1118. 帝国空勤队的“飞行坦克”：一战德国容克J.I攻击机（上篇）
“飞行坦克”一词可能会让人想到第二次世界大战期间苏联著名的伊尔-2攻击机，它被誉为“二战苏联三大王牌武器”之一。而伊尔-2之所以有这种和坦克有关的绰号，是因为它独特的“装甲浴缸”设计，即直接用装甲把飞机的座舱和引擎舱打造出来，使它们如同浴缸一般把飞行员和发动机包裹起来。这种防护手段很大程度上提高了对小口径武器的抵御能力。但事实上，这个名词源自20世纪10年代的那场人类浩劫。早在之一次世界大战期间的第三个年头，也就是1917年，德意志帝国空勤队就已经装备了采用“装甲浴缸”设计的对地攻击机，而这种飞机的防御能力在当时也是备受赞美。这款飞机，就是本篇的主角：一战德国容克J.I攻击机（Junkers J.I）。
图1:德二
帝国的”飞
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1916年7月1日，英国远征军为了减轻凡尔登法军的战略压力，在索姆河地区发动了大规模攻势。战役爆发后，英国皇家陆军航空队便大量出动双座飞机为地面部队提供支援。除了携带摄像机对距离前线30-70英里的德军炮兵阵地、步兵防线等目标进行勘探外，它们还会携带炸弹攻击德军的火车、弹药库、运输线等关乎后勤的纵深重要目标。譬如1916年9月，英军飞机就轰炸了位于利贝尔库尔的德军火车站，不仅对车站设施造成了严重破坏，甚至直接炸了两辆运满了德军部队的列车。
索姆河战役的惨痛教训让德军认识到己方航空部队与地面部队的配合存在极大的问题，例如德军第180步兵团的一名中尉就在1916年8月25日的日记中称自家的阵地在当天遭到了获得侦察机校射的英军炮兵的猛烈轰炸，而阵地上的己方炮兵由于没有飞机的帮助根本无法反击。此外，上段提到的利贝尔库尔火车站遭到空袭的时候，有一部分英军飞机还特意在外围警戒，结果直到轰炸结束他们也没有看到一架德国飞机赶来拦截他们。从这可以看出，当时的德军飞行部队与地面战斗力量存在很是严重的脱节，并且已经造成了不小的恶果。
为了加强航空力量与地面力量的配合，德军最终决定赋予航空部队独立的管治权。1916年10月8日，德意志帝国颁布了一项法令，明文规定空中作战力量与其他地面部队分开，单独划分为“德意志帝国空勤队”，并任命恩斯特.冯霍普纳中将（Ernst von Hoeppner）为空勤队总司令，全权负责一切事务。霍普纳中将接受任命时被要求尽全力加强航空部队在战斗中对地面部队的协同度。
帝国空勤队仔细研究了索姆河战役的教训，发现英军的低空飞机经常准确的刺探到己方阵地的情况，然后召来英军炮兵实施凶残的轰炸，而且这些飞机携带炸弹进行的空袭也让己方步兵苦不堪言，虽然实际破坏不高，但带来的心理伤害绝不可忽视，就如同一名在索姆河被英军俘虏的德军步兵在日记中写道的那样：“一天之中最害怕的时刻就是看到英国飞机的时候。它们飞得这么低，如果这一次它不打中什么人，那简直就是个奇迹。没有人能够准确计算出由此造成的人员伤亡和给我们造成的精神负担严重到何种地步。”
然而帝国空勤队也发现执行这类任务的英军飞机遭受了不小的损失，其中相当一部分都是被低空火力杀伤的，因为这些飞机都是木质结构，无法抵挡全威力的毛瑟步 *** 的直射。在认识到这些重点后，1916年11月4日，德意志帝国空勤队总监（也有翻译为德国军事航空队管理局）发布了一项招标，即开发一种特殊的近距离对地支援飞机。这种飞机被帝国空勤队总监称为“步兵飞机”（Infantrieflugzeug）或J型飞机。
