戰(zhàn)略轟炸機的研發(fā)

正如在關(guān)于B-17轟炸機的文章中所說的那樣，20世紀30年代美國的防御理念建立在這樣一種認識之上：由于美國位于獨立的大洲上，當時其他國家的航空兵力難以威脅到美國本土。因此，美國在航空發(fā)展上重點押注于遠程重型轟炸機的研發(fā)。

一旦戰(zhàn)爭爆發(fā)，若敵人試圖在美國海岸登陸，這類飛機便能夠盡可能遠離美國海岸，對潛在敵國的艦隊實施先發(fā)制人的打擊。而要做到這一點，飛機就必須具備將大量炸彈遠距離投送的能力。

正是在這一理念基礎(chǔ)上，美國于1939—1940年開始批量生產(chǎn)遠程轟炸機B-17和B-24——關(guān)于它們，我此前已經(jīng)發(fā)表過系列文章。

但隨著第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)以及美日關(guān)系惡化，美國陸軍航空隊指揮部得出結(jié)論：美國飛機很可能需要在遼闊的太平洋地區(qū)對目標實施轟炸。為此，就必須研制一種戰(zhàn)略級、更重型的轟炸機，其航程要更遠，載彈量也要大幅提高。

因此，1940年，美國戰(zhàn)爭部向波音公司、道格拉斯公司、洛克希德公司以及聯(lián)合飛機公司（Consolidated）發(fā)布了新型轟炸機的研發(fā)規(guī)格要求：該機速度需達到650公里/小時，并能夠?qū)?00公斤炸彈投送至8600公里外的目標。

在這些公司提交的多個方案中，戰(zhàn)爭部最終從波音公司提出的五種設(shè)計方案里，選中了其中一種——“345型”（Model 345）。

之所以作出這一選擇，很大程度上是因為該公司此前的型號——B-17“空中堡壘”轟炸機——已經(jīng)成功完成試驗并被美國陸軍正式裝備。

新的“345型”是一種四發(fā)動機中單翼飛機，采用中置機翼布局以及前三點式起落架，其中前起落架位于機頭下方，這種設(shè)計有利于地面滑行和機動。主起落架收納于發(fā)動機短艙內(nèi)，而不像其他方案那樣收入機翼之中（所有起落架均采用雙輪結(jié)構(gòu)）。

該機計劃安裝四臺Wright R-3350發(fā)動機，每臺功率2200馬力；機翼載荷設(shè)計為318公斤/平方米。武器裝備包括：10挺12.7毫米機槍和1門20毫米機關(guān)炮，分別安裝于4座可收放進機身的炮塔以及尾部炮塔之中。

此外，飛機還設(shè)計了增壓座艙，以保證機組人員能夠在高空執(zhí)行任務(wù)——既能飛越惡劣天氣，也能避開高射炮火力。機組編制預(yù)計為12人。

設(shè)計計算中的飛機總重為51000公斤；在航程中途投放908公斤炸彈的情況下，航程可達9600公里，最大速度為620公里/小時。

項目審查委員會在研究方案后，根據(jù)當時已經(jīng)進行中的第二次世界大戰(zhàn)作戰(zhàn)經(jīng)驗，要求為飛機配備自封油箱，并加強機組裝甲防護。

這些改進使飛機重量增加了2510公斤，而為了維持原定航程，又不得不額外增加1630升燃油。因此，“345型”的總載油量最終達到20500升。

在完成修改后，軍方對該項目表示滿意，并簽署合同制造3架原型機，賦予其編號XB-29。

1941年4月，波音公司向美國陸軍航空隊（USAAF）展示了XB-29的全尺寸模型，并開始建造原型機。

而隨著美國在日本偷襲Attack on Pearl Harbor后正式加入第二次世界大戰(zhàn)，戰(zhàn)略轟炸機的服役被賦予了最高優(yōu)先級。

因此，1942年1月，在新飛機尚未首飛之前，軍方就已經(jīng)下達了超過500架B-29的生產(chǎn)訂單。

XB-29 原型機

第一架實驗原型機 XB-29（機號 41-002） 的首飛發(fā)生于 1942 年 9 月 21 日。當時，這款戰(zhàn)略轟炸機的訂單數(shù)量已經(jīng)增加到了 1,664 架。首架完工的 XB-29 尚未安裝武器，配備了四臺 Wright R-3350-13 發(fā)動機，以及直徑 5.8 米的三葉螺旋槳。與后來的量產(chǎn)型機型不同，這架 XB-29 的特征是垂直尾翼頂部安裝了兩根皮托管，且在駕駛艙前風擋正后方的機身頂部設(shè)有一個水滴形的“指揮官圓頂”。該機采用了美國陸軍航空隊標準的“暗橄欖褐/中性灰”迷彩涂裝。

