B-29成軍
實際上,自第一次世界大戰之後,美國政府便越來越強地感受到來自太平洋西岸的威脅。美軍也一直在探討從中國升空、對日本實行超遠程戰略轟炸的可能性。
例如,在1940年,海軍少校亨瑞·史密斯-赫特頓以美國駐日本海軍武官身份向國內提交的報告中提出:“日本國內消防設備普遍缺乏和不足,對某個城市采用大麵積的燃燒彈攻擊將會導致這個城市的主要區域都化為灰燼。”亨瑞少校還加注道:“在日本城市中民防設施也很缺乏,防空掩體是個很罕見的東西。”在報告後的附錄中,他還列出了其選擇出來的重要攻擊目標清單,包括軍事、政府和工業區等。
在杜立特空襲東京之前2年,一款足以毀滅日本戰爭機器的終極轟炸機正處在緊鑼密鼓地研發當中。1939年,在總司令哈普·阿諾德中將的領導下,美國陸軍航空隊提出招標要求,目標是一種比現役最先進的B-17“空中堡壘”轟炸機航程翻一番,同時載彈量更大的超重型轟炸機。當時,該型號的技術規格是:航程達到8500公裏,最大速度640公裏/小時。以20世紀30年代的技術水平,這個規格堪稱天文數字。
要知道,B-17是美國最老牌的軍火工業巨頭——波音公司的一代經典。這個實力雄厚的企業早在第一次世界大戰便已經給美國海軍生產戰機,數十年來憑借強大的技術優勢、遠遠甩開其他軍工廠商,推出多款裏程碑式的新型航空器:美國第一種全金屬下單翼的現代戰鬥機P-26、世界上第一種現代客機波音247、世界上最大的民用飛行器波音314“飛剪船”,而B-17“空中堡壘”更是在第二次世界大戰中震懾歐洲大陸的經典轟炸機、盟軍製空權的象征。
《時代》周刊封麵的阿諾德,麵露微笑,信心十足。他身後的轟炸機群是空權的象征,一支航空兵部隊,如果配備有數量眾多的戰略轟炸機部隊,便代表著擁有強大的空中打擊力量,甚至能影響一個國家的生死——未來的日本就是最好的例證。
得益於深厚的技術積累和豐富的生產經驗,波音公司的設計擊敗了其他競爭者、拿下了軍方的競標,一代經典——B-29“超級空中堡壘”由此誕生。
B-29就是為了實現遠程高空轟炸日本城市和工業區而研發的重型轟炸機,它將實現美國陸航“讓戰火在敵國領土上燃燒”的戰略轟炸意圖。
設計、研製、測試和生產B-29超級空中堡壘轟炸機總計耗費了大約30億美金,相比之下,研製原子彈的耗費大約為20億美金而已。因此,在美國陸航內部對B-29項目也有個戲稱“30億美金的賭博”。阿諾德是B-29項目最大也是最堅定的支持者,他堅信B-29是值得投入的,是可以用來終結戰爭的終極武器。正如在他寫的一封信中所說:“B-29項目之所以如此重要,是因為我相信它是未來陸軍航空隊最重要的支柱。”
戰爭前夜的波音公司廠房。
B-17“空中堡壘”轟炸機是波音公司上一代經典之作。
在1942年9月21日XB-29原型機試飛前,波音公司就已經從陸航獲得了1644架B-29的訂單。考慮到B-29是一種非常昂貴和技術複雜的超重型轟炸機,如此之大尺寸的軍用飛機是美國航空史上空前的產品,還沒有試飛前就已經獲得如此巨大訂單量,阿諾德的確做出了很冒險的決定。當然,他也為此承擔了巨大的壓力和非議,而這一切在今後的3年裏無時無刻不在折磨著阿諾德,甚至幾乎要了他的命。
與傳統的轟炸機相比,B-29“超級空中堡壘”具備突出的三大技術優勢:
第一大技術優勢:渦輪增壓發動機。
飛行器的核心部件之一是航空發動機,要打造一款載彈量大、航程遠的超級轟炸機,關鍵是一台功率大、耗油低的高性能發動機。
另外,轟炸機的另外一個重要的性能指標便是升限,即承載作戰載荷前提下能夠維持的最大飛行高度。具備高升限的優點是顯而易見的,它能大幅度減輕敵軍高射炮火對轟炸機的威脅。
事實上,在導彈發明之前,高射炮火對高空飛行的轟炸機造成的傷害絲毫不亞於攔截機,甚至有過之而無不及。
