飛行艇巨人
初試啼聲
最早的水上飛機是法國人亨利(Henri Fabre)於1910 年所建造的。亨利首先建造出具有前小翼、後置主翼、由三具浮筒支撐的水上飛機並在法國南部首次試飛。
1913 年飛行艇(flying boat)形式的水上飛機也出現了,飛行艇的概念其實起源於16 世紀時已經有人提出在船舶上裝置機翼或相類似的裝置使船舶可以飛離水面的概念,因此當陸地上的飛機試飛成功之後立刻就有人想到可以實現船舶飛行的此一構想,另一方面就當時的觀點來看飛行艇式的水上飛機構型將有助於減少浮桶所帶來的空氣阻力。
時至1918 年第一次世界大戰水上飛機開始廣泛的用於偵查、投擲炸彈與魚雷等任務之中,而早在1912 年英國即已成立皇家海軍航空部門(RNAS 海軍航空兵),並以水上飛機(Seaplane)作為主要的作戰工具。
隨著第一次大戰的發展各國對於水上飛機的製造技術也更加熟悉,因此當戰爭結束之後,水上飛機也由於具有高航程與高籌載量且可以在任何的水面上降落而逐漸在商業用途中展現其發展潛能。逐漸的水上飛機由加裝浮桶的飛機演變成為大型的飛行艇。
當時多項飛行紀錄皆是由水上飛機所創下,例如第一次飛行至北極等。另外藉由水上飛機進行長距離旅行的風氣也日漸興盛,在當年搭乘水上飛機旅行就如同搭乘豪華郵輪進行旅程一般。因此飛機上的座位和設備也是美輪美奐。當時水上飛機也同時扮演著載客、載貨及郵件傳遞的角色。
德國的飛行艇巨人
當時最著名的飛行艇屬於德國多尼爾(Dornier Do-X)。多尼爾的Do-X翼展達到48米,最大起飛重量56 噸,可搭載169 人作長途豪華旅行。寇帝斯的NC系列飛艇也是翼展達到38.4公尺的龐然大物。並且在1919 年完成首次恆度大西洋的任務。
Dornier Do-X ~ 有十二台發動機 ~三層樓.
Dornier Do X seaplane in New York harbor, 1931
道尼爾全名克勞德·道尼爾(Claude·Dornier)(1884-1969),1884年5月14日出生在德國巴伐利亞州的肯普騰古城,是世界上唯一水上飛機的權威設計家。一生和他的飛機製造廠為德國成功研製了許多世界著名的水上飛機和軍用戰鬥機,為此德國人獲得了全世界的敬仰,公認德國技術領先于世界。道尼爾是一個飛機高產設計和製造家,據不完全的統計,從1915年起到他逝世時,總共設計製造出106種各種飛機,其中一半是水上飛機,有47種之多,道尼爾公司遂號稱德國水上飛機的王國,成為世界上研製水上飛機最多的公司。按照道尼爾自己的志願,是想在水上飛機和民用飛機上繼續攀登,但在第二次世界大戰中,道尼爾受希特勒的逼迫,也研製了一些軍用戰鬥機和轟炸機。至1983年道尼爾飛機製造公司總共研製生產出127種各類飛機,是世界上生產飛機型號最多的飛機製造廠。
最使世界震驚的是他設計製造的巨無霸水上飛機Do-X,歷經570天製造,成為當時世界上最大的水上飛機。
1929年7月25日,Do-X飛機滑入康士坦茨湖(Constance 湖位於瑞士、德國和奧地利交界處)的湖水中,早晨的陽光照在機身的鋁皮上閃閃放光,機身頂部12具發動機中的8部開始啟動,頓時吵鬧的馬達聲響徹湖面。一小時後,約上午9時,剩下的4部發動機也加入到這個大合唱中來。道尼爾的首席試飛員理查.瓦格納(Richard Wagner )踩下踏板,37噸重的龐大機身逐漸離開水面,開始了當時最大的水上飛機的處女飛行。克勞德.道尼爾用他的這款巨型飛船擊敗了所有懷疑者,「這是我生命中最重要的時刻。」道尼爾感概地說。 這架巨無霸的水上飛機在三十年代是世界上最大的水上飛機,它翼展有47.85米,總重達48000公斤,機上裝有6組12台525匹馬力的星型氣冷式發動機,飛行時速達到210公里。無論當時或是今天都是世界上幾乎無與倫比的;它的客艙有3層,裝飾豪華,飛機上的餐廳和舞廳兩用廳竟長達18.3米!簡直不可想像。
