飛行的“哥利亞”德國(guó)Ju 322巨型滑翔機(jī)小傳

文/云中子

1940年5月10日，德軍閃擊低地國(guó)家，在奪取比利時(shí)埃本·埃馬耳要塞和要塞西北部艾伯特運(yùn)河上荷蘭境內(nèi)的三座橋梁：坎尼、費(fèi)羅恩哈芬）、費(fèi)爾德韋茲爾特時(shí)首次使用了滑翔機(jī)。之后，一系列眩目的成功，證明了使用滑翔機(jī)運(yùn)輸突擊部隊(duì)果然具有很大的隱蔽性，而且不必像傘降那樣花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行兵力集結(jié)。然而，盡管擁有DFS230 這類出色的突擊滑翔機(jī)，但為了入侵英國(guó)的計(jì)劃能夠順利實(shí)施，對(duì)一種主要用于輸送重型裝備的超重型滑翔機(jī)的研究卻仍是勢(shì)在必行的。當(dāng)然意料之中的是，德軍參謀本部對(duì)于這種超重型滑翔機(jī)的要求可謂苛刻到了某種極點(diǎn)：它將比有史以來(lái)的任何同類都要龐大，是不折不扣的史前巨人，不但要有能力將包括PzKW ⅠV 號(hào)坦克 、PzKW ⅠⅠⅠ號(hào)突擊炮、88 毫米高炮及其乘員、彈藥、油料在內(nèi)的載荷裝進(jìn)機(jī)艙飛起來(lái)，更要能帶著滿肚子的寶貝在海峽對(duì)岸的原野或是海岸安然降落……

克里特島的作戰(zhàn)表明，Ju 52/3m 在性能上與德國(guó)空軍對(duì)重型突擊運(yùn)輸機(jī)的要求相距甚遠(yuǎn)，難堪大任。

起初，如此苛刻的超重型滑翔機(jī)指標(biāo)令德國(guó)航空部頗為頭疼了一陣子。但不久后，各個(gè)廠商紛紛欲試的態(tài)度讓德國(guó)航空部松了一口氣，看來(lái)自認(rèn)為能攬下這個(gè)”瓷器活”的人還是大有人在。其實(shí)，德國(guó)航空部的擔(dān)心完全是多余的，德國(guó)航空界在滑翔機(jī)領(lǐng)域?qū)嵙χ畯?qiáng)完全超出了它的想像，當(dāng)然這是有其歷史淵源的：首先，德國(guó)是滑翔機(jī)當(dāng)之無(wú)愧的發(fā)源地之一。1891年，德國(guó)著名航空學(xué)家?jiàn)W托·李林塔爾制造了世界上第一架固定翼滑翔機(jī)，并在其后5年中先后設(shè)計(jì)并制造了 5 種單翼滑翔機(jī)和 2 種雙翼滑翔機(jī)。1896年 8月9日，李林塔爾在一次滑翔機(jī)飛行試驗(yàn)時(shí)不幸墜落，臨死前留下的最后一句話是“必須有人為此犧牲”。正是李林塔爾的滑翔機(jī)試驗(yàn)為后來(lái)萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)奠定了基礎(chǔ)，他后來(lái)被人們尊稱為“滑翔機(jī)之父”。是李林塔爾讓人們認(rèn)識(shí)到即使沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)，僅僅依靠風(fēng)力和重力也能進(jìn)行飛行。其次，在李林塔爾犧牲20 多年后，在第一次世界大戰(zhàn)中戰(zhàn)敗的德國(guó)受制于《凡爾賽和約》及后來(lái)的《巴黎航空協(xié)定》的掣肘，不得擁有和開(kāi)發(fā)任何軍用飛機(jī)。但該協(xié)定并未禁止德國(guó)建造滑翔機(jī)。于是，魏瑪共和國(guó)政府抓住這個(gè)空檔，在國(guó)內(nèi)成立了無(wú)數(shù)滑翔機(jī)俱樂(lè)部，一時(shí)間滑翔運(yùn)動(dòng)在德國(guó)境內(nèi)風(fēng)起云涌，為日后德國(guó)航空工業(yè)的重建及德國(guó)空軍的復(fù)興培養(yǎng)了設(shè)計(jì)與使用兩方面的大批寶貴人才。到1933年希特勒上臺(tái)時(shí)，滑翔機(jī)訓(xùn)練更是成為了每所德國(guó)高中的必修課目之一?？梢哉f(shuō)，當(dāng)年的德國(guó)空軍完全是借助滑翔機(jī)的翅膀重新飛上天空的。由此可見(jiàn)，德國(guó)航空部這次對(duì)自己的實(shí)力是嚴(yán)重低估了，而這種情況對(duì)一貫自負(fù)的德國(guó)航空部來(lái)說(shuō)還是十分罕見(jiàn)的。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

