在第二次世界大战期间,德国空军尝试了许多非正统的设计。其中包括少数火箭动力飞机,例如 Me 163。这架特殊的飞机是由于两个不同项目的意外组合而创造的。一是亚历山大·马丁·利皮施设计的机身,二是赫尔穆斯·沃尔特研制的火箭发动机。在对第一架原型机进行测试之后,制造了大约 10 架飞机的小型系列,主要用于测试和训练。
亚历山大·马丁·利皮施和赫尔穆斯·沃尔特
Me 163 的历史与飞机工程师 Alexander Martin Lippisch 和火箭开发先驱 Helmuth Walter 的工作和设计密切相关。至少可以说,利皮施在他的飞机设计工作中有些非正统。他对完全没有尾翼或全翼配置的滑翔机和后来的飞机的开发非常感兴趣。
实验。虽然滑翔机的发展似乎是浪费精力,但它实际上为德国人提供了一个良好的基础,他们在 1930 年代成功地发展了德国空军,并在战争开始时成为了一支强大的力量。1925 年,Lippisch 加入了 Rhön Rossitten Gesellschaft RRG,在那里他很快就开始了他的第一架滑翔机的工作。它被命名为Storch I,并结合了他不同寻常的全翼设计。
多年来,利皮施也对火箭技术产生了兴趣。在 Fritz von Opel 的帮助下,Lippisch 设法制造了一架火箭辅助滑翔机。这个装置于 1928 年 6 月进行了飞行测试。这实际上是世界上第一次火箭辅助飞行。虽然最初是成功的,但滑翔机坠毁并起火。飞机wa在事故中丢失。
这次事故并没有阻止 Lippisch 对火箭动力全翼滑翔机进行试验。他的工作重点是他的 Storch V 滑翔机的动力版本。在这个项目中,他使用了一台 8 马力的 DKW 发动机。他的工作很成功,他设法找到愿意为该项目提供资金的投资者。这导致了 1920 年代后期 Delta I 全翼飞机的开发,随后是 Delta II、III 和 IV。
在此之后,Lippisch 加入了Deutsche Forschungsinstitut DFS,在那里他担任工程师。在那里,他开发了一系列新的滑翔机设计,例如 DFS 40。1938 年,Helmuth Walter 的工作引起了他的注意。沃尔特是一位对火箭推进非常感兴趣的年轻科学家。他设法获得了军事资金,这对他的工作有很大帮助。1937 年,他甚至设法获得了Reichsluftfahrtministerium RLM(德国空军部)的关注。RLM 成立了Sondertriebwerke(特殊推进系统部),目的是在航空工业中试验火箭发动机。虽然该部门主要专注于开发用于短距起飞辅助的火箭发动机,但沃尔特希望在火箭推进方面发挥更突出的作用。他打算开发一种可以取代标准活塞发动机的火箭发动机。沃尔特设法开发了一种名为沃尔特 TP-1 的发动机,该发动机由所谓的“T-Stoff”(过氧化氢)和“Z-Stoff”(高锰酸钙或高锰酸钠的水溶液)提供燃料。他的发动机设计将在 1939 年在 He 176 上进行测试。然而,最终结果令人失望,发动机没有投入生产。
DFS 194 的前身
Lippisch 和他的设计团队开始着手开展一个包含 Walter 火箭发动机的新项目。最初,该项目被简单地指定为Entwurf X(设计 X),然后改为 8-194,最后改为 DFS 194。由于 DFS 缺乏适当的生产能力来完成飞机,原型机的工作暂时停止。为了使项目继续进行,RLM 指示梅塞施密特提供必要的人力和生产支持。鉴于 DFS 的进展机会很小,并且为了提高项目的速度,Lippisch 和他的团队于 1939 年初搬到了梅塞施密特在奥格斯堡的基地。他还试图与 Heinkel 谈判生产和开发 DFS DFS 194 项目,但没有任何结果。在奥格斯堡,利皮施和他的团队在梅塞施密特新成立的 L 部门(即利皮施)工作。
第一次计算很有希望,因为这架飞机能够达到 550 公里/小时(342 英里/小时)的速度。完成 DFS 194 后,它于 1939 年夏天被运送到位于佩内明德西机场的秘密德国火箭测试中心。在地面测试期间,人们注意到发动机安装设计不佳且太危险而无法进行实际飞行测试。相反,决定将该设计用作滑翔机。令人惊讶的是,尽管遇到了巨大的挫折,但还是给出了三个原型的生产订单。最初,这些被简单地命名为 Lippisch V1、V2 和 V3,但将更名为 Me 163A V1 到 V3。这样做主要是为了掩盖这架飞机的真正目的,因为这是一个较旧的、被拒绝的 Bf 163 梅塞施密特侦察机项目的名称。