德國Dornier DoX 飛艇的豪華內裝
1929年10月21日,Do-X飛機運載了169名旅客,成功飛行了1個多小時,創造了世界記錄,當時給人們的驚喜不亞於今天的太空船升空。之後連續九年Do-X飛機進行了許多著名的飛行,幾乎成為當時世界各國報紙經常的頭版新聞,尤其是1930年11月5日開始的環球飛行更是牽動人心,從德國康斯坦茨湖起飛,它經歷了危險的暴風雨、曾經遇到火災,但仍然分幾個階段,飛經荷蘭的阿姆斯特丹、英國、法國、西班牙到達里斯本。1931年1月開始橫穿大西洋的飛行,經加那利群島的拉斯帕爾馬斯、里約熱內盧、蘇利南、特裡尼達、美國邁阿密最後飛抵美國紐約。1932年5月再經紐芬蘭飛回德國,創造了長途飛行43500公里的飛行距離的記錄。
性能規格:
發動機
12 台 Siemens Jupiter(每台 525 馬力)
12 台Curtiss Conqueror(每台 640 馬力)
最大速度:210 km/h
巡航速度:175 km/h
航程:2,300 km
載油量:23,300 Litre
空重:28,250 kg
最大載重量:52,000 kg
翼展:48米 長度:40.10 m
高度:10.10 m
機組成員:10-14 人
載客量:66 人
黃金歲月
除了不斷創新飛行紀錄之外,飛行艇也成為了當時長程飛行的主力。例如英國就利用飛行艇作為各個殖民地之間的航空通工具。以當時英國本土至澳洲為例:海運約需要30 天,以飛艇飛行則只需要5 天至7 天。大大縮短了所需耗費的時間。英國並且進一步建立起以飛行艇為交通工具環繞所有殖民地的「帝國航線」。
這個航線從1936 年開始運作直到1942 年才因二次大戰發生而有部分航線停止。當時帝國航線所飛行的距離十分驚人,從倫敦出發之後,沿途經過歐洲數國(法國、瑞士、義大利、希臘等)接著飛躍愛琴海之後,到達埃及開羅,在開羅再分成非洲航線與亞洲航線。非洲航線行經英國在非洲所有的殖民地,亞洲航線則再經由巴格達、沙烏地阿拉伯等進入印度接著往東南亞,再分成南北兩條航線分別前往香港與澳洲。
帝國航線所經過的地區與目的地包含了大英帝國所有的殖民地,正展現了英國當時強大的國力。也因此由倫敦至澳洲的帝國航線又稱為日不落航線,因為在飛行的過程中將永遠面向著太陽,呼應了當時英國被稱為是「日不落國」的稱號。
「日不落國」的飛行艇巨人
肖特 S.25 桑德蘭(Short S.25 Sunderland)是英國的巡邏轟炸飛行艇(patrol bomber),是由肖特兄弟公司為英國皇家空軍開發的。部分研發是基於S.23 Empire飛行艇,也就是帝國航空(Imperial Airways)的旗艦機。S.25在改建後被廣泛的用於軍事用途。它是整個第二次世界大戰中最強大、最廣泛使用的水上飛機之一。並在大西洋海戰(Battle of the Atlantic (1939-1945))中用來對抗由德國U型潛艇帶來的恐慌,它的名字是得自於英格蘭東北部城市 桑德蘭(Sunderland, Tyne and Wear)。
在1930年代早期,在研發為跨洲客運服務的長程水上飛機上出現了激烈的競爭,當時英國沒有與美國Sikorsky S-42水上飛機相匹敵的水上飛機,而前者當時成為了全世界的頭條新聞,英國的當權者覺得有必要奮起直追。
1934年,英國郵政大臣(United Kingdom Postmaster General)宣佈:所有寄往國外的一級皇家郵政(Royal Mail)均通過空運寄送。就如同十多年前美國制定的國內政策一樣,這有效的為發展跨洲際空中運輸建立了一個補貼機制,做為對此的反應,帝國航空公司(Imperial Airways)宣布在航空製造商間舉行一次競賽,要他們設計並生產28架水上飛機,每一架都需要載重18英噸(18.2公噸),並能運載24名乘客飛行700英里(1100公里)。