Ju 322 “哥利亞”的藝術(shù)想象圖

1940年12月19日，也就是“海獅計(jì)劃”被正式暫停一周后，德國(guó)航空部向各大廠商發(fā)布了一份詳細(xì)的超重型滑翔機(jī)需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)（Spec）。結(jié)果，短短3 天后，就收到了來(lái)自亨克爾、容克斯、DFS、梅賽施米特、?？恕の譅柗虻? 家公司的13 個(gè)方案！在如此短的時(shí)間內(nèi)居然如雨后春筍般一下子冒出如此多的備選方案，這讓人不禁懷疑起這些廠商是不是早有預(yù)謀？但無(wú)論如何德國(guó)航空部官員的喜悅真的是溢于言表了：國(guó)內(nèi)各大飛機(jī)公司的態(tài)度無(wú)異于令其吃了一顆定心丸。由于選擇的余地如此之大，德國(guó)航空部也就毫不客氣的大肆挑肥減瘦了一番，最終容克斯及梅賽施米特公司由于技高一籌而入選，獲準(zhǔn)進(jìn)入下一階段的工程樣機(jī)競(jìng)標(biāo)。由于事關(guān)全局，整個(gè)超重型滑翔機(jī)計(jì)劃被德國(guó)航空部視為一項(xiàng)戰(zhàn)略性機(jī)密，具有等同于“海獅計(jì)劃”本身的保密級(jí)別，并被賦予了一個(gè)令人丈二摸不著頭腦的代號(hào)——“華沙行動(dòng)”。本身不將雞蛋放到一個(gè)籃子里的原則，在“華沙行動(dòng)”的框架中，容克斯公司在梅澤堡的設(shè)計(jì)單位被稱為“華沙東”，按德國(guó)航空部的指定負(fù)責(zé)全木質(zhì)構(gòu)造滑翔機(jī)的設(shè)計(jì)；而位于利佛海姆的梅賽施米特公司的設(shè)計(jì)單位則被稱為“華沙南”，主要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)金屬骨架蒙布構(gòu)造的滑翔機(jī)。

為了贏得這只首批訂單就有100 架之多的大蛋糕，容克斯毫不猶豫地復(fù)活了舊約圣經(jīng)中的巨人——其繪圖板上的Ju 322“哥利亞”，是一架翼展62 米、翼寬9.5米、翼面積居然達(dá)925 平方米的龐然大物。其實(shí)，單論如此“壯觀”的機(jī)體規(guī)模，就已經(jīng)無(wú)愧于“哥利亞”這樣一個(gè)如雷慣耳的名字了。不過(guò)，與突兀的氣動(dòng)布局相比，巨人身材所帶來(lái)的視覺(jué)效果反而顯得有些黯淡了。以20 世紀(jì)40年代初的標(biāo)準(zhǔn)，完全融合進(jìn)機(jī)翼的機(jī)身、令人印像深刻的巨翼加上一個(gè)欲蓋彌彰的機(jī)尾——如此前衛(wèi)的半飛翼造型實(shí)在是有太多理由值得詫異了。相信即便在今天，如果有這樣的東西上天也是一件很難令人忽視的事情。顯然“哥利亞”的“身世”似乎并不簡(jiǎn)單——20 世紀(jì)30年代德國(guó)航空工業(yè)的驕傲，同樣出自容克斯公司手筆的G 38 被認(rèn)為與Ju 322 有著莫大的血緣關(guān)系。