Me 163A 原型系列
RLM 对最初在 DFS 194 上测试的发动机舱的总体设计不满意。他们要求进一步开发 Me 163,需要对其进行重大更改。此外,该发动机将更换为 Walter R II-203 发动机。该发动机的手动调节推力范围为 150-750 公斤(330-1,650 磅)。发动机舱也将完全重新设计,以便于维护主要部件。
1939 年 9 月第二次世界大战爆发后,Me 163 的工作放缓,但仍在继续。Me 163 V1 原型机的第一次无动力飞行,在某些来源标记为 V4,(KE + SW)是在 1941 年初进行的。该原型机由一架 Bf 110 重型战斗机牵引。一旦达到足够的高度,V1 就被释放了。在试飞期间,飞行员海尼·迪特马尔(Heini Dittmar)在俯冲时设法达到了约 850 公里/小时(528 英里/小时)的速度。虽然这是该项目的一个很好的起点,但希特勒在波兰和西方取得军事胜利后,下令减少此类项目的资金。在 Me 163 的情况下,这意味着只需要再制造两个额外的原型。
1941 年 5 月,Me 163 的木制模型完成,然后被运送到 Walter Werke。到达那里后,它将配备 R II-203 发动机。第一台原型机完全完成并配备该发动机后,第一次测试于 1941 年 8 月在佩内明德-韦斯特进行。试飞员再次是 Heini Dittmar。经过从 8 月到 1941 年 9 月的一系列试飞,Me 163 原型机显示出可喜的成果。飞行员设法达到了 800 公里/小时(500 英里/小时)的最高速度。此时,第二架V2原型机也配备了火箭发动机,并用于各种试飞。德国空军总干事 Ernst Udet 对其表现印象深刻。他甚至下令要再制造 8 架原型机,此时总数达到 13 架。
10 月初,Heini Dittmar 表示,为了全面测试 Me 163 的飞行性能,必须增加燃油负荷。在他个人的坚持下,V3(CD + IM)原型得到了充分的推动。这是根据 W. Spate 和 RP Bateson (Messerschmitt Me 163 Komet) 的说法。其他来源,如 M. Griehl (X-Planes German Luftwaffe Prototypes 1930-1945)这架飞机被描述为 V8 原型机。1941 年 10 月 2 日,他登上了天空,最初由一架 Bf 110 拖曳。在 3,960 米(13,000 英尺)的高度,Dittmar 启动了发动机。在达到 965 公里/小时(600 英里/小时)的速度后,由于可压缩性效应,他失去了对飞机的控制。原型机开始向地面快速下降。然后他关闭了发动机,这使他重新获得了控制权,之后他安全地降落在了地面上。后来对飞行的分析表明,迪特马尔设法达到了 1002 公里/小时(623 英里/小时)的速度。由于整个项目是在高度保密的情况下进行的,因此当时没有公布这一成功。
在这些事件之后,Me 163 项目的知名度暂时得到提升,赫尔曼·戈林本人对此也非常感兴趣。Ernst Udet 还在 1941 年 10 月订购了 70 架新的 Me 163 机身和 B 型发动机。一个月后,在 Udet 自杀后,Me 163 的情况发生了巨大变化。他的继任者 Erhard Milch 对 Me 163 等非传统飞机设计不太感兴趣。但该项目的工作仍在继续。
与梅塞施密特分手
在 Me 163 项目进行期间,威利·梅塞施密特和利皮施之间的关系恶化。Messerschmitt 个人不喜欢 Me 163,部分原因是其独特的整体设计,但也考虑到他没有参与其开发。到 1943 年,里皮施离开奥格斯堡,搬到了维也纳。虽然不在设计局,但他试图与 Me 163 开发团队保持一定距离。
与此同时,梅塞施密特不愿参与 Me 163 项目,借口是他的公司已经因生产其他飞机而负担过重。出于这个原因,更多 Me 163 飞机的生产转而交给了 Hans Klemm 拥有的一家相对较小的飞机公司 Klemm Leichtflugzeugbau。