位於肯特郡的羅徹斯特的肖特兄弟公司,當時正進行S.23的研發工作,他們對空軍部的要求進行回應。軍用飛行艇衍生型被稱為S.25,設計於1934年遞交給空軍部。
Sunderland S.23
S.25與S.23共享了很多設計。在建造的過程中,武器改成了機鼻炮塔中的一挺Vickers K machine gun和機尾的四挺Browning machine guns。機尾炮塔被改為電動版。原型機的第一次不帶武器飛行於1937年10月16日進行。而最終的測試飛行安排在1938年3月7日,使用了Bristol Pegasus XXII 引擎,每台輸出達1010匹馬力。
與S.23一樣,桑德蘭S.25的機身有兩層甲板,在下層甲板有6個鋪位,一個有著兩個便攜式煤油爐(portable stove)的廚房,一個遊艇風格的陶瓷抽水馬桶廁所,一個拋錨絞車和一個可在飛行中進行維修的小型機修車間。最初計劃的機組成員為7人,在後來的版本中增加到11名甚至更多。
Sunderland S.25
它是全金屬結構(許多是平齊鉚接結構),除了控制面是金屬框架結構加紡織物蒙皮。襟翼是Gouge專利裝置可向後向下移動,這樣增加了機翼面積,在著陸時增加了30%的升力。
厚厚的機翼上帶有4個安有Pegasus引擎的引擎倉,並設有6個鼓狀油箱,機翼油箱的總容量是9,200升(2,025 Imperial gallons, 2,430 U.S. gallons)。後來又在後翼梁後面增加了4個更小一些的油箱,使總容量增加到了 11,602升(2,550 Imperial gallons, 3,037 U.S. gallons),足夠進行8到14個小時的巡航。
設計中配備了進攻性武器的一挺 37 mm機炮和2000磅重的炸彈/水雷/深水炸彈。這些武器都藏在機身內部,並通過機翼中部的絞車就位,這使得武器可在水線之上的炸彈倉兩邊的機身門上來回移動,以進入合適的攻擊位置。防禦性武器包括機尾的一個擁有4挺.303 British Browning machine guns的Nash & Thomson FN-13電動炮塔,以及機身兩邊中的任一邊安裝的一挺手動操控的.303口徑機炮,它的開火位置是在機翼正下方向後一點的艙門口。更遲一些時候,在機身上部安裝了一個雙炮機背炮塔,大約與翼後緣同高,最終防禦型武器從3挺機槍增加到了18挺。這在戰時是絕無僅有的。
地勤人員可以直接附加上手動式登陸輪架,因此飛機可以被拖到陸地上。輪架由可直接附加在機翼下方機身兩側的2個2輪支柱和一個附加在船殼後部2輪或4輪的牽引車和牽引桿組成。
S.25 的客艙
飛航「帝國航線」的 Sunderland S.23 飛艇
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衍生運輸型
1955年,Aquila Airways公司的Sunderland III 型出現在Hamble Beach,這架飛機在1943至1948年服務於英國海外航空公司(British Overseas Airways Corporation, BOAC)。在1942年下半,BOAC 獲得了6架 Sunderland Mark III 型水上飛機,並把它們改裝成服務於奈及利亞和印度航線上的郵政飛機。
Sunderland Mark III 基本規格
乘員: 8—11 (駕駛兩名、無線電操作員、導航員、工程師、投彈員、砲手三到五名)
長度: 85 英尺 4 吋(26.0 米)
翼展: 112 英尺 9½ 吋(34.39 米)
高度: 32 英尺 10½ 吋(10 米)