事實(shí)上，Ju 322 在設(shè)計(jì)上的確大量參考了G 38，特別是鈍前緣厚翼型的機(jī)翼更是如此。如果說(shuō)，G 38 是插上翅膀的房子，那么Ju 322“哥利亞”似乎就應(yīng)該被稱為建在翅膀中的房子才夠準(zhǔn)確。G 38 那已然不小的機(jī)翼到了Ju 322 身上終于喧賓奪主，徹底將機(jī)身吞沒(méi)只剩一個(gè)孤零零的單薄機(jī)尾甚為可憐地突兀在外。除了有無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別外，G 38 與Ju 322在整體設(shè)計(jì)上可謂一脈傳承，尤其是一副巨翼使二者間的血緣關(guān)系更是暴露無(wú)遺。Ju 322 與其說(shuō)是一個(gè)全新的型號(hào)，倒不如說(shuō)是G 38 的木制結(jié)構(gòu)無(wú)動(dòng)力洐生版。幾乎是“哥利亞”全部?jī)?nèi)容的巨翼是如此的厚重，以至于主翼中央部居然足以構(gòu)成一個(gè)木質(zhì)多梁構(gòu)造的巨大艙室（寬11 米，長(zhǎng)14 米），用以滿足德國(guó)航空部那魔鬼般的苛刻載荷要求。至于平直的主翼中央前緣，則被設(shè)計(jì)成鉸接可開(kāi)啟式的，作為貨艙的出入口。實(shí)際上，載重能力倒還是其次，機(jī)艙能容納物品的尺寸才是個(gè)關(guān)鍵，畢竟從88 炮到PzKW ⅠⅠⅠ/ⅠV 沒(méi)有一個(gè)是塊頭小的。相比之下，G 38 機(jī)翼內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)維修間倒顯得有些魄力不足了。

20 世紀(jì)30年代的奇觀之一：容克斯G 38“德意志號(hào)”。注意一個(gè)有趣的細(xì)節(jié)，“德意志號(hào)”全部4 臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中，最內(nèi)側(cè)的兩臺(tái)配用了4 葉木制不可變距螺旋槳，最外側(cè)的兩臺(tái)配用的則是2 葉螺旋槳。

建造中的G 38 機(jī)身，讓我們可以對(duì)該機(jī)的翼根厚度有一個(gè)很直觀的認(rèn)識(shí)。

令人稍感意外的是，容克斯認(rèn)為，像Ju 322 這樣如此龐大的飛行器只需一個(gè)飛行員操縱就足矣。這個(gè)單座的飛行員座艙位于翼中的左舷，并在表面開(kāi)啟了一個(gè)風(fēng)阻極小的封閉式風(fēng)擋。另一方面，對(duì)一個(gè)起飛重量達(dá)45 噸的巨型航空怪物而言，常規(guī)的起落架顯然無(wú)法滿足在野外降落的需求。當(dāng)然，也不排除容克斯的工程師們不甘心“哥利亞”如此反傳統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)卻因起落架而平庸起來(lái)。于是，我們?cè)凇案缋麃啞钡臋C(jī)腹下干脆直接看到了4個(gè)結(jié)實(shí)的鋼質(zhì)滑橇被用于著陸；起飛時(shí)，則使用一臺(tái)可分離的、重達(dá)8 噸的、擁有多達(dá)32 個(gè)輪子的蜈蚣式滑跑臺(tái)車。最后，令人印象頗為深刻的是，以前緣后掠角的出現(xiàn)為分界線，位于主翼中段前緣兩端的兩個(gè)中世紀(jì)風(fēng)格旋轉(zhuǎn)機(jī)槍塔，卻為容克斯復(fù)活的這個(gè)遠(yuǎn)古巨人莫名奇妙的奠定了一種工業(yè)時(shí)代基調(diào)。當(dāng)然Ju 322 的外觀特色也因?yàn)閮蓚€(gè)“箭樓”的存在而倍加鮮明。需要指出的是，兩個(gè)突出的機(jī)槍塔在降落時(shí)還兼有防撞緩沖器的作用。