因此,隻有具備足夠的實用升限,戰略轟炸機方能有效突破敵軍高射炮火的重重阻隔,深入敵國核心腹地,準確地將炸彈投擲在軍事目標之上。歸根結底,轟炸機的優越高空性能還是要依靠發動機的強大。在這方麵,美國的渦輪增壓器技術可謂獨樹一幟——在高空中,它能將吸入的稀薄的空氣壓縮至發動機工作的正常水準,保證發動機正常輸出足夠的功率。
B-29“超級空中堡壘”三視圖,該型號的設計應用了大量的先進技術,在試飛成功之前便獲得巨額訂單。B-29完成試飛、定型過後,沒有經過更多大的改動,成為一代戰略轟炸機的經典。
B-29的R-3350“雙旋風”和第二次世界大戰中其他主要重型轟炸機的發動機性能對比
在二戰中,正是配備了渦輪增壓器發動機的B-17和B-24重型轟炸機打贏了針對德國的戰略轟炸戰役。相比B-17的R-1820發動機和B-24的R-1830發動機,B-29采用新一代的萊特公司R-3350“雙旋風”發動機,其最大功率相比前兩者提高80%以上,遠遠超出同時期的任何同類型發動機。毫不誇張地說,正是借助了R-3350的傑出性能,波音公司方能打造出一款史無前例的超重型轟炸機——完美結合了遠航程、高升限、高速度、高載彈量的高空霸主。
對於B-29“超級空中堡壘”,可謂成也R-3350,敗也R-3350。由於大量采用新技術,而且研發周期較短,投產初期的“雙旋風”在設計、製作工藝等方麵存在方方麵麵的不足,發動機很快出現冷卻係統、減速器、活塞環等部件的大量故障。其中,後排氣缸非常容易起火。當飛行高度達到600米以上時發動機過熱或起火幾乎成了家常便飯。為此,萊特公司不得不對發動機的設計進行一再調整,以致一度影響B-29的出廠。
例如,1942年9月,小批量生產的首批R-3350發動機送抵波音公司之後,苦等發動機的XB-29一號原型機的生產便全力開動,在兩個星期之後實現首飛。然而,在接下來的四個月裏,由於R-3350發動機故障過多,萊特公司不得不決定更換大部分“雙旋風”的全部發動機氣缸!
R-3350“雙旋風”外觀圖。
在1943年1月到11月間,工程師總共對R-3350的設計作出超過2000次以上的修改,其中1/4涉及大規模投產前的生產機械調整,極其耗費人力和時間。可以說,“雙旋風”和“超級空中堡壘”,是在不斷的優化和磨合之中共同成長的。
第二大技術優勢:增壓座艙。
隨著戰爭環境的變化和技術的發展,轟炸機的實用升限不可避免地越攀越高。在第二次世界大戰之前,所有重型轟炸機均沒有采用氣密結構,這意味著在高空飛行時,機艙內的氣溫和氣壓與機艙外實際上完全相同。在7000米高空中,大氣的溫度下降到零下30度,而飛機升到10000米高空時,大氣的溫度隻有零下50度!B-17或者B-24的機組乘員不得不穿上保溫的電熱服,但這無法完全抵禦長達數個小時的刺骨嚴寒,而且電熱服的結構笨重,對機組乘員的動作造成明顯的阻礙,間接影響轟炸機的作戰效率。
歐洲戰場之上,對德國戰略轟炸的典型一幕:轟炸機飛行員全副武裝,戴上氧氣麵罩、護目鏡,穿上厚厚的皮夾克以抵禦高空嚴寒。
通過B-29“超級空中堡壘”,波音公司首次在遠程戰略轟炸機中成功運用增壓座艙技術。它使轟炸機內部和外界大氣完全隔絕,機艙內能夠保持與地麵相當的氣溫和氣壓。出於成本和效率的考量,波音公司隻在B-29的機艙內隔出幾個增壓座艙。其中,機頭最前方的增壓座艙容納正副駕駛員、投彈手、導航員、飛行機械師和無線電操作員;機身中段的增壓座艙容納機槍手和雷達操縱員;機身最後是尾部炮手的增壓座艙。機身前方和中段的增壓座艙之間,有一個大型增壓管道貫通而過,使得轟炸機之內大部分乘員之間可以自由溝通。
有了增壓座艙係統,機組乘員隻需穿著普通飛行服便能在機艙內行動自如,舒適程度堪比現代的大型客機,轟炸機的作戰效率由此得到充足的保障。