A-0系列的生产
虽然 V1 原型主要用于初始测试,但 V2 将作为 A-0 系列的基础。10 架 A-0 飞机的初始订单先前已交给梅塞施密特,但只完成了 7 架。其余三架飞机实际上是由克莱姆工厂完成的。这些都是从 1941 年到 1942 年完成的。制造的原型数量在消息来源中并不清楚。数量范围从 1 到 8 架原型飞机。根据 S. Ransom 和 HH Cammann (Jagdgeschwader 400) 的说法,虽然最初打算建造三辆原型车,但并非所有原型车都符合要求的规格,除了一辆获得 V4 名称。另一方面,作者 M. Griehl(第三帝国的喷气式飞机)指出 V4 是第一个原型。
在 10 架 Me 163 A-0 飞机中,并非所有飞机都配备了完全运转的发动机。其中一些被用作无动力滑翔机。该版本不适用于作战行动,主要用于船员训练和进一步实验。
1943 年 11 月末,V6 飞机在一次事故中失去了飞行员。在 1943 年底的另一起事故中,另一名飞行员在起飞时发动机停止工作而死亡。当飞行员在控制有限的情况下试图返回着陆时,飞机撞到地面站无线电天线,然后撞到地面并爆炸。在一项调查中发现,起落架小车从地面反弹得比平时高得多,并撞到了飞机,损坏了火箭发动机。一些著名的飞行员,如 Hanna Reitsch,实际上有机会试飞 Me 163 飞机。到 1945 年 2 月,至少有一架飞机仍在运行,用于测试 Erprobungkommando 16 的 55 毫米 R4M 火箭。
直到 1945 年 2 月,至少有一架Me 163A 幸存下来。它被西里西亚的 Erprobungkommando 16(工程测试或评估库曼德)用于测试 55 毫米 R4M 火箭。该单元的主要功能是测试和检查新建的 Me 163,并帮助开发和改进其整体设计。除此之外,Me 163 A 系列没有安装其他武器
技术特性
Me 163A 是一种高速、火箭动力、后掠翼、短机身、混合结构无尾翼飞机。Me 163A 机身由金属制成,分为三个部分,前驾驶舱、中央油箱和后发动机舱。
木制机翼的设计非常简单,由两根覆盖着厚织物的翼梁组成。如果需要,可以将机翼从机身上拆下进行运输。在机翼的后缘放置了副翼,飞行员在飞行中用于俯仰和滚动。机翼面积为 17.5 平方米(57.4 平方英尺)。尾部没有标准的水平稳定器,而是有一个大型垂直稳定器。尽管如此,Me 163A 在飞行过程中没有发现任何重大问题。
为了让飞行员进入驾驶舱,他在飞机左侧配备了一个梯子。驾驶舱顶篷向上打开。整体能见度很差,后来的版本将有一个改进的顶篷。虽然它确实为飞行员的视线提供了一些改进,但它并不能解决飞机整体能见度差的问题。鉴于 Me 163A 基于 DFS 194 滑翔机,它配备了飞机飞行所需的最少仪器。
Me 163A 由一台 HWK R II 203 火箭发动机提供动力,可提供 750 公斤(1,650 磅)的推力。主要燃料由 T 和 Z Stoff 的混合物组成。这两种化学物质具有高反应性、挥发性和易爆炸性。为了避免这种情况,需要大量的准备和安全措施。该发动机达到的最高速度约为 850 公里/小时(530 英里/小时)。这种高速度在一定程度上是由于飞机的重量轻。空重为 1,140 公斤(2,513 磅),最大起飞重量为 2,200 公斤(4,850 磅)。
有趣的是,为了减轻重量,Me 163 没有配备传统的起落架单元。相反,在起飞期间,它配备了一个专门设计的两轮小车。它会在起飞时被抛弃。在机场着陆时,Me 163 使用了位于机身下方的可伸缩滑道。
尽管 A 系列没有被设计为配备任何武器系统,但至少有一架 Me 163A 已在安装 5.5 厘米(2.16 英寸)R4M 空对空火箭的情况下进行了测试。
生产版本
DSF 194 –原型,其进一步发展导致创建 Me 163
Me 163 原型机系列– 原型机
Me 163A-0 – 10 架预生产型飞机
结论
Me 163A 系列尽管外观和整体设计不同寻常,但被证明是一款相当成功的飞机。它有一些缺点,主要是关于其危险的燃料负荷。成功完成测试后,订购了 Me 163B 版本。