PBY卡特琳娜水上飞机PBY的由来

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在二战史上，PBY卡特琳娜水上飞机扮演了不可替代的角色。这款飞机的生产前后持续了10年之久，使其成为产量最多的水上飞机，其数量甚至超过了二战时期其他水上飞机的总和。尽管PBY是二战时期速度相对较慢的飞机之一，甚至有人戏称其领航员需要的不是无线电与秒表，而是一本日历，但它依然因为适应性强和用途广泛而被赞誉。PBY不仅参与了对地轰炸、反潜、侦察、反舰攻击任务，还被用于运送突击队，堪称二战时期作战性能最为广泛的飞机，至今仍对全球水上飞机领域产生深远影响。

1939年，美国海军向航空工业界提出巡逻机招标。最终，联合XP3Y-1和道格拉斯XP3D-1在试飞项目中表现出色，达到了所有性能指标，且没有重大缺陷。由于性能不分伯仲，竞争在价格上展开。联合公司的单机价为9万美元，比道格拉斯便宜两万美元，从而赢得了合约。

1940年11月，英国空军接收首批PBY并将其命名为“卡特林娜”，以纪念加州沿海旅游胜地卡特林娜岛。随后，美国正式将“卡特林娜”定为PBY的绰号。加拿大皇家空军使用PBY时，将其称为“坎索”，水陆两用型则被称为“坎索A”。PBY还有被称为“游牧民”的改型PBN-1，这是基于PBY-5改进而来，在1944-45年间在费城海军飞机厂少量生产。

PBY的成功离不开二战的推动。在1939年最后一架PBY-4交付后，美国海军认为其已经过时，然而PBY的后继机仍在研制中。在失去美国海军的继续支持后，联合公司依靠来自英国、加拿大、澳大利亚、法国和荷兰的订单来维持Model 28-5（PBY-5出口型）的生产。由于PBY是战前盟军唯一能大规模生产的水上巡逻机，迫于欧洲战争的爆发，美国海军在1939年12月重新定购了200架PBY-5，这是自一战以来美国海军最大手笔的单次航空器订单，这也奠定了PBY难以撼动的地位。

PBY的前身可以追溯到联合XPY-1，这是一种具有全新设计概念的远程水上飞机。XPY在1928年完成，但由于附近的尼亚加拉河已被冰封，新机将没有试飞场地。为了避免干等到来年开春解冻，联合与海军合作将海军上将拆卸并通过铁路运至安娜科斯提亚航空站试飞。XPY在1929年首飞成功，飞行员是海军上尉A.W.戈顿，麦克.拉顿依照自己的惯例坐在了副驾驶的位置上。

XPY的性能满足所有要求，海军在1929年提出9架生产型招标。由于联合的报价包含了原型机研发阶段的实际工程成本，比格伦.L.马丁公司略高，结果失去了生产合同。但在遭遇挫折后，联合并未气馁，立即展开了以XPY为基础设计的28座商用水上飞机的研制。这种民用型被称为“海军准将”，被纽约.雷欧.布宜诺斯.航空采用，成功应用于加勒比及南美航线。海军准将在民用航空领域服役多年，在商用飞机领域影响巨大。

在生产海军准将的同时，麦克.拉顿的设计小组着手对XPY进行改进以符合海军的新要求。他们的努力结果是XP2Y-1，预计航程4,827公里——几乎是XPY-1的两倍。海军认可了这个设计，并与联合签订了进一步细节设计和制造一架原型机的合同。为了进一步提高性能，联合在XP2Y-1机翼正上方的支架上增加了第3具发动机，此方案也曾计划应用在XPY上。

在审视了联合的充分论证性后，海军在距原型机首飞前的9个多月，于1931年7月7日签订了23架飞机的生产合同。1932年3月26日XP2Y-1以3发布局首飞，在确定了3发性能没有多大改善后，在试飞初期就拆除了第3具发动机。美国海军没有押错宝，P2Y被证明是一种卓越的巡逻机，树立了新的性能标准，并开创了二战中被列入标准的巡逻中队战术。

美国海军的P2Y机队卡特琳娜终于诞生于1932年。就在P2Y交付时，海军发起了下一代水上巡逻机设计招标，强调性能包线要有很大的扩展。新飞机在以最大重量11,340千克、161公里时速巡航时航程必须达到4,827公里，这将近XPY-1的两倍。联合公司受邀接收设计挑战，凭借从P2Y获得的经验以及P2Y在实际使用中创造的破纪录性能，他们有很大的获胜可能性。

联合的努力成果是一种全新设计的水上飞机，因有很大的创新性而申请到了专利。在对此方案作了初审后，海军在1933年10月28日与联合签订进一步研发及制造一架原型机的合同，并授予型号XP3Y-1，这是PBY诞生前迈出的最后一步。

