由“极光”的珍贵历史照片解读那段鲜为人知的日德飞机制造秘闻(一)

文摘   2024-08-31 19:58   上海  

在这里首先感谢网友LW提供的珍贵素材,并愿意和大家分享。

前言

  从这次开始和德国一起决定接受日本飞机制造商的理由之一,是对日本通过西伯利亚大铁路和潜艇向德国派遣技术人员和军队相关人员,并通过其带回来了设计图纸和产品实物感兴趣;其次是笔者在研究过程中遇到了大量没有公开发表的日本飞机资料;此外,还了解到一些相关人员对日本飞机制造商的表现存在问题,并为此感到疑惑。

  在此,我将利用旧川西飞机公司的资料,通过和德国航空技术的联系,来揭示日本航空技术的另一面。另外,由于刊登的照片等都是原创,所以有些模糊不清,敬请谅解。

所用资料和德国战略

  这些资料历经近70年时间,虽然几乎没有受到紫外线和书虫啃食的影响,但由于水灾,有相当多书页都互相粘在了一起;更严重的问题是,很多珍贵的照片在这些书页当中起到了粘合剂的作用,弄得纠缠不清。在明知会弄破的情况下,经过小心剥离或者在水中浸泡后再剥离,接着去除污渍,之后再烘干恢复书页原貌,最终我得以确认这些资料中有大量德国技术。

  其中一本资料是1943年德国工程师弗朗茨•保罗去川西公司所做的,名为《亨舍尔公司的批量生产法》(原文名,以下简称资料A)讲座记录。在这篇资料里,部分讲座内容是用钢笔记在书页的正反面的,剩下的内容则记载在剪整齐后的蓝色绘图纸背面,共计约100页左右,装订在印有“昭和18年”印章的文件夹中。

  还有一本是在传单上手写,每张上都贴有照片和插图(通过复写纸临摹下来的),名为《飞机生产技术》的手记(以下简称资料B)。从最后日期图章来看,该资料应该是1944年8月以后整理制作的。这里面有几张令人吃惊的照片,当我首次将其展示给一位熟知日本飞机的熟人时,他发出了前所未有的惊讶声。

  这些资料本身似乎和德国技术并没有多少关联,但是在德国飞机研制上却有着重要的联系。这些和现在A4纸一样大小的资料尺寸里隐藏着战略考量。原来A4纸标准的“A规格”是由德国从19世纪末到20世纪初最先提出的,后来成为国际标准、世界标准。

为啥是亨舍尔公司的工程师呢?

  虽然从资料A中可以确认讲座举办于43年7月6日开始的2天时间里,但是其中却没有阐明工程师是何时、通过何种途径来到日本的。尽管如此,我们还是可以通过公司历史沿革和讲座内容类推出本次主讲的工程师为什么既不是来自梅塞施密特公司,也不是来自规模更大的容克斯公司。

亨舍尔飞机制造公司

  亨舍尔飞机制造公司(Henshel Flugzeugwerke AG)的前身是于1848年在德国中部城市卡塞尔创办的亨舍尔父子公司。该公司在19世纪后半叶发展成为世界最大的铁路机车制造商。由其熟练工人制造的车辆以可靠和坚固而闻名。进入20世纪,该公司除了制造新式的卡车和客车外,还生产机床,之后又谋求进军飞机制造领域。

  1931年,就在当时德国最大的飞机制造商——容克斯公司濒临破产之际,亨舍尔公司收购其飞机制造部门的谈判归于破裂,于是决定成立自己的飞机制造部门。1933年春,亨舍尔飞机制造有限公司(Henshel Flugzeugwerke GmBH)仍在卡塞尔成立,随后在柏林近郊兴建了第1工厂(Werk I)和第2工厂(Werk II)。

  作为飞机制造领域的新入行者,该公司首先从许可生产其他公司的飞机开始起步,不久即成立了独立的股份有限公司,并在舍内菲尔德新建的第1工厂陆续生产出了容克斯公司的双引擎轰炸机Ju86和Ju88以及道尼尔公司的Do17等机型。