需要說(shuō)明的是，哥利亞在容克斯內(nèi)部的設(shè)計(jì)編號(hào)最初并不是Ju 322 而是EF 94。EF 94 是按照20 噸軍用有效載荷的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，因?yàn)榭紤]到在其所要執(zhí)行的任務(wù)中該機(jī)的使用壽命很可能僅有可憐的一次，所以德國(guó)航空部特意要求容克斯全部使用木制材料建造該機(jī)，以免造成資源的浪費(fèi)。在基本設(shè)計(jì)完成后，容克斯將EF 94 縮比模型送交德國(guó)航空部進(jìn)行審查，雖然經(jīng)過(guò)有限風(fēng)洞試驗(yàn)，德國(guó)航空部對(duì)EF 94 的表現(xiàn)還算認(rèn)同，但同時(shí)也指出該機(jī)需要將翼展由82 米縮減到61 米，原因是82 米的翼展將使德國(guó)空軍的所有機(jī)庫(kù)在這個(gè)龐然大物前無(wú)能為力。另外，EF 94 那過(guò)小的尾翼引起了烏德特將軍的擔(dān)心。這位挑剔的德國(guó)空軍技術(shù)總監(jiān)認(rèn)為EF 94 在空中將會(huì)像秋葉一樣不穩(wěn)定。后來(lái)的事實(shí)證明，烏德特的擔(dān)心決不是多余的。1940年11月，修改后的EF 94 與梅賽施米特的Me 321 被同時(shí)正式呈交德國(guó)航空部。結(jié)果兩家公司如愿以償，分別獲得了200 架與100 架的首批訂單。此時(shí)的EF 94 已被容克斯正式改名為Ju 322“哥利亞”。

與“齊柏林”飛艇結(jié)伴而飛的G 38“德意志號(hào)”巨型客機(jī)

停在地面上的G 38

試飛過(guò)程

然而，由于容克斯在一戰(zhàn)期間就“過(guò)早地”掌握了先進(jìn)的全金屬飛機(jī)制造技術(shù)，以致于制造全木質(zhì)飛機(jī)反倒非其所長(zhǎng)，結(jié)果Ju 322的建造與試飛并不是一帆風(fēng)順。先是在強(qiáng)度靜力試驗(yàn)中麻煩不斷：因?yàn)槿狈?jīng)驗(yàn)，再加上匆忙收購(gòu)的木材材質(zhì)不良，黏合劑也很差，結(jié)果制造出來(lái)的靜力試驗(yàn)機(jī)體很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。在強(qiáng)度試驗(yàn)中，1 號(hào)主翼梁在設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%、2 號(hào)主翼梁在60%時(shí)就折斷了。而為增加強(qiáng)度而補(bǔ)加的結(jié)構(gòu)又增大了機(jī)體的重量，這就使該機(jī)所能達(dá)到的實(shí)際性能與設(shè)計(jì)指標(biāo)不可避免地產(chǎn)生了偏差。至于給機(jī)體打補(bǔ)丁的惡果則很快就在后面的試飛中顯現(xiàn)出來(lái)了，再加上從EF 94 階段便存在的一些設(shè)計(jì)瑕疵，整個(gè)試飛過(guò)程只能用一團(tuán)亂麻來(lái)形容。

容克斯EF 94 的木制模型

梅賽施米特的Me 321

Me 321 三視圖

Me 321 的機(jī)身結(jié)構(gòu)

Me 321 裝載示意圖

本來(lái)由于前機(jī)身完全融入了主翼，對(duì)后機(jī)身的去留容克斯一度也是動(dòng)過(guò)心思的，比如在主翼上用調(diào)整片與擾流板取代傳統(tǒng)尾翼的作用。但出于對(duì)一架純飛翼布局的航空怪物是否還能保持足夠的穩(wěn)定性沒(méi)有把握，結(jié)果出于“求穩(wěn)”的考慮，一個(gè)長(zhǎng)度較G 38 有所縮水的后機(jī)身還是妥協(xié)性的出現(xiàn)在了哥利亞的身上，這就不可避免地引起了氣動(dòng)重心的變化。更糟糕的是不知何故，容克斯在EF 94 乃至后來(lái)的Ju 322 上放棄了G 38 的箱形尾，取而代之的是一個(gè)干凈利落的十字尾。然而這樣一來(lái)，看上去倒是有一種現(xiàn)代化的干凈利落的味道。但由于尾翼翼面面積急劇減少，再加上那個(gè)有敷衍了事之嫌的后機(jī)身，可以說(shuō)“哥利亞”在穩(wěn)定性方面的問(wèn)題幾乎可以算是一種與生俱來(lái)的必然困擾。