空勤队总监要求该型飞机的后座观察员舱可以携带轻型炸弹和LMG-14机枪打击敌军堑壕，且至关重要的发动机、燃料箱和乘员舱必须包裹5毫米厚的铬镍钢装甲以抵挡重机 *** 和高射炮弹碎片的直接命中；此外，根据索姆河战役的教训，空勤队总监还要求该机安装无线电设备和航空摄像机，且续航时间要达到两个小时，以有效的在1500米以下低空为地面力量提供情报刺探、通讯联络和炮兵校射服务。
有趣的是，就在帝国空勤队总监还没发布招标的1916年10月26日，一位名叫穆赫林格.霍夫曼（Muchlinger Hoffman）的上尉就去拜访了容克公司的创始人，即大名鼎鼎的雨果.容克教授（Hugo Junkers），专门就开发装甲对地攻击飞机进行了具体探讨。而军方这么积极的原因也很简单：容克公司虽然在1914年才踏入军用飞机制造领域，但它在1915年就已经成功试飞了世界上之一种全金属结构的飞机。
原来，早在1915年秋季，雨果.容克教授就带领公司团队制成了一架名叫“容克J.1”（1是 *** 数字）的实验型飞机，这种飞机更大的亮点是全部零件都采用薄形电镀钢打造而成，并且还是当时少见的单翼造型。当军方代表于当年11月前来参观容克工厂时，无不大吃一惊，因为呈现在他们眼前的这架飞机简直如同科幻小说中跑出来的一样。一位到场者写道：“在莱特兄弟首飞12年后就出现这种革命性的设计，不由得令人对容克教授心生敬意。”
图2:容克J.1型实验飞机
帝国空勤队意识到容克教授的全金属飞机要比木质飞机更能适应恶劣天气的影响和地面火力的打击，于是选择提前与容克公司展开合作，至于11月4日发布的招标很大程度上也是作为容克金属飞机产能不给力时候的应急方案。容克教授同意为军方设计对地攻击机，并提出可以直接沿用1915年诞生的单翼金属结构，但军方却认为双翼结构有更好的强度和爬升力，而容克教授则觉得军方的思想是技术退步，因为单翼结构有更低的飞行阻力和它带来的更快飞行速度，结果双方就此事进行了激烈的争论。其实军方这么考虑也不是没有理由，因为实验型的容克J.1单翼金属飞机在试飞中虽然展现了速度优势，但其爬升率和载重力不能达到军用要求。
俗话说得好，“胳膊拧不过大腿”，容克教授最终在军方的压力下也只好被迫让步，同意将金属攻击机改成他眼中“技术倒退”的双翼布局，不过对教授来说欣慰的是，此时的硬铝合金冲压技术已经成熟，不用再沿用之前凑合上阵的电镀钢了。而值得一提的是，由于该机方案就是按照攻击机标准提出的，再加上是一个并非利用侦察机改装的新设计，所以这种容克飞机成为了世界上之一种专用的对地攻击机。
1916年12月，帝国空勤队向容克公司下发了三架双翼金属原型飞机的订单（序列号分别是425.17、426.16、427.17）。设计工作由容克公司首席设计师奥托梅德（Otto Meder）博士领衔，另两位设计师勃兰登堡和斯图德尔负责“打下手”。其实容克教授此时已经考虑到体型过大的双翼飞机不适合标准机库，并清楚地知道军事部门和大多数飞行员都反对单翼计划。但容克教授认为与木头和胶合板制成的传统飞机不同，全金属飞机不需要防雪和防雨，也就不需要摆放在机库或帐篷里，只需要把关键的发动机用防水油布盖起来就好了。然而，该项目不让人看好的前景以及与客户的激烈分歧迫使容克教授放弃了单翼飞机的概念，并最终选择了打造一架符合军方想法的双翼全金属飞机作为妥协。