Ju-86

Ju-88

Do-17

接着又获得德国航空部(RLM)的许可,在第2工厂生产单引擎双翼的Hs123,稍后又在第1和第2工厂许可制造单引擎伞形机翼的侦察机Hs126。1938年,该公司设计制造的新型双引擎攻击机在竞争中击败了福克•沃尔夫公司的Fw189,并发展成了后来的Hs129强击机。

Hs-123俯冲轰炸机

Hs-126侦察机

Fw-189侦察机

Hs-129强击机


  坦克爱好者们都知道,该公司在当时利用机车和汽车制造技术生产诸如虎式和虎王式等坦克。此外,二战后期还在第3工厂制造了一种名为“亨舍尔•巴格纳型的导弹。这是世界上第一种由德国研制并取得战果的反舰导弹。

亨舍尔公司在“批量生产法”方面的技术(照片1~5)


  虽然该公司是飞机制造领域的后起之秀,但在生产制造技术方面和其他飞机制造商截然不同,其在机车等生产过程中积累了大量大型工业制品的量产业绩和实际经验。尽管战前各家飞机制造商都引进了名为“分步式”的批量生产法,但亨舍尔公司更是将其应用到了从新型机床到大型冲压机的生产中,同时将之前应用在汽车制造等方面的技术移植到了飞机制造中,并进一步加以发展。

  虽然该公司卓越的工艺技术在资料A和B中大量呈现,但其中最重要的当属“亨舍尔大型工装具”。图1是其中使用旧式工装具、利用“分步法”装配双引擎轰炸机Do17的主翼以及机身的工程实例。

图1 固定式装配工位组装Do17

  1934年为Hs123制造的工装具虽然简化了基础结构,但仅限于其专用,无法用于其他量产机型的装配,没有实现通用化。此外,也无法移动,而是固定安装在工厂地基上的(也就是说装配工位是固定的,很显然降低了装配效率和场地利用率)。不过在1936年取消了基础底座,安装了大型脚轮,成为了移动式结构。如此一来,以往需要2周的装配时间现在只要2~3天,同时也可以用于其他量产机型,其标准化率达到了50%。关于可移动式工装具的采用在现在(1943年)被认为是理所当然的,但在1936年的时候,川西公司的技术人员就不顾一切去做成了这件事,不由得让人佩服其冒险精神。

  到了1937年,如图2所示,工装具底部采用了粗管,宽度可变的主翼肋骨固定安装在上部,装配时间进一步缩短到只需几个小时,同样可以用于其他量产机型,标准化率进一步达到了80%。

图2 改进型移动式工装具

等到了1938年,如图3所示,工装具上下左右所有的框架均改成了管子(看起来就像脚手架)。除了可以装配宽度可调的固定肋骨外,还增加了铰接式坚固的主翼梁固定夹具,标准化率更是达到了95%。

图3 经过继续改进的管状结构工装具

  还有一项重要设备是工作台。有用L型钢材制作的中、小型“亨舍尔装配工作台”。这些钢材从一头到另一头按一定间隔开有很多孔,通过对这些孔进行适当的组合,并用螺栓和螺母固定,对角支撑等加固件全部采用标准化零件组装而成。现在的DIY商店里也有几乎相同的东西售卖。图4所示为大型亨舍尔式工作台,其面积、高度、甚至楼梯都是可以调整的,图5展示了这点。

图4 大型亨舍尔工作台

图5 调整后的大型工作台

从为每架生产制造中的飞机都制作专用工作台的日方角度来看,这些德式工作台不仅结构简单、坚固耐用,而且节省了制作材料、工时以及分解花费的时间。川西的技术人员据此反思,认为工作台的标准化也不容忽视。

川西的大规模生产

  综合以上叙述,可以明显看出川西公司邀请德国工程师并不是为了学习飞机本身方面的技术,而是为了学习如何高效地“批量生产”其他公司或者自己的飞机。那就让我们随着当时在川西公司拍摄的照片一起去看看当时的生产情况吧。