為了讓機組乘員在遠程轟炸任務中得到進一步的良好休息,以維持充分的體能、保證作戰效率,波音公司開創性地在B-29上安排了四個臥鋪的位置。臥鋪的造型類似火車上的硬臥車廂,為木頭架構,鋪設有帆布,其尺寸剛好可以容納一名成年人平躺睡眠。兩個臥鋪呈上下布置,不用時可以折疊而起,騰出增壓艙空間。如果僅將上臥鋪折疊,下臥鋪可以作為座椅,供機組乘員坐下休息。
除此之外,波音公司千方百計地改善作戰條件。B-29配備有小型食物加熱設備,這將在戰後成為民航客機的標準配備。該設備空重為16公斤,配備24伏特的電源,能夠將食物加熱到71攝氏度。
依靠小型食物加熱設備,機組乘員可以隨時做出一份份熱氣騰騰的戰鬥夥食:濃湯、瑞士牛排或索爾斯伯利牛肉餅、土豆泥或土豆餅、豌豆或胡蘿卜類的蔬菜沙拉、水果餡餅等甜點以及咖啡或熱茶。對比其他軍隊裏隻能啃巧克力棒喝冷飲料的轟炸機飛行員,B-29上的戰鬥夥食堪稱是五星級的豪華大餐。
第三大技術優勢:遙控機槍塔。
自從轟炸機誕生以來,它最有效的自衛武器莫過於機身各處安設的防禦機槍和機炮。在增壓座艙得到應用前,轟炸機的機槍手在高空中必須暴露在高寒低壓的大氣中作戰,即便裝備上笨重的電熱作戰服和氧氣麵罩,依然很難逃脫寒冷的侵襲,作戰效率受到嚴重影響。每次作戰任務都是對體力和意誌的強大挑戰,甚至有時候機槍手被凍得僅僅能把持住機槍,命中率則完全無法奢望。
采用增壓座艙技術後,B-29項目順水推舟地取消了傳統機槍塔/機炮塔的設計,取而代之的是最新的遙控機槍塔技術。
B-29機艙能在萬米高空保持常溫常壓,機組乘員均穿著輕便的製服,無需佩戴氧氣麵罩。照片中,有人躺下小睡,有人正在吃三明治,享受難得的休息時光。增壓座艙極大地保證了機組人員的體能。
B-29尾部的機槍塔內,尾槍手操控的是左右並列兩挺機槍和一門機炮,這一點與絕大多數轟炸機相同。遙控機槍塔技術體現在機身的前半段,在機身上方和下方,B-29各配備有兩副遙控操縱的電動機槍塔,每副機槍塔內安裝兩挺大口徑機槍。其中,後上方機槍塔的下射界是0度,前上方機槍塔的下射界是負2.5度;下方兩副機槍塔的上射界均為5度;尾部機槍塔的上下左右射界均為30度,因而能對在機身周圍營造全方位的防禦火力網。
傳統轟炸機之上,機槍手在高空中暴露在稀薄寒冷的空氣中,必須身穿電熱作戰服、佩戴氧氣麵罩,依然難抵禦嚴寒。
後機身增壓艙內,安置有三名機槍手的位置,他們通過三扇半球形觀察窗搜索周邊空域的敵情。左右兩扇觀察窗呈對稱分布,一左一右兩名機槍手呈背靠背的坐姿,麵對著左右兩舷的觀察窗,以180度的視角監視兩側及下方的空域,依靠瞄準儀遙控機槍。
頂端稍前位置安置有第三扇觀察窗,位於後上方機槍塔之前。他的座椅位置最高、被稱為“中央火控機槍手”,他是整個火控係統的關鍵角色。
根據需求,中央火控係統可以使一名機槍手同時操縱多座機槍塔,由此能對特定方向的目標保持最大程度的火力覆蓋。3名遙控機槍手和投彈手對4座遙控機槍塔有著不同的控製權限級別。如持有一座機槍塔首要控製權的機槍手放棄對它的操縱,則這座機槍塔可以轉交給持次要控製權的機槍手操縱,同時通過中央火控係統向相應的機組乘員發送信號。
各個機槍塔的控製權是這樣分配的:
投彈手位於機頭,擁有最廣闊的前向視野,因而獲得了操縱前上方和前下方兩座遙控機槍塔的首要控製權,可以同時操縱它們對前方的目標集火射擊。
中央火控機槍手擁有寬廣的頂部視野,因而獲得了後上方機槍塔的首要控製權和前上方機槍塔的次要控製權。
位於左右兩側觀察窗的兩位機槍手被稱為“側翼機槍手”,共同擁有後下方機槍塔的首要控製權,以及前下方機槍塔的次要控製權。
通過中央火控係統,機槍手們均可以同時遙控多座機槍塔,集火瞄準單個目標射擊,命中率實現了質的飛躍!
