特种武器:苏联特种装甲力量拾遗
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苏联自动雪撬的通用动力:M-11活塞式星型气冷发动机

作为一个经久不衰的传奇,著名的M-11星型活塞气冷发动机诞生于1923年,当时苏联政府为新型教练机计划发起了一场动力选型竞赛,而M-11凭借先进结构设计,很快便在竞赛中脱颖而出。这是一台如自行车般简单的活塞发动机。事实上,除了5个硬铝缸体外,整个发动机就只有两个转动部件,因此与一般的转缸式活塞发动机具有固定壳体、扭矩板、同步组件等二十多个活动部件相比结构大大简化。

更重要的是,由于其转子每旋转一圈就作功一次,而当时广为流行的转缸式活塞发动机每旋转两圈才作功一次,再加上因为转子引擎的轴向运转特性,它并不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。因此M-11先天便具有高马力容积比(引擎容积较小就能输出较多动力)的显著优点:不但体积较小,重量轻、重心低,而且故障的可能性也大大减小了。

M-11的成功是自有其道理的:首先,M-11是最早获得成功的转子活塞式航空发动机,与一战时那些转缸活塞式航空引擎相比,由于汽缸不再旋转,不但为进一步提升发动机功率指明了方向,而且也在很大程度上解决了困扰已久的噪音与废气问题;其次,简单的结构设计不但使这种发动机对制造工艺的要求门槛极低、生产成本低廉,而且也使其可维护性与可靠性都达到了一个相当令人满意的水平;最后,出色的性能与轻型航空动力的适当定位相结合,这使M-11对于某些特定机型上是不可代替的(如Po-2/Yak-18这种初级教练机),这便注定了M-11的先天“长寿”。

当然,M-11的成熟也并非是一蹴而就的。事实上,最初生产的M-11大修间隔仅有可怜的50小时。但在经历了4年时间的不断努后,B.施维特索夫(Shvetsov)终于成功地将这一数字提高到了1500小时!具体来说,在整个发展历程中,M-11共分为3个基本型号,即M-11、M-11D、M-11FR。其中,输出功率100马力的M-11,属于产量最大的基本型号(约7万台),从1923年一直生产到1945年底,持续生产时间约22年;M-11D的出现时间要稍晚于M-11,最大输出功率125马力,产量约2万台左右。

至于1946年投产的M-11FR,则属于M-11家族的最终型号,除了最大起飞功率进一步提高到约160马力(1900转/分钟)外,还用隔膜化油器取代了原先的浮子化油器,以避免在俯冲时化油器因缺油而熄火,从而使M-11的性能获得了实质性的改善。不过,由于M-11的几个燃烧室并非完全隔离,因此在引擎使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题,这个问题始终困扰着M-11的整个发展历程。

M-11 5缸星型气冷活塞式航空发动机外形示意图

尽管这台拥有5个汽缸的航空发动机今天看起来已经是极为简陋了,但在其刚刚诞生的年代,M-11却是航空动力领域一个不折不扣的里程碑式设计,也是日后苏联著名飞机发动机设计师B.施维特索夫(Shvetsov)的成名之作。无论生产数量之大还是服役年代之久远,M-11都可称得上是前无古人。从1923年开始量产,到1952年11月最后一台发动机下线,29年间共有10万台M-11被制造出来,不管以何种标准衡量,这都是一个令人令人乍舌的数字(波兰按照许可证生产的M-11D与M-11FR-1并未包括在统计内)。

事实上,在选择了以M-11为动力的一连串机型名单中:波利卡波夫Po-2、雅克福列夫UT-1/2、Yak-12/18、米格(Mikoyan-Gurevich)MiG-8、波兰的PZL S-4卡尼娜(Kania)、保加利亚的Лаз-7М、我国的初教5、初教6原型机……单是著名的Po-2便足以证明M-11的成功。可以说,几乎所有苏联飞行员都是在Po-2上完成了自己的处女飞行。时至今日,我们仍然可以在一些保养状况甚佳,能够保持飞行状态的Po-2与Yak-18上,听到M-11那坚韧绵长的“嗡嗡”声。