在设计中，联合的主要竞争对手是道格拉斯公司。道格拉斯在生产多发飞机方面享有盛誉，其提出的方案是XP3D-1，改进自为陆军设计的YB-11水陆两用轰炸机。道格拉斯比XP3Y提前5个月获得海军研制及生产一架原型机的合同，在时间上占了先机。然而，道格拉斯XP3D-1并不是全新设计，而是改进自YB-11，后者在YOA-5两次设计更改后从未获得生产合同。XP3D-1为上单翼布局，两具普惠R-1830发动机高置在机翼上方的支架上，与道格拉斯的民用海豚水上飞机和海岸警卫队/海军的RD系列通用运输机有血缘关系。XP3D尺寸略小，在爬升率、速度及航程等性能上也略差。

联合XP3Y具有异常干净的空气动力外形，伞式半悬臂机翼通过支柱与船形机身连接，另外机身两侧还各有一对支柱与机翼相连以增加强度。设计巧妙的可收放翼下浮筒在收回后就变成了翼尖，大大降低了阻力。机翼为传统铝合金结构，后翼梁前的表面施以金属蒙皮，之后为织物蒙皮，副翼为金属结构织物蒙皮，悬臂式平尾为金属蒙皮，升降舵、方向舵施以织物蒙皮，在所有控制翼面上都配备调整片。XP3Y的自卫武器包括一挺安装在机鼻的12.7毫米M2HB勃朗宁机枪，由投弹手操纵，以及机翼支柱后方的两挺腰部机枪，口径为12.7毫米或7.62毫米。攻击武器包括悬挂在机翼外侧挂架上的45~450千克炸弹，通过转换器也可挂载标准航空鱼雷。

为了保障在前进基地执行长时间任务，机舱内还具有卧铺、厨房和食物储存设施。在安娜科斯提亚试飞航空站的XP3Y-1在1935年3月初抵达诺福克，到3月中旬完成了必需的试飞前组装测试工作。3月21日联合试飞员比尔.惠特利驾机首飞相当成功。工厂试飞在没有出现明显故障的情况下结束，3月28日XP3Y被转交海军进行初始试飞，期间遭遇故障，但没有一个造成试飞延误。4月进行枪炮射击测试，5月飞机返回诺福克进行粗暴水上起降测试，在5月13日的一次降落中飞机受损，但很快被修复继续试飞。

试飞过程中一直有报告说XP3Y存在方向稳定性和操控方面的问题，随即厂方进行了数项改动但成效不大。隐患在5~6月间进行的轰炸测试中暴露出来，较差的方向稳定性和过高的方向舵舵力影响了轰炸精度。经查是因为在此前增加了方向舵面积，但同时加大了舵力，于是再次修改方向舵。7月XP3Y回到诺福克继续水上测试。7月27日在一次降落中严重损坏，幸好机身防水壁和水密门发挥了作用，阻止了飞机的下沉，XP3Y得以被拖回航空站维修。在一次破纪录的从东海岸经由运河区的转场飞行后，XP3Y的水上测试于10月完成。

海军测试部的最终报告中评价XP3Y-1投产是“可以接受”，但付上了以下几条改善飞行品质和运作能力的建议：提供向后下方射击的机枪站；改进腰部机枪站并为机枪手提供视野更好的观察窗；增大载弹量；修改方向舵及其操纵系统以改善稳定性和方向控制；改进机鼻机枪站。无论如何，对PBY未来意义重大的是测试部最终报告中关于性能的部分。实测数据性能要求最大速度（公里/小时）274.82256，最小速度（公里/小时）93.3296.54，服役升限（米）5669.28，4572，起飞时间（秒）2260，空重（千克）5,700，5,918。在1935年6月，海军与联合签署了生产60架P3Y-1的合同，联合在圣迭戈的新工厂开始为生产准备工装设备。

生产型上采纳了测试部的建议，重新设计方向舵、延伸方向舵下的机身、在尾舱内增加一个向下射击的机枪站，在飞行时通过打开机腹舱门向后下方射击（迅速被称为“机腹机枪”），配备机鼻机枪转塔，对发动机进行更改以匹配生产型R-1830-64。XP3Y返回圣迭戈工厂实施上述改进，完成后的飞机型号变为XPBY-1，但保留了原先的航空局序列号（BuNo）9459。型号中增加的“B”表示该型机具备炸弹携载能力。公司飞行员比尔.惠特利驾驶XPBY-1作了最后一次展示飞行，1936年5月21日该机交付海军开始军方试飞。军方试飞结果令人满意，仅提出方向舵及其控制系统的小改动。实际上最初原型机试飞所发现的主要问题就是方向稳定性及控制问题，生产型引入的方向舵及控制系统的改进将上述问题降低到可接受的程度，但还没有彻底根除。最后还是海军工程师在PBY派生型PBN、PB2B-2及最终型号PBY-6A上通过完全重新设计垂尾和平尾翼面才得以彻底解决。

扩展资料

PBY“卡特琳娜”水上飞机是由美国联合飞机公司研制，在二战期间广泛装备于美英海空军及苏联航空兵的一型水上飞机，其卓越战绩使得这型飞机成了历史上产量最大，用途最为广泛也是最为著名的水上飞机，被用于反潜，轰炸，侦察，反舰，运送突击队等。虽然PBY速度较慢，但这并未能影响其在美国海空军内服役20年间的卓越表现，为二战胜利立下了汗马功劳。