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格罗斯特流星战斗机

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维基百科，自由的百科全书
流星
英国皇家空军流星F.3战斗机在停机坪
类型 战斗机
制造商 格罗斯特航空器材有限公司
首飞 1943年5月5日
起役日期 1944年7月27日
退役日期 1980年代 （作为皇家空军靶机）
主要用户 英国皇家空军
澳大利亚皇家空军
比利时空军
阿根廷空军
制造数量 3,947

格罗斯特流星（英语：Gloster Meteor）是英国首架喷气战斗机，也是二战期间盟军第一架拥有实战记录的喷气战斗机。在喷气发动机先驱弗兰克·惠特尔爵士及其服务的公司喷气动力（弗兰克当时仍在空军任职）的全力支持下，流星得以采用涡轮喷气发动机。尽管在1936年发动机的研制工作已经开始，但飞机的研制工作直到1940年才开始。流星于1943年5月5日首飞，1944年7月27日在皇家空军616中队正式服役（该中队作为训练及辅助单位于1957年解散），绰号送肉箱。流星战斗机在气动设计方面并不成熟，但却因作为英国首架喷气战斗机而闻名。

随着技术成熟，流星于20世纪40年代至50年代诞生诸多改进型，并在英国皇家空军及他国空军中服役数十年。流星在二战期间由于军方限制（仅在本土作战）表现并不突出，而在朝鲜战争期间于澳大利亚皇家空军服役时又已过时。而在阿根廷空军、埃及空军和以色列空军等国服役的流星也参与了大大小小的战斗，流星的针对性改装包括夜间战斗型以及侦查机等。

部分流星被用于特别实验和针对造飞行记录的改进。流星F.3于1945年11月7日曾创下平飞606英里（975公里/每小时）的喷气战斗机世界记录。仅一年之后该记录便被流星F.4型的平飞616英里（997公里/每小时）打破。在飞行性能方面，例如续航时间、爬升率及俯冲速度方面也屡屡打破记录。1945年9月20日，一架经过重新设计的流星I型，搭载两具由劳斯莱斯传特引擎（英语：Rolls-Royce RB.50 Trent）涡轮螺旋桨实验机，成为第一架采用涡轮螺旋桨发动机的飞机。[1] 1954年2月10日，一架特别改装的流星F.8，第一次采用特殊的俯卧座椅以尝试抵消高速带来的应力。[2]

20世纪50年代之后，流星开始落伍。随着喷气动力技术与空气动力学的发展，越来越多的国家的喷气战斗机采用后掠翼而不是流星所用的传统平直翼。而英国空军也着手采用新型的猎手和标枪战斗机（后者同为格罗斯特制造）来逐步取代过时的流星战斗机。截止2013年，两架编号WL419和WA638的流星，作为马丁贝克公司的弹射椅测试平台仍在飞行。除此之外，据称目前在英国有两架流星，在澳大利亚有一架流星仍可以飞行。

研发

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确定计划

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参见：弗兰克·惠特尔

虽然在1930年，弗兰克·惠特尔爵士获得了涡轮喷气发动机的专利，但要获得政府财政和飞机制造业者的支持却举步维艰。1931年，阿姆斯壮-西得利公司曾对惠特尔提交的方案进行评估，认为“在技术上可行，但工程局限无法制造”。[3] 于是弗兰克·惠特尔在朋友的帮助下，于1936年3月建立了喷气动力公司，并担任该公司的首席工程师。[4] 公司在成立之初经常陷入研发资金不足的问题，尽管如此，惠特尔仍在1937年推出了第一款原型发动机喷气动力W.1。不久之后，航空研究委员会的主席亨利·蒂泽德和英国航空部决定给予该项目支持。[5]

1939年4月28日，惠特尔访问了格罗斯特公司，并遇到了几个对“新型战斗机”至关重要人物，其中就包括格罗斯特首席设计师乔治·卡特。[6]卡特在看到惠特尔的发动机之后立即表现出浓厚的兴趣，随即提出几个粗略的方案。与此同时，惠特尔也规划了若干种高空喷气轰炸机的方案。此时恰逢二战爆发，由于闪电战效应，许多国家开始重视战斗机的性能。[7]格罗斯特和喷气动力在1939年中旬迅速达成共识并开始合作，着手喷气战斗机的研发。[8]