所有的這些技術優勢綜合在一起,造就了B-29——當時世界上最巨大、最複雜、技術最先進的超重型轟炸機。
1942年9月21日,波音公司的西雅圖工廠,“超級空中堡壘”的原型機XB-29迎來了首次試飛。在隨後的試飛報告中,駕駛員艾迪·艾倫作出如下評述:“異乎尋常優秀的空氣動力學特性;副翼和方向舵的轉動令人滿意……方向穩定性令人滿意;失速特性出色;尾旋特性和控製總體而言令人滿意;駕駛艙布局提供了高空飛行的良好視野,在降落時尤為出色。”
B-29機槍手正通過機身側麵的觀察窗向外觀察,手持瞄準儀做好射擊的準備,這與傳統的機槍射擊方式截然不同。
B-29後機身特寫,頂部為後上方機槍塔和中央火控機槍手的觀察窗,下方為右側機槍手的觀察窗。
在經曆二號原型機的事故後,XB-29三號原型機越發成熟,波音公司由此開始著手大規模量產。
當天深夜,波音公司工程部向華盛頓發出一封言簡意賅的電報:“艾迪·艾倫報告稱我們已擁有一架傑出的飛機。”第二天,美國陸航飛行員唐納德·巴特趕到西雅圖,親自試飛了XB-29一號原型機,他在隨後的報告中同樣發出由衷的讚譽:“無法想象如此巨大的一架飛機竟能如此輕易地操縱。”
但是,如同所有新型飛行器一樣,XB-29的試飛並非一帆風順,種種問題開始暴露出來。1943年2月18日,XB-29二號原型機的試飛引發機毀人亡的安全事故。
事故過後,軍方和波音公司展開了一場大規模的調查,結果表明“超級空中堡壘”原型機的氣動特性和結構均極為可靠。問題根源出在R-3350發動機上。
XB-29二號原型機的事故驚動了美國國會,參議院由此組成了一個特別委員會,專門調查“雙旋風”發動機研製和生產過程中的問題,最終將R-3350在量產之前的最後一批設計缺陷修複完畢。二號原型機事故塵埃落定之後,“超級空中堡壘”開始向大規模量產的方向穩步邁進。
1943年年末,陸航總部決定B-29隻投入太平洋戰場,以充分利用其巨大的作戰半徑優勢。為此,阿諾德專門設立了第20航空隊,自己坐鎮華盛頓親自指揮。
在這個全新航空隊的旗下,第20轟炸機司令部負責全麵監管所有的B-29單位。該部由B-29項目的負責人——肯尼斯·烏爾夫準將擔任指揮官,下轄第58 轟炸機聯隊和第73 轟炸機聯隊。每個聯隊由4 個轟炸機大隊組成,裝備150 架超級空中堡壘。來自第二航空隊的拉維恩·桑德斯準將負責 B-29 的人員訓練,訓練總部直接設在堪薩斯州波音威奇塔工廠附近。
在當時,戰區司令官們完全無權幹預B-29的作戰行動。即使是麵對類似蒙巴頓、麥克阿瑟、尼米茲這樣高級別的指揮官,阿諾德也可以拒絕調動B-29提供支援,以保持第20航空隊執行戰略轟炸的獨立性和對目標行動的統一性。由此可見,B-29“超級空中堡壘”在美國太平洋戰區的地位是何等重要。
在1944年1月1日,第100架B-29滑行到堪薩斯州波音公司威奇托工廠的生產線末端。在這個頗具意義的時刻,阿諾德前來視察波音公司的廠房。不過,將軍更關心的是生產線上第175架B-29的情況——因為175架是一個轟炸機聯隊所需要的最少數目。
讓阿諾德稍感欣慰的是:這架B-29的機身主體部分已經在最後一條生產線上完成了組裝,正在等待機尾和機翼的拚接。“這就是我想要的飛機”,阿諾德說,“我要在3月之前拿到它”。
於是,威奇托工廠的這第175架B-29就被命名為“阿諾德將軍專機”,它最終在2月28日滑出廠房。阿諾德得到了他想要的175架B-29轟炸機——前提是還需要進一步的改裝。
然而,由於缺乏必要的內部設備及材料,隻有16架轟炸機具備升空起飛的能力。當時軍方對波音公司的產品質量作出了極度悲觀的論斷,認定當前沒有一架B-29滿足前線作戰的需求!造成當前窘況的主要原因是,應軍方要求,波音公司將早期出廠的B-29作為訓練用機生產,將其改回作戰狀態需要額外的時間、人力以及設備。禍不單行的是,相關的設備和儀器遲遲不能如數送達,這大大拖慢了波音公司的改裝進度。