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1903年12月17日,世界上第一架有动力的飞机诞生了。当设计、制造和试飞者莱特兄弟沉浸在巨大的喜悦之中时,他们决想不到一种新的战争武器将由此问世。
飞机出现后最初前十几年,基本上是一种娱乐的工具,主要用于竞赛和表演。但是当第一次世界大战爆发后,这个“会飞的机器”逐渐被派上了用场。先是用于侦察,为陆军部队作耳目;继而装上机枪,专门进行空中格斗;后来又带上炸弹,去轰炸敌方的地面阵地;此外,有的飞机专门执行对地面部队攻击的任务。这样,在大战的硝烟中,诞生了一群"铁鸟"--侦察机、战斗机、轰炸机、强击机和教练机。飞机就这样和战争结下了缘份。
第一次大战初期,参战各国约有飞机1500架,而到战争末期,各国在前线作战的军用机达到8000多架。4年中,交战双方用于作战的飞机有十几万架之多,说“战争是军用机的催生婆”一点儿也不过份。
在战争中,飞机的性能有了很大的提高。如速度在1914年时一般是每小时80~115公里,4年后增至180~220公里;飞行高度从200多米提高到8000米;飞行距离从几十公里增大到400多公里。大战初期飞机的重量只有几百公斤,到大战后期,有的战略轰炸机如英国的汉德莱佩季 V/1500,总重约 13600公斤,最多可装弹3400公斤。
在战争开始时,飞往敌方阵地上空进行空中侦察是当时军方使用飞机的主要任务。为了阻止对方飞机执行这一任务,一种可从事将敌机驱逐出己方阵地上空的作战飞机应运而生,当时称为驱逐机。后来发展成为战斗机或称歼击机),飞行性能和作战能力都有很大提高,可执行近距支援、空中格斗等更复杂的空中作战任务,因此驱逐机是战斗机的前身。
早期可执行驱逐任务的是一种推进式螺旋桨飞机,在机头戏机身前部装有机枪,螺旋桨在后面不影响机枪射击。这种安装了武器的飞机,不仅可执行空中侦察任务,一旦遭遇敌机后可将其驱逐出己方阵地上空。由于它一举两得,因此一经问世便开始生产,陆续投入前线使用,典型飞机有法国的法尔芒F.20和英国的F.E.Zb等。这些飞机多采用推进式设计,前后有两个座位,驾驶员在后座,观察员兼射击手在前座,一般配备一至两挺机枪。不过采用推进式设计的飞机,虽然便于安装武器和进行射击,但机动性差,往往对付不了较为灵活的拉进式侦察机。
法国的一个飞机设计制造家索尔尼埃和一名叫加洛斯的飞行员经过共同研究,提出在桨页后面安装钢制楔形偏导板,以挡开击中的子弹。1915年4月1日,加罗斯驾驶着一架装有这种偏导板的莫拉纳·索尔尼埃L型飞机,曾与四架德国的“信天翁”侦察机相遇,加罗斯开枪射击将一架德机击落,到同年4月18日以前加罗斯共击落了四架敌机,成为历史上第一位王牌。事实证明在桨叶后安装偏导板是有一定保护效果的。
加洛环胡驶的莫拉纳·索尔尼埃L型飞机被航空史上认为是第一种可有效进行空战的飞机,从此一个新的机种--驱逐机诞生了。德国飞机设计师安东尼·福克及他的同伴们对该机上的偏导板进行了仔细分析研究,并由此受到启发,发明了使用凸轮的射击同步协调器,在作战中发挥了很大作用,一时间德国人完全控制了天空,历史上称这一段为“福克灾难”。
这些福克飞机编号为福克E,有多种型别。它们都采用正常布局的中单翼,有张线加强,机翼展弦比不大,机动性较好,机枪装在机头上部,易于瞄准射击,是第一次世界大战中有名的战斗机。
为了对抗福克飞机,尽管没有射击同步协调器,英法还是想了许多办法。法国的纽堡11是一种单座双层翼飞机,下层翼较上层翼略短,全机主要重量集中于重心部位,机枪装在机头上方,装一台9缸气冷活塞式发动机,爬升速度快,机动灵活,具有良好的作战品质。德·哈维兰D.H.2是一种推进式的双翼飞机,机枪装在机身头部,不存在螺旋桨影响射击的问题。斯帕德S.7是一种全新的飞机,机身技长,采用无上反角的矩形双层翼,装一台V形8缸水冷式活塞发动机,具有良好的稳定性和操纵性,尤其是速度和爬升性能突出,是一种很受飞行员欢迎的作战飞机。
由于战争的需要,使参战各国加速了作战飞机的研制和生产。到1917年时,英国先后推出了SE.5、“骆驼”F.l和布里斯托尔F.2B等性能良好的战斗机,法国则推出了斯帕德13新机型。这些飞机的陆续投入使用,该协约国的空中势力得到了加强,逐渐恢复了空中主动权.直到一次大战结束。
“骆驼”F.1是英国索普威斯公司研制生产的世界著名战斗机。机头采用了金属整流罩,既可起保护作用,又有利于减小阻力。上翼平直,下翼略有上反,尾翼面积较小。机头上方并列装有两挺机枪,火力较强。该机机动灵活,近距格斗性能特别突出,德国的著名王牌飞行员里希特霍芬就是被这种飞机击落毙命的,但由于它采用的转缸式发动机存在陀螺效应,加上在设计中强调格斗性能,因此显得过于灵活而稳定性不足,飞行员如不注意便可能进入螺旋而失事,所以驾驶“骆驼”飞机必须十分小心。据统计,从1917年7月到1918年间月战争结束,“骆驼”战斗机共击落敌机1294架,创造了单机战果的最好成绩。
福克Dr.l是一种单座三翼飞机,1917年春试飞成功,同年末装备部队。它采用了上中下三层机翼,之间由两根支柱连接,三个机翼的翼展从上到下依次递减。机头装一台110马力的活塞发动机,最大速度可达165公里/小时,机载武器为两挺机枪。看起来这种飞机采用三层翼似乎比较笨重,但实际上该机机动灵活,转弯和爬升性能都很出色,可以说是“骆驼”战斗机的劲敌。德国的王牌飞行员里希特霍芬驾驶的就是这种飞机,曾创造过个人击落飞机数量的纪录,福克Dr.l也因此而闻名。由于里希特霍芬的座机全部涂成红色,十分醒目,德军称它为“红色男爵”。
在第一次世界大战期间,战斗机从诞生到发展,后成为战争的一支重要力量,使过去以海、陆为主的平面战争变成以包括空中在内的立体战争。飞机也从只能“登高望远”的侦察机,发展成为可以进行格斗攻击的战斗机。到1918年机枪已经成为战斗机的标准装备,个别机种开始试装威力更大的航空机炮,全金属的单翼飞机也开始试飞试验。格斗、护航和支援地面部队的空战理论和战术已初步形成,制空机的争夺对于获取胜利显得越来越重要。
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