“哥利亞”存在的目的是將重達(dá)約20 噸的載荷由一地運(yùn)往另一地，也就是說(shuō)一架軍用運(yùn)輸機(jī)載荷飛行才是至關(guān)重要的考績(jī)指標(biāo)。但是，載荷的分布和變化勢(shì)必對(duì)飛機(jī)的受力和重心的位置產(chǎn)生影響，從而出現(xiàn)了重力與升力的平衡問(wèn)題。如果升力和重力不平衡，就會(huì)使飛機(jī)出現(xiàn)俯仰不穩(wěn)，導(dǎo)致飛機(jī)難以操縱，甚至出現(xiàn)事故。故此，對(duì)于EF 94 而言，盡量放寬重心的前后限范圍才是關(guān)鍵，否則即便空載飛行能飛出花兒來(lái)也無(wú)濟(jì)于事。然而，半飛翼布局的EF 94 在這方面作的并不是十分完美，恰恰是由于那個(gè)后機(jī)身的存在，空載與載荷飛行時(shí)，該機(jī)重心變化很大，甚至可以說(shuō)是截然不同。

Ju 322“哥利亞”一號(hào)原型機(jī)

Ju 322“哥利亞”模型

基本上當(dāng)我們計(jì)算飛機(jī)升力載荷時(shí)，是包含了主翼和水平安定面的總面積的。換句話說(shuō)，水平安定面就是一個(gè)小主翼，它除了提供水平安定作用外也提供少許升力。水平安定面的升力直接影響了全機(jī)重心的位置：如果安定面面積過(guò)小則重心前移，相反大的水平安定面則形成重心后移。而反觀EF 94，飛翼布局本來(lái)就可以看作機(jī)身很短或者尾力臂很短的飛機(jī)，其重心位置更靠前一些?，F(xiàn)在保留下來(lái)的后機(jī)身雖然部分平衡了這個(gè)難題，然而由于水平安定面過(guò)小，使該機(jī)在空載飛行時(shí)重心仍然較為靠前，這就造成這架巨型運(yùn)輸機(jī)因?yàn)榭v向穩(wěn)定性過(guò)強(qiáng)而使得飛機(jī)的俯仰操縱變得很差，以至于在起飛和降落時(shí)，水平尾翼由于產(chǎn)生向下的力而作用減少，起飛著陸要用更長(zhǎng)的距離，升降舵的操縱因而變得困難起來(lái)。此外，由于尾翼會(huì)產(chǎn)生向下的力，那么機(jī)翼就要增大迎角產(chǎn)生比正常情況時(shí)更大的升力來(lái)使得受力平衡，這就會(huì)產(chǎn)生更大的誘導(dǎo)阻力，飛機(jī)也就需要用更大的推力來(lái)爬升到預(yù)定高度。同時(shí)由于飛行時(shí)迎角很大，失速的速度也在提高，飛機(jī)容易進(jìn)入失速狀態(tài)。

以上都是EF 94/Ju 322 空載時(shí)的空氣動(dòng)力特性，至于該機(jī)載荷飛行情況如何則又要另當(dāng)別論了。由于重心的前后限范圍區(qū)間范圍相當(dāng)狹窄，當(dāng)該機(jī)重載飛行時(shí)，重心反而會(huì)由靠前變?yōu)榭亢?，這又帶來(lái)了更為令人頭痛的空氣動(dòng)力特性：飛機(jī)將變得縱向不穩(wěn)定，只要有任何的俯仰擾動(dòng)，駕駛員必須小心處理——由于操縱過(guò)分靈敏，所以操縱動(dòng)作要小，稍大的操縱力就會(huì)引起飛行姿態(tài)的劇烈變化，同樣非常容易進(jìn)入失速并且難以恢復(fù)，同時(shí)飛機(jī)結(jié)構(gòu)也會(huì)受到更大應(yīng)力。當(dāng)然，無(wú)論重載也罷、空載也好，有一點(diǎn)是相同的：由于垂尾面積相對(duì)有限，EF 94/Ju 322 的水平穩(wěn)定性同樣令人堪憂，即便是在地面滑跑時(shí)也是如此。至此，從繪圖板依始，尚未出世的“哥利亞”就已經(jīng)注定是一個(gè)跛足的巨人了。

