NO.4 为什么说“福克灾难”开启了空战的大幕?

“福克灾难”不是指某一场战役或某一场战争,而是指一战德军将一种叫射击断续器的装置装在福克公司生产的单翼侦察机后,战斗机的性能大大提升,在空战中屡屡获胜。这种“福克”式战斗机使英、法等国的飞机遭受到惨重的损失,这就是史称的“福克灾难”。

1.源于法国的射击装备

说到“福克灾难”,就不得不提及世界上第一次真正的空战,这次空战发生在1914年10月5日,地点是在比利时上空。当时,法国飞行员弗朗茨和观察员凯诺驾驶一架法制“瓦赞”式飞机在前线巡逻。飞行中,他们发现一架德国的“阿维亚蒂克”双座机正在侦察法军的防线。

弗朗茨驾驶飞机直向敌机俯冲过去,凯诺在敞开的座舱内操纵一挺机枪击中“阿维亚蒂克”双座机致其起火爆炸并栽向地面。就此飞机真正转型为战机,空战史也拉开了帷幕。要知道早期的飞机主要用来进行侦察,机上并没有装备武器。飞机的作用就是观察地面情况,如果敌对双方的飞行员在空中相遇时,甚至互相敬礼或亲切地挥手致意。

空战开始后,一名叫加洛斯的法国飞行员开始在战场上崭露头角,他在一战爆发后加入了法国军队。经过几次战斗之后,他发觉一边驾驶飞机一边进行射击的难度太大,于是他在飞机前端加装了一挺机枪,这样飞行员就可将射击目标和飞行方向合二为一。同时,为了防止螺旋桨被敌人的子弹击中,他还在螺旋桨上加装了钢片保护层。自从他的飞机“开挂”之后,即自1915年4月1日开始,他成功地击落了三架德国空军的飞机,从此他也成为法国的“飞行英雄”。

加洛斯及其战机

可惜好景不长,1915年4月18日,加洛斯的座机被击中,他不得不迫降在德国一侧,而他的座机结构也被德军俘获,从而开启了战机快速升级的历史。

2.战争过程

说到“福克灾难”,就必须提到另外一位主角,那就是荷兰人安东尼·福克。他是一名才华出众的年轻工程师。早在1910年,20岁的他就制造了一架当时飞行速度最快的单翼飞机,不过他的发明并没有得到包括他祖国在内的多个政府的认可。最后他不得前往德国创建一家小型飞机公司,称为福克飞机公司。机缘巧合下,福克接受了当时德国统帅部下达的研究加洛斯战机结构的任务。经过对“莫拉纳一桑尼埃”飞机上的机枪和装着滑弹护板的螺旋桨进行研究,福克在此基础上发明了一种更先进的机枪射击协调装置。这种装置可以依靠螺旋桨来控制机枪的射击,每当桨叶与枪管成一线时,机枪便停止了射击,桨叶一过又自动恢复了射击。这样子弹不仅不会打到螺旋桨,而且机枪的攻击能力、命中率明显提高,从而使战斗机的空战能力大幅度的提升。

同步射击器的工作原理图

安东尼·福克

双枪同步射击器

德国人很快就把这种装置装备在福克公司生产的单翼侦察机上,并将它升级为“福克E”战斗机。这种战斗机最大时速为130千米,升限可达3000米。在1915年7月1日,德国飞行员库特·温特根斯驾驶它击落了一架法国的“莫拉纳一桑尼埃”战斗机。从这以后,德国飞行员马克斯·殷麦曼和奥斯瓦尔德·伯尔克等人好像“开挂”一般,在空战中屡屡获胜,使英、法等国的飞机受到了重创,据统计,“福克E”战机出现后,协约国飞行员上战场后平均不会超过6个星期,这个也就是“福克灾难”的由来。

“福克E”型战斗机

3.武器特性

导致“福克灾难”的主要设备实际上就是射击断续器,也称射击协调器或者机枪射击协调器(Synchronization gear)。它的基本原理是每当桨叶转到机枪前面时,断续器系统便暂时中止机枪射击。在此之前,战斗机上的武器只能安装在机翼上或者在螺旋桨根部安装钢制的楔形偏导器以挡开子弹,这样子弹打在桨叶上时,会产生强大的冲击力,这种外力作用在发动机上会产生非对称应变,容易造成发动机故障。

经过改进后的“福克E”战斗机拥有两把机枪

在射击断续器研究初期,主要遇到的技术困难是子弹点火迟缓问题。主要由子弹规格的不统一造成,有些子弹的击发时间稍稍慢于标准。福克尔在这一问题上取得了突破性进展,使射击断续器得以实现。

早期“福克E”战机射击断续器的细节图

断续器的工作原理大体是在机械联动装置的末端有一个凸轮,当桨叶即将转到枪口前面时,凸轮受到螺旋桨凸出部的撞击,凸轮的运动通过联动装置与机枪的工作相联通,使机枪暂停击发;当桨叶通过枪口时,凸轮回到原来位置,机枪继续射击。这样大大提升了飞行员使用机枪的准确度,从而让空战脱去了原来比较温和的面纱,真正展现出了战争的残酷。

4.后世影响

由于“福克E”式飞机带来的巨大的损失,英、法等国也不得不采取了一系列应对措施。比如发明了一种把机枪安装在双座机后座上的方法,使机枪可以左右俯仰射击,操纵十分灵活。当德国飞机从后方进行攻击时,他们可以用机枪还击。另外,英国还研制了气动外形较好的“推进式”飞机,实际就是将螺旋桨装在飞机后部,这样飞机向前方射击就不会受到限制,不过飞机的机动性一般。

直到1916年夏天,法国击落了一架“福克E”式战斗机,这样英、法等国才获取了机枪射击协调装置的秘密,并大量在战机上应用。最后,空战战场上出现的单座战斗机都在机头前方安装两挺水冷式重机枪,这种武器装备形式成为第一次世界大战末期战斗机的典型火力配备形式。

在第一次世界大战中,空中作战并不系统,应该说是处于比较混乱的状况,所以那时出现的战绩卓著的“王牌飞行员”,比如,战绩最好的德国冯·里奇特霍芬就击落了敌机80架。这样的战绩在现在来看完全不可想象。正是有了如此高的战损率,各国空军都开始了空战战术的考量,比如,在空战中占据有利射击位置就成为至关重要的条件。通过实战体验,飞行员们发现,在敌机后方进行攻击效果最好,迎头攻击次之,而在敌机的正侧方实施攻击效果最差。于是飞行员都力图占据最利于攻击的位置,空战战术研究就应运而生了。

而到了1915年后期,一位名叫殷麦曼的德国飞行员,发明了一个非同一般的机动动作——“殷麦曼机动”。他利用这个动作取得了多次空战胜利,而英、法空军吃了几次亏后,想出了一种对付方法,即所谓“鱼饵战术”。就是先派一架飞机在较低高度上飞行,并装成“上钩”的样子,从德国飞机尾后追过来;而另外一架飞机埋伏在德机做半筋斗翻转的顶点高度附近,当德机开始翻转时,突然对其发动攻击。

有“红色男爵”之称的德国王牌飞行员冯·里奇特霍芬

德国飞行员殷麦曼

可以这样说“福克灾难”对后来空中战场的影响相当深远,如果总结起来,主要有三点:第一,促使战机武器不断革新;第二,提升战机的机动性成为刚性指标;第三,飞行员的驾驶水平不断提升。这三点改变也是现代战机不断发展的动力,哪一项出现短板,战机的综合作战性能就将大打折扣。

“殷麦曼机动”示意图