不过容克公司在设计飞机的机翼时仍有一番考究。与当时传统的双座飞机不同，容克攻击机的机翼采用的是此前只在战斗机身上用过的“一翼半”设计，这种结构是法国飞机设计师古斯塔夫德拉热（Gustave Delage）在1910年首创的，其特点是下翼弦长明显短于上翼，并且两翼间的支撑杆会从上翼的两点集中至下翼的一点，而呈独特的“V”字形。这种下翼明显小于上翼的做法兼顾了双翼机的强度优势和单翼机的低阻特性。此外，为了进一步提高飞行性能，容克攻击机的两翼之间没有会加大阻力的复杂张线。
图3: 容克攻击机侧面特写，可以看出下翼明显小于上翼，而且翼间没有复杂的张线
这种机翼设计显然是为了提高飞机的速度性能，但其实更重要的原因是让飞机不那么笨重且庞大。参与容克攻击机项目的公司设计师弗里茨.勃兰登堡后来说到：
“为了有效保护飞行员、发动机和燃料罐，需要建造一具重约500公斤的装甲箱。添加自卫性武器、为2小时的飞行提供燃料以及两名机组人员的通信设备将需要非常长的机翼。因此，这导致这种飞机的翼展变得太大，无法适应任何现有的机库或帐篷。因此，经过长时间的令人筋疲力尽的辩论，我们商定了一个半平面方案，其中翼展保持可接受的尺寸......”。
后来的事实证明，一翼半设计有效避免了机翼尺寸太大的问题，而且这种机翼可以折叠起来以适应机库。
图4: 苏格兰士兵在检查这架被俘的容克攻击机，其机翼处于折叠状态
两个机翼都由中心平面和可拆卸式外翼组成。上部机翼中心平面由两个钢制的交叉倾斜管柱连接到机身。一个外观规则的底盘安装在下部中翼上。它由两个倾斜的下层连接到上中心平面。上翼的翼展为16.8米（另有数据显示为16米），面积为36平方米。下翼的翼展为10.85米。横向V角为负5°。机翼轮廓中间部分非常厚，并迅速变薄到两端。上翼的设计包含10个由硬铝管制成的长管。它们通过直径较小的硬铝管相互连接，与机身接通。类似设计的下翼包括6个长管。两个机翼都由硬铝合金制成。至于机翼稳定器的轮廓与机翼轮廓相当，面积为4.55平方米，厚度为18.8厘米，由七根管梁、钢制支架和波纹硬铝护套组成，用来控制方向舵和副翼。
图5:机翼骨架侧视图
机翼问题得到了解决，容克公司团队开始着手为攻击机打造一副足够坚固耐打的金属机身。帝国空勤队在设计之初就提出飞机必须携带装甲以保护飞行员和引擎，但在硬铝合金机身的基础上额外增加装甲显然不利于飞机性能，因此容克团队划时代的设计了一种新式的飞机装甲结构，即“装甲浴缸”。
容克攻击机的机身前半部分并不是铝合金结构，而是用总重470千克的铬镍钢装甲直接组成的箱体，其长度为3.5米，而厚度为4-5.5毫米，引擎、燃料箱、飞行员和后座观察员都被这个装甲箱体保护了起来，而居于引擎舱上部的散热器还有额外的4毫米装甲保护。由于这个箱体的造型酷似浴缸，故被称作“装甲浴缸”。
图6: 容克攻击机的“装甲浴缸”，这种结构在避免了额外加重导致飞行性能下滑的同时赋予了飞机很是不错的防弹能力，至于“浴缸”前段上方那个凸出部分就是保护引擎散热器的4毫米装甲
为了显示出自己的金属飞机在防护力方面的优势，容克公司还请到帝国空勤队总司令霍普纳中将到厂视察。视察中，容克公司采取了别开生面的现场展示。技术人员使用装填有黄磷的燃烧子弹同时攻击织物蒙皮机身和金属机身，结果前者迅速起火，后者则只是被撞出了凹痕。这次展示令霍普纳大开眼界，无疑为容克金属飞机在高层心目中大大加分。
机身和机翼骨架由硬铝管焊接而成，前半部分从引擎舱到后座观察员舱铺有硬铝合金板加强结构，尾翼由硬铝合金和钢板打造，并且和主翼一样由钢制桁架提供支撑力。机身后半部分也采用硬铝合金，但覆盖有织物蒙皮，这八成也是容克接受被迫作的妥协 。
