,罗尔斯-罗伊斯发动机公司仍希望采用蒸发系统,但鉴于之前表现太差,米切尔被迫使用阻力较大的外部散热器。
所幸皇家航空研究院的弗雷德·梅雷迪斯研发了一款新型散热器,排出的废气产生的推力抵消了一部分阻力。
1936年3月,K5054号原型机首飞,后来又进行了一些列试飞。超马林公司的首席试飞员约瑟夫·萨默斯上尉于16点30分驾机升空,在空中飞行了8分钟。
到4月初,初步的测试已经完成,到5月26号,原型机被交给英国皇家空军的试验机构。军方发现该机的最大速度达560km/h,潜力很大,便向超马林公司下了310架的订单。
▲1936年3月6号,编号K5054的300型原型机首飞,试飞员是约瑟夫·萨默斯上尉。
最初超马林公司希望取名为“泼妇”,但设计师米切尔很不认同,最后改为“喷火”,并得到了空军部的批准。
后来这架K5054原型机在1936年8月安装了8挺7.7mm机枪、反射式瞄准具和无线电,在1937年又换装了马力更强的梅林发动机。
1937年6月11号,设计师米切尔因过度劳累,不幸死于癌症,接替他进行“喷火”后续开发的是乔·史密斯。
史密斯团队面临的一个问题时,当飞机爬升到9700米高度时,机枪会被冻住。这个问题直到1938年10月才得到解决——从散热器里把热空气引入机翼。
然而“喷火”的生产工艺复杂,工时是“飓风”的2.5倍,是Bf-109E的两倍,修修补补了很长时间才进入量产,比计划晚了近一年。
▲“喷火”的生产线,该机的制造工时是“飓风”和Bf-109的两倍。
▲K5054原型机的座舱。
1938年,皇家空军订购了1000架“喷火I”,同年8月,第19中队成为首支接收“喷火I”的部队,到次年9月,皇家空军共有10个中队列装了该机。
与原型机K5054不同,“喷火I”加强了椭圆机翼,将解体速度从610km/h提高到750km/h,襟翼行程由57度增加到90度,油箱从340升增加到380升。
此外还有一些设备的微小改动,量产型“喷火I”的重量为2600公斤,比原型机沉了200公斤。
前64架装备的是“梅林II”发动机,其余的装备的是1030马力的“梅林III”发动机,在 4500米高度可以飞出 563 公里左右的时速。
▲第19中队的“喷火I”战斗机。
从第78架开始,螺旋桨由原来的瓦茨双叶定距木制螺旋桨改为德·哈维兰或罗托尔的三叶和双叶恒速螺旋桨,
新螺旋桨将起飞距离从380米缩短到200米,爬升率也有所提高,最大速度提高到580km/h。
个子较高的飞行员发现座舱的头部空间过于局促,于是,突出的舱盖代替了最初的扁平舱盖,并成了“喷火”所有后续型号的一个特征。
为了保护飞行员,后来还安装防弹风挡,在引擎舱后隔板以及飞行员座椅后安装了6毫米装甲板,油箱也有装甲保护。
1940年春,英国皇家空军用100辛烷值汽油取得之前的87辛烷值汽油,“梅林III”发动机可以进行5分钟的两级增压,速度将提高50km/h。
▲在经过种种改进后,“喷火I”成为了皇家空军性能最高的战斗机。
从1938年4月到1941年3月共生产了1567架“喷火I”,在后续的不列颠空战中,“喷火I”与“飓风”一起顶住了德国空军的压力,开启了传奇之路。
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