翼面積: 1,487 平方英尺(138 平方米)
空重: 34,500 英磅(15,663 Kg)
載重: 58,000 英磅(26,332 Kg)
發動機: 4×Bristol Pegasus XVIII 九汽缸星形發動機,每個 1,065 馬力(794 KW)
最高速度: 210 英里/小時 (336 公里/小時) at 6,500 ft (2,000m)
巡航速度: 178 英里/小時(285 公里/小時)at 5,000 ft (1,500m)
失速速度: 78 英里/小時(125 公里/小時)
航程: 1,780 英里(2,848 公里)
實用升限: 16,000 英尺(4,880 公尺)
爬升率: 720 英尺/分鐘(3.67公尺/秒)
翼負荷: 39 英磅/平方英尺(191 公斤/平方公尺)
推重比: .018 馬力/磅(.030 千瓦/公斤)
武器
機砲: 16門0.303英吋(7.7毫米) 白朗寧機槍
2門0.5英吋白朗寧(12.7毫米)機槍
炸彈: 多種防禦和攻擊性武器,包含炸彈、地雷和收於內部或吊在機翼下的深水炸彈。
手動發射的照明彈、海面標誌、和煙霧浮標。
美國的飛行艇霸主
另一方面大西洋彼岸的美國海軍也藉由寇帝斯所設計的多款水上飛機成立航空部門(海軍航空兵)。因此當第一次世界大戰爆發之後,雙方的水飛機變紛紛派上用場,交戰雙方並且改裝大型船舶裝載水上飛機,增強海上的空中武力。其中在英美兩國的水上飛機主要是用來獵殺德軍著名的U 艇(潛水艇)以及提供長距離偵查與補給之用,而德國著名的FF 系列浮筒飛機則在大戰中創下擊沉28 艘盟軍軍艦的輝煌紀錄。水上飛機在戰場上可說是表現優異。由於水上飛機可以在各種情況起降、載重量又大、航程又遠。因此被參戰各國用來擔任海上巡邏與運補之用。二次大戰的爆發給予了水上飛機更多的發展空間。例如盟軍運用最廣的水上飛機就屬美製PBY-5 型。
Boeing- 314
與此同時民間對於水上飛機的發展也未曾停頓,由於水上飛機具有不受機場設施限制的特性因此可以在洲際飛行實例用許多的中途點進行燃料與食物的補給達到跨洋飛行的目的,這在當時的普遍飛機續航力不足的情況下是一個極為重要的優勢。在這一段期間水上飛機的發展可說是達到了顛峰,水上飛機成為定期洲際航線的主角。
美國的波音所生產的飛艇肩負起水上飛航定期航線的重責大任。美國的泛美(Pan-American)航空在當時以波音公司所生產的Boeing-314 飛艇為主力飛航大西洋航線與太平洋航線。其中大西洋航線主要是由紐約飛往英國的南安普敦及法國的馬賽與葡萄牙里斯本等地。太平洋航線部分則又分為南北航線。由舊金山出發之後直飛夏威夷並在此飛為南北航線,北方航線再沿途經由中途島(Midway Island)、威克島(Wake Island)、關島(Guam)、馬尼拉(Manila)最後到達香港。南方航線則經由斐濟群島到達紐西蘭的奧克蘭(AUKLAND)。
Boeing-314 的內艙
規格
乘員: 11名,包括2名機艙服務員
載客量: 日間: 68名乘客
夜間: 36名乘客
掛載重量: 10,000磅(10,000磅)郵件及貨物
長度: 106英尺0英寸(32.33米)
翼展: 152英尺0英寸(46.36米)
高度: 20英尺4½英寸(6.22米)
空重: 48,400磅(21,900公斤)
載重: 84,000磅(38,000公斤)
發動機: 4×萊特R-2600-3 星形發動機,每個 1,600匹馬力(1,200千瓦)
最高速度: 每小時210哩 (180節,每小時340米公里)
巡航速度: 每小時188哩(163節,每小時302公里)於11,000英尺(3,400米)
航程: 3,685哩(3,201海里,5,896公里)正常巡航
實用升限: 19,600英尺(5,980米)