在試驗過程中，必須對 XB-29 的動力裝置進行改進——為該機緊急研制的發(fā)動機，其可靠性實在令人不敢恭維。事實上，發(fā)動機問題（頻繁故障、漏油甚至常起火）貫穿始終，導致 B-29 的完善過程變得漫長且痛苦。在改進發(fā)動機的同時，為了糾正試驗中發(fā)現(xiàn)的缺陷，還對機體和設(shè)備進行了必要的調(diào)整：安裝了炮塔（暫未配備機槍）和氧氣系統(tǒng)，并將三葉螺旋槳更換為四葉螺旋槳。由于動力裝置故障頻繁，試驗不得不屢次中斷。1942 年 12 月底，第二架 XB-29（機號 41-003） 加入試驗；但在 1943 年 2 月的一次著陸進場中，該機發(fā)動機起火，未能飛抵機場便墜毀在一家肉類罐頭廠上。這場災(zāi)難造成 XB-29 機組 11 人遇難，工廠內(nèi)另有 18 人喪生。

1943 年 6 月，第三架實驗機 XB-29（機號 41-18335） 起飛，該機同樣未裝備武器。在各種飛行模式的測試中，41-18335 號機因副翼拉桿效率低下多次遭遇事故。盡管如此，正是通過這第三架飛機，才使發(fā)動機達到了相對穩(wěn)定的運行狀態(tài)（盡管動力裝置直到二戰(zhàn)結(jié)束仍是 B-29 身上最令人頭疼的部分）。直到對日作戰(zhàn)結(jié)束，第一架 XB-29 原型機（最終裝備了新型武器）仍被用于各種測試和試驗。即使在 1943 年美國陸軍航空隊放棄飛機迷彩涂裝后，這架 41-002 號機依然保留了它過時的迷彩。在安裝了新武器并將“空速管”從垂尾移至機頭后，這架被試飛員稱為 “飛行豚鼠”（The Flying Guinea Pig） 的 XB-29，成為了所有測試機和預(yù)生產(chǎn)型 B-29 中唯一擁有個性化機頭繪圖（即那只“飛行豬”的圖案）的飛機。

預(yù)產(chǎn)型 YB-29

早在 1941 年 6 月，軍方就下達了制造 14 架預(yù)產(chǎn)型機的訂單，這些飛機被命名為 YB-29，每架單價為 1,403,624 美元，裝備了 Wright R-3350-21 發(fā)動機�！邦A(yù)產(chǎn)型”原本旨在用于部隊測試和人員培訓；但隨著太平洋戰(zhàn)爭的爆發(fā)，日本的威脅促使量產(chǎn)籌備工作被迫提速。航空指揮部甚至在預(yù)產(chǎn)批次尚未進行部隊測試、乃至首批實驗機（XB-29）還未開始試飛的情況下，就簽署了首份 500 架 B-29 的生產(chǎn)合同。到 1942 年秋，這款戰(zhàn)略轟炸機的訂貨量已增加了兩倍。

技術(shù)改進與武器系統(tǒng)

根據(jù)實驗機 XB-29 的測試結(jié)果，預(yù)產(chǎn)型 YB-29 的設(shè)計進行了約百項修改。

• 螺旋槳： 決定舍棄“漢密爾頓-標準”（Hamilton-Standard）的三葉螺旋槳，改用該公司研制的四葉螺旋槳。
• 自衛(wèi)系統(tǒng)： 原計劃采用帶潛望鏡瞄準具的“斯佩里”（Sperry）機槍塔，后被更換為全新的“通用電氣”（General Electric）機槍塔系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過分布在機身上的獨立觀測窗進行遠程控制。
• 聯(lián)動控制： 這種遠程電力操作系統(tǒng)允許除尾部射擊員外的任何一名射擊員控制多個機槍塔。這使得目標（敵方戰(zhàn)斗機）可以在不同射擊員的視野間切換追蹤，并能針對敵人集中最大火力。
• 生存性與自動化： 即使一個或多個射擊位受損，系統(tǒng)仍能保持戰(zhàn)斗力。該系統(tǒng)的“大腦”是一臺計算機，它能自動執(zhí)行所有射擊修正操作（除了由射擊員通過光學瞄準具輸入的距離參數(shù)）。
• 革命性設(shè)計： 通用電氣研發(fā)的這套遠程遙控炮塔系統(tǒng)是航空武器領(lǐng)域的一場革命。它縮小了炮塔體積并改善了射擊員的工作環(huán)境；此時只有尾部射擊員是直接操作裝有兩挺 12.7 毫米機槍和一門 20 毫米機炮的炮塔。這套強大且高效的武裝使 YB-29 及其后繼的量產(chǎn)型 B-29 具備了在無戰(zhàn)斗機護航下飛行的能力。