1941年3月12日，由容克斯首席試飛員黑塞爾巴赫親自駕駛首架Ju 322“哥利亞”原型機(jī)進(jìn)行了首次試飛。由于梅澤堡的跑道不夠長(zhǎng)，容克斯在試飛前特意將跑道盡頭的森林伐倒了4.8 千米。雖然在滑跑途中就極不穩(wěn)定，著陸后又激烈縱搖，但這個(gè)圣經(jīng)里傳說(shuō)中的巨人總算在一架Ju 90 運(yùn)輸機(jī)的牽引下體驗(yàn)了一把飛行的滋味。然而，接下來(lái)的載荷飛行就遠(yuǎn)沒(méi)有這么輕松愉快了，由于對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的補(bǔ)強(qiáng)導(dǎo)致機(jī)體重量的攀升，容克斯沮喪的發(fā)現(xiàn)Ju 322 的最大有效載荷由20 噸降到了16 噸。這還不算是最倒霉的，在3月20日進(jìn)行的地面裝載試驗(yàn)中，一輛PzKW ⅠV坦克在開(kāi)進(jìn)貨艙后就沒(méi)能再開(kāi)出來(lái)——由于木質(zhì)地板強(qiáng)度不夠，坦克居然將地板整個(gè)壓塌！而在1941年3月29日的另一次試飛中，更是令所有人都驚出了一身冷汗。這是一次載重4 噸的拖曳飛行，盡管根據(jù)前幾次的試飛結(jié)果，“哥利亞”的尾翼面積已經(jīng)經(jīng)過(guò)了擴(kuò)大，然而看起來(lái)改進(jìn)收效甚微。從Ju 90 將“哥利亞”從跑道上拽上天起，這個(gè)巨人就和它的“保姆”鬧別扭，結(jié)果牽引機(jī)為脫離險(xiǎn)境，只好切斷牽引拖索后加大油門作小角度俯沖，直至離地幾米處才恢復(fù)穩(wěn)定的飛行。被拋下的“哥利亞”迫降在一個(gè)村莊附近的田野上。為保守秘密，德軍封鎖了這個(gè)地區(qū)，兩個(gè)星期后用兩輛坦克把它拖回梅澤堡。

載重量的大幅縮水，再加上試飛中接二連三出現(xiàn)的穩(wěn)定性問(wèn)題，更重要的是對(duì)手梅賽施米特Me 321 進(jìn)展順利，這一切終于使德國(guó)航空部失去了耐心，1941年5月，“哥利亞”被認(rèn)為是失敗的作品慘遭淘汰，連同已完成的2 號(hào)原型機(jī)在內(nèi)，全部99 架正在裝配中的巨人被德國(guó)航空部下令肢解，容克斯的工人幾乎是含淚將這些自己親手制造的龐然大物拆成劈柴，一號(hào)原型機(jī)也被棄至梅澤堡從此再也沒(méi)有上天——幾乎已經(jīng)到手的鴨子還是飛掉了。

結(jié)局

需要清醒看到的是，擊倒“哥利亞”的“大衛(wèi)”并不是來(lái)自外面的某個(gè)地方，這個(gè)“大衛(wèi)”正是他自己。半飛翼布局用在“哥利亞”身上可謂毀譽(yù)參半——機(jī)身結(jié)構(gòu)牢靠，升力面積巨大，機(jī)內(nèi)空間寬裕，然而重心不合理帶來(lái)的穩(wěn)定性問(wèn)題使其龐大但不協(xié)調(diào)的身軀自其誕生起就奠定了失敗的結(jié)局。雖然整個(gè)Ju 322 計(jì)劃花掉了容克斯4500 萬(wàn)帝國(guó)馬克，但最后剩下的卻不過(guò)是竹籃打水般的一場(chǎng)空歡喜。