尽管喷气动力和几个项目负责人之间龌龊不断，航空部仍然在1939年末签订了由格罗斯特设计，搭载惠特尔引擎的战斗机合同。[9] 一年后，第一架单引擎概念验证机格罗斯特E.28/39，亦是英国第一架喷气机，于1941年5月15日由格罗斯特首席试飞员格里·萨耶尔试飞成功。[10] E.28/39的成功，证明了喷气推进的可行性，格罗斯特旋即着手设计可用于实战的战斗机。[11] 却因早期喷气发动机的推力限制，使得后续机型必须采用双发涡轮发动机提供动力。[12]

1940年，为了达成空军要求负载1,500磅（680公斤）的目标，航空研究委员会建议飞机总重至少为8,500磅（3,900公斤），发动机的起飞静推力至少要达到3,200磅（14,200牛顿），使用单台预期推力达到11,000磅（50,000牛顿）的新型轴流式喷气动力W.2喷气引擎。基于航空研究委员会的建议，乔治·卡特提出的方案则是总重8,700至9,000磅 (3,900到4,100公斤)，配备4门20毫米机炮及6挺0.303吋机枪。海平面速度400-431英里（644-694公里/每小时），30,000呎（9100米）高度450-470英里（724-756公里/每小时）。然而1941年1月，比弗布鲁克勋爵告知格罗斯特双发喷气战斗机是“独特的重要性”，并终止了格罗斯特公司的一个夜间双发螺旋桨战斗机改进计划以专注于喷气机的工作。[13]

原型出厂

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陈列在伦敦皇家空军博物馆的DG202/G，明黄色机腹在当时表示这是一架教练机或者原型机，摄于2011年。

1940年8月，格罗斯特首席设计师卡特提交了一个双引擎前三点布局的初步设计方案，1941年2月7日，格罗斯特收到以F9/40为批号的12架原型机的订单（后减少至8架）[14]，1941年6月27日，皇家空军提出了采购300架的意向书，新飞机被命名为“雷霆”。[15][16] 因为与美国陆航将于1944年底提供的P-47战斗机重名，该机的名字很快被改为“流星”。为了战时保密和迷惑敌方，军方和开发人员给了流星一个代号：“横冲直撞”。测试地点，生产商等重点信息也同样被保密。[17]

1942年，虽然原型机机体业已完成，但因为喷气动力W.2引擎的进度问题，仅仅在跑道上进行了滑跑实验。[18][19]尽管项目分包商路华尽可能的追赶进度，但由于其延误，整个项目岌岌可危。1942年11月26日，流星的生产被勒令停止，军方将注意力转移到格罗斯特的另一款单引擎备选方案E.1/44上，代号“王牌”（并非官方代号）。[20] 这边厢，格罗斯特虽然没有放弃流星的研发工作，但停产命令使得E.1/44的研发工作被提上日程。[21]而分包商路华负责研发生产W.2引擎工作被转移到劳斯莱斯进行。[22]

1943年，鉴于项目取消的风险，试飞迫在眉睫。虽然更换了分包商，但是喷气动力W.2引擎的功率却迟迟不能达标。1943年3月5日，搭载两具迪海维兰葛布林（英语：de Havilland Goblin）引擎，编号DG206/G的第五架原型机被空运至克伦威尔，作为第一架拥有动力的流星，由迈克尔·道唐试飞。[23]飞机在起飞阶段就出现了无法控制的横向摆动，需要加大垂直安定面舵面面积；[24] 因为发动机寿命问题，仅有两架原型机搭载了葛布林引擎。[25]尽管问题重重，但无人质疑划时代的喷气推进的成功，甚至在第一架原型机试飞之前，皇家空军已经100架流星加入了生产序列。[26]

不负众望，首架搭载惠特尔引擎的流星（编号DG205/G）很快在1943年6月12日首飞（后因起飞事故坠毁于1944年4月27日），同月24日，编号DG202/G首飞。随后DG202/G被改装为海军型并在航空母舰比勒陀利亚号上进行运载实验。[27][28]同年11月9日，编号DG203/G首飞，之后转为地面训练机。但搭载维克斯F.2引擎的编号DG204/G 却迟至1943年11月13日，后因引擎在高速下出现进气压缩故障在1944年1月4日坠毁。[29]1944年1月20日，解决了绝大多数设计问题的DG208/G首次亮相，并批准成为量产型。DG209/G作为劳斯莱斯的引擎测试平台于1944年4月18日首飞。采用新款德哈维兰引擎的DG207/G定型为流星F.2，但却推迟在1945年7月24日首飞（此时柏林战役业已结束）。肇因当时英国皇家空军正全力生产流星F.3，以及德哈维兰被安排研制木结构吸血鬼喷气战斗机。随后流星F.2计划被取消。[30][31][32]