飞机的动力由一台奔驰Bz.IV型200马力直列式汽油机提供，它在引擎舱中被硬铝管和钢管支撑，至于燃料供给则由120升容量的黄铜油箱负责，它位于飞行员座舱下方，周围被5.5毫米装甲保护，这种装甲在100米距离上也能扛住重机枪的连续直射。此外，发动机还配套了一具30升的重力式副油箱，能够在引擎燃料泵故障时供油，全功率运行下能坚持半小时，如果重力式副油箱也耗尽的话，飞行员还可以使用手动燃料泵。
图7: 在工厂组装的原型机，可以看到其机身的大体结构
图8:驾驶舱特写
1917年1月，容克公司终于成功制成了代号J.4的攻击机原型，这架尚未安装护甲的飞机于同月27日在帝国空勤队用于实验新装备的阿德勒肖夫机场（Adlershof）进行了滑跑测试。1月28日，该机转移到位于多贝里兹的机场，由试飞员阿韦德冯施密特进行了首次飞行。本次飞行中，容克J.4原型机从20厘米厚的积雪上逆风滑跑了200米便成功起飞，最终在250米高度上以145公里/小时的速度飞行了4分钟，期间没有出现事故隐患。
图9:容克J.4原型机
图10: 1917年1月28日在多贝里兹机场试飞的容克J.4原型机
施密特降落后指出容克J.4原型机还需要改进，因为该机的尾部太过沉重，飞行中必须把控制手柄偏转到更大才能把飞机升高，这个问题后来通过把尾部蒙皮变成亚麻材质以及小幅度修改尾舵结构而得到了解决，而试飞中出现的重量不平衡其实是因为没安装甲，这个就更不是什么问题了。
1917年2月，帝国空勤队总监亲自对容克J.4原型机进行了检查，其稳定性令人满意，于是决定下发100架订单。不久后的2月19日，帝国空勤队与容克公司签署了50架预生产型的订单，序列号为100/17-149/17。容克J.4原型机也因此获得了军方的正式称呼：Junkers J.I（这个I是罗马数字），意为“容克步兵飞机1型”。至此，这款世界上之一种量产的金属飞机、世界上之一种专用对地攻击机、世界上之一种全金属军用飞机正式准备掀开属于自己的战争荧幕。
1917年3月7日，容克J.I攻击机在阿德勒肖夫机场接受了帝国空勤队总监的强制测试，对机身强度、发动机运行等进行了全面实验，并且安装了 *** 附加设备与信天翁和AEG公司的产品进行了对比，最终发现容克J.4虽然有效载荷略低，但飞行稳定性和坚固性更胜一筹。
然而，容克J.I的状况依然不能投入量产，因为没有军事设备制造经验的容克公司提供的飞机压根没安装应有的摄像机和无线电收发机，而帝国空勤队当初就要求J型飞机要具备通讯和侦察能力。虽然装甲在不久后安到了飞机上且没出岔子，但上机翼被发现距离后座观察员太近，使得后座机枪的使用很是困难。不过帝国空勤队相信容克公司会对这些做出改变，所以决定继续进行测试。
1917年5月，安装了无线电台和航空摄像机并得到了结构改良的容克J.I攻击机再次在阿德勒肖夫机场接受了测试，这次测试获得了成功。容克J.I攻击机也由此走上了量产之路。
图11: 1917年5月在阿德勒肖夫机场接受帝国空勤队总监测试的容克J.1攻击机
然而容克J.I的量产工作也没有那么轻松。容克公司在之一次世界大战爆发前只涉及过动力机械的制造，战争爆发后也只是授权生产其他企业的飞机而已，至于容克教授本人当初设计J.1实验飞机也只是痴迷于技术升级罢了，不具备批量生产金属飞机的经验，而且该公司还在负责航空引擎和野战餐车的生产，更是耽误了本就不佳的飞机产能。
另一个问题是，负责打造防弹装甲的Huttenwerk Dillingen工厂直到1917年5月24日才完成实弹射击测试并交付产品，使得容克J.I的生产再次被耽误，毕竟你不能让一架攻击机“裸奔”上前线让飞行员挨打。这些问题使得容克公司在1917年1月计划的每月交付30-50架J.I攻击机成为了一纸空谈。