【2式大艇量产的情景】

  图6是盖有“昭和17年10月设计科”印章的照片、内容是根据主题为“大型飞行艇总装工厂”的模型向我们展示了2式大艇生产的情景。42年为量产该机而在神户市以东、六甲山南的海岸边兴建的甲南工厂大概就以此模型设计的吧?我们从中可以看到,似乎同时计划设立6条生产线,并且装配工序从照片右边开始依次进行。

图6 规划中的2式大艇装配产线模型

  图7是从右端拍摄的同一模型场景,展示了最后总装的样子。首次看到这张照片的时候,我感到有些别扭,因为主翼下面、翼尖的浮筒均采用了在德国飞艇上也能看到的收纳式的。不过,据了解,翼尖浮筒最初是预定为收纳式的,但在量产时改成了固定式。另外,照片前方左侧机体的机头顶端呈黑色,整体外观和后来的新明和的PS-1/2类似。

     

图7产线模型的右侧特写

  那么,你们知道就这4引擎飞机的工作台有多大吗?如果采用“亨舍尔式”,应该可以节约很多吧?此外,生产线是在地面上画出的2条狭窄的平行线,由此可以确认这些线是移动式台架(转运车)的轨道。这个产线模型用于确定实际生产线和工作台的配置,或者可能只是为了向空技厂进行演示。从模型照片和资料B时间相差约2年来看,可以推测是将照片挪用到了“飞机生产技术”的解说上。

极光量产的情景

  照片8是以“总装工程中的十五试双发夜战(极光)为题,并盖有“昭和19年8月设计科”字样印章。虽然拍摄到了工厂内相当大范围的生产线情况,但在这张照片中也只看到1条“极光”生产线,似乎正处于发动机以及机体内部仪器仪表安装工序中。如果机头顶端的玻璃舱罩等部件安装完成的话,那么整架飞机就差不多完工了。

图8 在产线上进入最后一道工序的“极光”夜战

  虽然在刊载的照片上可能很难确认,但从原始照片来看,可以确认最前面的飞机右发上有2~3人,左发上有8~9人,机头内部有2人,驾驶舱附近有1人。这在熟悉德国飞机生产线的人看来,人数实在太多,但这难道就是当时有关人士所说的“不适合大规模生产”的空技厂设计吗?

  飞机前右侧地面上放置着从该机上拆下来的发动机罩,已经被涂成了深绿色;就在其前面移动式台架上还放置着后面1架飞机用的火星25型发动机。另外,对川西公司飞机感兴趣的人还能发现在右侧最里面有架没有安装发动机的“强风”水战。

图9 搭载在移动小车上的火星25发动机

  照片9以“前部转运车(由发动机后部支撑)”为题,是上一张(照片8)最前面飞机的左翼发动机附近特写。这是一张专门展示在生产线上的移动式转运车的照片,可以看到左发动机搭载在单侧前后2个轮子,左右两侧共有4个轮子的钢制转运车上。转运车的轨道似乎沿用了火车铁轨,并固定在了长长的木制台架上。有意思的是,台架中央还有表示工程进度的“88步骤”字样的标记。由于还没有安装发动机罩和机舱外板,所以在日本飞机迷们看来,像这样能看到完整的火星25型发动机和敞开的腿盖以及主翼下面的样子的“极光“不是更有意思吗?

图10 极光尾部与其转运车特写


  照片10题为“尾部转运车(上下可调节)”,轮子什么的和前部转运车相同,但台面是木制的。在飞机尾部下面的U形支架下面安装有上下调节高度用的千斤顶,左右端又用带扣的金属带从上面固定在转运车的台面上。有趣的是,和“极光”尾部的情况类似,带白边的“日之丸”标识也是在整机进行涂装前先画在深绿色的底漆上的。这一点和德国飞机在完工前,先于喷整机迷彩画上国籍标识是一样的。

  此外,在照片中“日之丸”下面,还能看出有作为勤劳学徒的女工(从发型判断)混在男员工中间。

本篇完。






LW再研究
德国空军航空史研究