正式投产

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1944年1月12日，第一架编号为EE210/G的量产型流星F.1从格洛斯特机场冉冉升空。流星F.1几乎完全继承了F9/40批次原型机的气动结构，仅改善了后方视野以及在机头预留了加装4门机炮的空间。[33] 因为气动结构和原型机相同（此时DG208/G尚未试飞），流星F.1被频繁测试以符合英国对喷气战斗机的需要。1944年7月，流星F.1正式编入战斗序列。[34] 随后，EE210/G被送至美国接受测评，并于1944年4月15日在爱德华空军基地首飞。

意向书中的300架流星被虽然被确认订购，但F.1总产量被压缩至20架，后续订单被要求采用更先进的型号。[35]设计团队花费很长时间对早期量产蓝本批次的最后一次重大修改集中在缩短发动机舱上面，是为EE211。[36]后续编号EE215成为第一架配备武装，同时也是第一架采用后燃器的流星。[37] 随后更被改装为第一架双座流星。由于喷气动力的每一次改进的巨大差异，为此皇家空军不得不组建一支特殊的战术飞行中队 执行测试任务，由空军上校休·威耳逊领衔。[38]1944年5月，在第一批流星送达的前一个月，中队正式在法恩堡空军基地组建，并就战术应用范围作了广泛的讨论。[39]

1944年7月17日，流星F.1被暂停使用。不久之后，战术飞行中队 完成使命，成员和载具被编入皇家空军一般战斗序列。[40]在1944年7月，皇家空军616中队如愿以偿地成为了第一个接受流星F.1的战斗中队。[11] 肇因流星F.2的取消，改进了诸多缺点的流星F.3成为了流星F.1的直接传承者。[41]1944年8月，流星F.3原型机首飞。早期量产型的F.3仍然配置了伟兰引擎，而更为先进劳斯莱斯得温引擎此时才刚刚启动生产。截止1945年，流星F.3一共生产了210架，随后便让位于更先进的F.4。[42]

一部分的流星F.3被改装成海流星，飞机的主翼和大梁强度得到加强，并增加了避震尾钩。随后，航空母舰怨念号成为海流星F.3的测试平台，进行起飞和着舰等测试。[43] 在测试中海流星原型机的性能表现良好，短距起飞没有任何问题。这也促成了后续型号海流星F.4在试验设计方案中加入可折叠机翼等元素，一个裁短机翼的方案也被接受。[44]海流星随后进入皇家海军服役，但仅仅作为陆基教练机使用，编号流星T.7。虽然如此，流星T.7还是为皇家海军舰载机部队提供了大量喷气机飞行员，奠定了舰载喷气机吸血鬼成军的基础。[45]

虽然流星战斗机的各种型号陆陆续续生产了4年，但都未曾脱离流星最初原型机的影子，因此，流星F.4的表现在新喷气机设计下黯然失色。于是，格罗斯特全面升级流星，大部分重新设计，以期新设计具有更好的性能。[46]1950年，流星F.8登场，这次设计可以说是非常成功，全面升级的新流星具有强有力的性能和战斗力。在1950年到1955年间成为皇家空军的主力战斗机，甚至在60年代，也能在不少国家的空军主力中发现流星F.8的身影。[47]

夜战机型

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皇家空军264中队的流星NF.14，1965年

为了取代日趋过时的蚊式夜间战斗机，流星做了一些临时性改装以适应夜间战斗。实际上，格罗斯特最初应军方一体化替换蚊式的要求，已提出了一个夜间战斗型的设计，此设计基于流星双座教练机T.7，导航员位于飞行员后方。[48] 然而此计划却被立刻移交给阿姆斯壮韦德霍斯公司进行细节设计及量产，并于1950年5月31日首飞。阿姆斯壮韦德霍斯流星NF.11继承了教练机的双座，但采用了F.8较为成熟的气动设计，以及F.3的加长机翼。机鼻加大以放置西屋SCR-720机载雷达，于是20毫米机炮被移至引擎外侧的机翼，并扩大油箱以及加挂副油箱以适应长时间巡航的需要。[49][50]