至今仍然活跃于天空的这架Po-2,让人深刻的理解到什么叫“老兵不死,只是凋零”……作为一颗经受了严酷考验的心脏,正是简单可靠的M-11使这些老兵坚持到了现在,这对于一台设计年龄将近90岁的发动机来说,以“奇迹”二字来形容当不算过份。

从某种意义上来讲,正是简单可靠的M-11发动机成就了Po-2的辉煌。Po-2是苏联“战斗机之王”波利卡波夫(N.N.Polikarpov)设计的一种著名的双翼教练机,1928年首次试飞,1930年开始大批量生产,一直持续到1953年。总产量约33000架。Po-2具有极好的操纵性,适合作教练机使用。如果出现失速,只需要将驾驶杆完全中立(放脱驾驶杆即可),飞机就会自动脱离螺旋。

M-11 5缸星型气冷活塞式航空发动机外形示意图

今天仍在飞行的一架Po-2初极教练机

在卫国战争中,老式的Po-2发挥了其他飞机不能取代的作用,做为联络机、救护机、夜间轰炸机(袭扰机)等使用。做为联络机,主要飞往敌后的游击队控制区,为游击队送去医药、通讯器材、联络员等;做为救护机则将危重的伤员送到后方医院;大量的Po-2组成夜间轰炸机团,一到夜晚就飞临敌人的战线、机场等目标进行袭扰,虽然轰炸本身不会造成多大损失,但使敌方整夜不能安眠。Po-2夜间在低空活动,敌方战斗机根本无法攻击,地面炮火也无法跟踪射击,所以获得了成功。

不少夜间轰炸机团甚至全部由妇女组成,这其中以第588夜间轰炸机团最为著名。苏联空军第588夜间轰炸机团于1942年组建,所有人员均为女性,装备老式的教练机Po-2。和其他Po-2夜间轰炸机团一样,第588夜间轰炸机团每天晚上出击,攻击敌军的宿营地、飞机场、供应仓库等目标,破坏效果谈不上,但每天使敌人处于戒备状态,长期不能休息而对敌军产生了强大的心理战效果。

以M-11为动力的Po-2初级教练机

Po-2飞得很慢很低,但是极不容易被击落。德军的Bf-109或Fw-190战斗机最低速度远大于该机,即使发现Po-2,只要Po-2向旁边来一个转弯机动,敌人的夜间战斗机必然冲到Po-2前面,不得不再绕一个大圈再来寻找。这种“猫捉老鼠”的游戏,绝大部分以战斗机的失败而告终。况且,Po-2飞得离地面很近,几乎是掠地飞行,敌军战斗机不可能飞得这样低。以上结果导致德军司令部曾经许愿,只要飞行员击落一架Po-2即可获得铁十字勋章。

Po-2还有一种奇袭敌人的战斗方式,在距离目标还很远的时候关闭发动机,靠Po-2良好的滑翔性能飞临目标上空,当德军听到风吹Po-2翼间张线的啸声时,飞机已经就在他的头顶上了。攻击完毕后,Po-2再发动发动机飞离目标。德军的地面雷达或机载雷达对Po-2也无可奈何。一是Po-2飞得太低,信号被地面杂波湮没;二是Po-2绝大部分材料是木材,对雷达波反射很小。德军的早期红外线探测装置夜因为M-11发动机功率很小,红外特征不明显而无法探测到。第588夜间轰炸机团的作战行动十分成功,3年内一共飞行24000架次。有23人次获得“苏联英雄”,12人获得“红旗勋章”。德军将这些勇敢的女性称为“Nachthexen”(即北欧神话中的夜晚骑木头扫把杆飞行的巫婆,夜间女巫)。而到了朝鲜战争时期,Po-2又成了“联合国军”(尤其是美军)口中的“查铺的查理”,顾名思义,即令人讨厌的“家伙”。