重心與彈艙問題

另一個拖延了原型機進度和預(yù)產(chǎn)型下線的難題是炸彈投擲序列。由于飛機擁有兩個縱向分開的彈艙，為了防止投彈瞬間飛機重心發(fā)生劇烈偏移，必須開發(fā)一種專門的自動控制裝置來嚴格控制投彈順序。

測試與涂裝

第一架預(yù)產(chǎn)型 YB-29（機號 41-36954）于 1943 年 6 月升空，同年 7 月，軍方又接收了 7 架完工的 YB-29。到秋季，軍方已收齊全部 14 架武裝完畢的預(yù)產(chǎn)型機。

• 用途： 這些飛機加入美國陸軍航空隊后被用作各種實驗的“飛行實驗室”，用于測試新設(shè)備，并為量產(chǎn)型 B-29 培訓戰(zhàn)斗機組。
• 涂裝與標志： 所有 YB-29 均采用了與 XB-29 相同的標準“暗橄欖褐/中性灰”迷彩。然而，由于這批飛機產(chǎn)于美國軍用機識別標志頻繁變動的時期，因此出現(xiàn)了不同的標識：
• 首批 YB-29 使用藍底圓圈加白星標志。
• 隨后的批次使用了白星藍底圓圈、帶白條和紅色外框的標志。
• 最后一批次改用了藍色外框。

B-29 的系列量產(chǎn)

在快速向訂貨方交付全部 YB-29 后，波音公司從 1943 年夏末開始生產(chǎn)首批系列量產(chǎn)機。每架飛機都由工廠機組進行三到四次飛行，以檢查和發(fā)現(xiàn)制造缺陷，隨后由軍方接收并飛往堪薩斯州的機場。在那里，陸軍飛行機組被分配到各架飛機上，開始掌握所接收的裝備。

這些量產(chǎn)型轟炸機與預(yù)產(chǎn)型 YB-29 幾乎沒有區(qū)別，唯一的不同是它們換裝了功率相同（2,200 馬力）但版本略微改進的 R-3350-23 和 -23A 型發(fā)動機（而非預(yù)產(chǎn)型的 -21 型）。其他的改動則是在隨后的戰(zhàn)斗服役過程中，根據(jù)實戰(zhàn)對飛機性能的要求而陸續(xù)進行的。量產(chǎn)型號的 B-29 被正式命名為 “超級空中堡壘”（Superfortress）。這個名字具有一種“繼承性”——因為波音公司之前研制的重型轟炸機 B-17 就被稱為“空中堡壘”（Flying Fortress）。

生產(chǎn)規(guī)模與制造基地

到 1944 年初，波音位于威奇托（Wichita）的工廠已生產(chǎn)了約一百架量產(chǎn)型 B-29。而在整個 1944 年期間，共有四家航空工廠投入到 B-29 的生產(chǎn)中：

• 波音公司： 威奇托工廠和倫頓（Renton）工廠；
• 貝爾公司（Bell）： 馬麗埃塔（Marietta）工廠；
• 馬丁公司（Martin）： 奧馬哈（Omaha）工廠。

多家企業(yè)的參與使美國陸軍到 1944 年底獲得了超過 1,000 架三種改型的“超級空中堡壘”（這些改型在外觀上幾乎沒有差別）。1945 年，又生產(chǎn)了 2,500 多架戰(zhàn)略轟炸機。美國陸軍接收的 B-29 總數(shù)不少于 3,600 架（不同資料來源的最終數(shù)據(jù)略有出入）。

戰(zhàn)時工業(yè)的奇跡

B-29 的生產(chǎn)項目成為了整個戰(zhàn)爭期間規(guī)模最大的單一機型制造計劃。它不僅促成了一個由眾多工廠和數(shù)千家分包商組成的龐大生產(chǎn)綜合體的誕生，還建立了一個改裝中心網(wǎng)絡(luò)。在這些中心，可以根據(jù)當時的實戰(zhàn)需求進行改裝和升級，而不會降低總廠的生產(chǎn)速度。

1944 年 4 月，在機組完成機型熟練訓練后，首批被陸軍接收的一百架 B-29 被調(diào)往印度和中國機場參加戰(zhàn)斗。隨著部隊中這種戰(zhàn)略轟炸機數(shù)量的增加，B-29 航空部隊將其作戰(zhàn)范圍擴大到了太平洋諸島及相關(guān)海域。

關(guān)于“超級空中堡壘”的不同改型及其戰(zhàn)斗應(yīng)用，將在本系列隨后的文章中詳細說明……

后續(xù)內(nèi)容：波音 B-29 轟炸機改型 (02)：技術(shù)說明

與前任（前輩）對比……

與前代機型（B-17）的對比……