随着雷达技术的发展，改良的夜间流星战斗机采用改进型的美制ASP-21系统，定型NF.12，于1953年4月21日首飞。NF.12与NF.11在外观上几乎没有什么区别，仅仅为加装新的雷达而将机头部分延伸了17吋（43公分）。[51]为了确保雷达扫描的精确度和机炮弹道的稳定性，垂直安定面被放大，用以抵抗由于机头加大而施加于飞机龙骨的蛇形自持性摇摆。一个纠偏马达被嵌入垂直安定面顶端，帮助飞行员稳定飞机。NF.12同时采用劳斯莱斯德温9型新引擎，机翼为此进行了加固。[52][53]试飞后不久，NF.12即交付使用，在1954年初全面列装。[54]共有7个中队列装NF.12，分别是85，25，152，46，72，153和64中队。[55] 在服役5年之后，NF.12被陆续替换。

最后一款夜间流星战斗机是NF.14，于1953年10月23日首飞。NF.14基于NF.12，但是机头更长。在NF.12的基础上进一步增加了17吋（43公分）以装载新设备。相比基础设计的蓝本T.7教练机，NF.14的总长度增加了51呎4吋（15.65米），并且拥有一个更宽大的气泡座舱。[56]NF.14仅制造了100架，并在1954年2月首次交付25中队，但很快便在1956年被标枪全数取代。虽然在本土很快被取代，但在新加坡登加空军基地驻防的60中队的NF.14一直服役至1961年。有7架NF.14重新编号为NF(T).14，作为教练机在英国本土的皇家空军第二空中导航学校直到1965年方才退役。[57]

设计

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总体性能

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在布莱兹诺顿皇家空军基地飞行的流星F.8，1986年5月

流星采用全金属机身，前三点起落架布局和传统平直翼，以及抗扰流的安定面，两具涡喷引擎埋入机翼中段。流星的第一个版本，也就是流星F.1，除了一些细微的改进，气动结构几乎就是在跑道上做滑跑实验的F9/40加装了引擎和武器而已。[58]总体而言，流星的设计相当传统。尽管采用了当时革命性的喷气引擎，但并没有像同时代的飞燕战斗机那样采用诸如后掠翼等利用空气动力学的特性的设计，虽然两者皆具备早期喷气机共同的问题。[59] 即使是经过大范围重新设计，流星F.1仍旧在跨音速飞行中出现非常不稳定的情况：大尺寸的安定面舵面设计使得高速飞行时舵面周遭空气产生边界层分离现象，使得摇杆阻力增大，从而导致蛇形自持性偏航稳定性等问题。[60]而双座版本的T.7教练机，则因为其修长的机身而显著降低了很多流星F.1的缺陷导致的空气动力学的不稳定性。[61]后期一系列的流星和1944年服役的流星F.1相比有了很大的变化和长足的进步。改进的重点被放在了提升速度和增加操作性。例如修改气动设计提升操作性，采用最新的发动机技术，提高机身强度等等。[58][62] 而在四十年代末重新设计的流星F.8，更是超越了以往的任何流星机型。[63] 1947年的流星能够在5分钟内爬升至30,000呎（9,145米）。[64]

引擎

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流星F.1采用两具路华W2B（英语：Power Jets W.2）引擎，单具推力1700磅（7.58千牛顿），使流星F.1可在10,000呎（3,000米）高空达到417英里（670公里每小时），并拥有1,006英里（1610公里）的航程。

规格（流星F.8）

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格罗斯特流星战斗机飞行
Gloster Meteor

参考资料：The Great Book of Fighters,[65] Quest for Performance[66] and Aircraft in Profile, Volume 1[67]

基本信息

  • 机组：1

性能

武器

  • 机枪：4 x 20毫米伊斯帕诺-西扎Mk.V机炮
  • 火箭弹：翼下挂载16枚RP-3航空火箭弹或8枚5吋高速空用火箭
  • 炸弹：2枚1,000磅（454公斤）炸弹

相关条目

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类似型号

相关列表

参考

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参注

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标注

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  8. ^ Golley and Gunston 2010, p. 127.
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