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轟炸機

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Academic year: 2022

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(1)

組員

4000S057 蔡宛潔 4000S062 鄭守淵 4000S068 施怡雯 4000S067 王冠婷 4000S060 謝昇融 指導老師

梁春發 教官

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轟炸機

一、轟炸機的由來

轟炸機是指攜帶武器攻擊地面、水面或水下目標的軍用飛機。世界上第一種 擁有具備上述特徵的轟炸機是出現在1915年俄羅斯帝國波羅的海鐵路工廠,由 俄國機械工程師-埃格‧西科斯基(Igor Sikorsky)發明雙翼轟炸機(伊利亞.慕羅梅茨 -V 型),它是一種裝有四具發動機,雙翼的大型飛機,可攜帶 522 公斤的炸彈以 120 公里的最大時速飛行,在這當時可以算是優秀的載彈飛行能力了。它曾經造 成德軍傷亡,在 1917 年 6 月 13 日,德國戈塔型轟炸機曾經對英國倫敦進行過轟 炸,造成 200 人傷亡,算是戰略轟炸的先河。

二、發展歷史

(一)第一次世界大戰

第一次世界大戰期間轟炸機成為攻擊敵人各類目標的主要投射工具,攻擊的 目標包括地面部隊、作戰物資等戰術目標;或者是工廠、城市等戰略目標,從這 兩種不同類型的任務需求有衍生出戰略轟炸機和戰術轟炸機的分支。

第一次世界大戰時期的轟炸機,即使是較為大型的設計,基本型態都很相似:

木材或者是金屬與布料蒙皮的結構,開放式座艙,少量的自衛火力,譬如步槍口 徑的機槍,炸彈是由後座飛行員至目的地上空以雙手搬炸彈丟擲,換句話說,當 時的轟炸機設計可以粗略看作是戰鬥機的放大概念。

(二)第二次世界大戰

朱利歐‧杜黑(圖一)撰述的空權論對二次大戰期 間的轟炸機發展與思想有很深遠的影響,第二次世界 大戰期間對轟炸機的使用進行一次廣泛的發展驗證,

無論是轟炸機的設計與性能需求,任務的規劃和執行,

目標的選擇與效果評估等方面,對現代的發展確定了 大致的方向與架構。

→(圖一)為朱利歐‧杜黑(Giulio Douhet),1869 年 5 月 30 日-1930 年 2 月 15 日,義大利空權理論家。1921 年發表了《制空論》(The Command of the Air)一書成

為近代空權軍事觀念的先驅。

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二戰爆發前的轟炸機發展的趨勢大致上是以金屬作為大部分或是全部的結 構,成員在封閉的座艙內操作,自衛火力的數量和威力增加,無線電與導航系統 使用開始普及,中型以上轟炸機大多數將炸彈攜帶在機體內部。

雖然日本很早就於中國戰區進行遠程轟炸任務,對二戰轟炸機發展經驗累積 與衝擊最大的還是首推歐洲戰區,尤其是英國與德國之間的轟炸機運用與得失經 驗。這些經驗產生的影響有:

更複雜的轟炸瞄準系統,包括使用雷達,提高轟炸精確度。

特別是戰略轟炸機的操作高度進一步的升高。美國的B-17和B-24多在兩萬 英尺以上高度飛行,以減低防空砲火的影響。

強化轟炸機的防禦能力,在使用口徑較大槍炮時,動力驅動的炮塔也成為中 型以上轟炸機的標準配備。

增加轟炸機夜間與視線不佳時的操作能力,包括使用輔助導航系統。

(三)二次大戰其他型態的轟炸機

二次大戰期間,除了執行戰略與戰術轟炸任務的區分之外,還有其他型態的 轟炸機出現,這些發展在戰爭結束後也很快被其他機種或武器系統取代,如下:

1. 俯衝轟炸機:

(1)說明:俯衝轟炸機是攻擊敵人的地面或水上目標,活躍於第二次世 界大戰中。在攻擊敵方目標時,會以與地面超過 45 度角的方式高速向目標 俯衝,在距離目標很近的距離上拉起飛機並同時投彈。俯衝轟炸機由於載彈 量小,主要被用於戰術轟炸,但亦可用於戰略轟炸。相較於同時期的水平轟 炸機,俯衝轟炸機投彈方式的優勢在於投彈高度低,其命中率較水平轟炸機 提高好多倍,效率也高出許多。

此外,俯衝轟炸機亦無須安裝複雜的瞄準系統或雷達。俯衝轟炸機在其 頂峰時期被廣泛應用於對重要目標,尤其是小面積或移動中目標的攻擊,以 充分發揮其投彈準確度高的優勢。

(2)缺點:然而其優勢也是有代價的,俯衝轟炸機為了實現高速俯衝的 戰術方式,氣動結構的設計與其他飛機有所不同,在一定程度上會影響其飛 行速度和飛航性能。而且由於其機體小,載彈量和續航力也遠不及水平轟炸 機,此外由於俯衝轟炸機需要向目標垂直俯衝,因此極易遭到地面防空火力, 如高炮的攻擊。多數俯衝轟炸機都配備有減速板,可以在俯衝時產生阻力,

將速度保持在 250 節左右以保證投彈的準確性。

(3)歷史:俯衝轟炸機起源於第一次世界大戰,由英國皇家空軍最先開 創。但早期的轟炸機由於結構脆弱,因而無法承受高速俯衝及拉起所產生的 衝擊力。直到1930年代,隨著飛機技術的發展,俯衝轟炸機越來越受重視,

尤其是對小型目標的攻擊能力。在美國,海軍於1925 年採購了第一種訂製

(4)

的俯衝轟炸機-科蒂斯 F8C 獵鷹式攻擊機。海軍一般較空軍更青睞俯衝轟炸 機。空軍轟炸機由於在陸地上起降,基本上不受尺寸和重量限制,因此其指 揮官一般採用大規模水平轟炸的策略;而對於海軍而言,能在航空母艦上起 降的飛機尺寸和重量有限,海軍需要將有限的彈藥精確地送至目標上空,而 非大規模的密集式轟炸。

在二次大戰的歐洲戰場,德國是俯衝轟炸機 的主要使用者。德國俯衝轟炸機的主要任務是為 其裝甲部隊和步兵提供近距離火力支援,代表機 種為Ju-87 斯圖卡式轟炸機(圖二)。它的機體非常 堅固,可以以 90 度角向下俯衝,在閃擊戰中發 揮了極其重要的作用。相比之下,作為俯衝轟炸 戰術的發明者,英國所製造的卻遜色了許多。戰 爭中皇家空軍和海軍僅生產了約 200 架賊歐式俯

衝轟炸機(圖三),表現亦不如人意。 (圖二) Ju-87 斯圖卡式轟炸機

在太平洋戰場,日本和美國也製造了大量俯 衝轟炸機,主要參加反艦作戰。日本在戰爭初期 擁有當時世界上先進的俯衝轟炸機,代表機種為 九九式艦上轟炸機(圖四),在珍珠港事件以及隨後 的其他行動中表現良好。但隨著戰爭後期日本航 空工業技術發展遲緩,其優勢也被美國超過。美 國俯衝轟炸機在戰爭後期消滅日本聯合艦隊剩餘 力量的戰鬥中發揮了重要的作用,如SBD 無畏式

俯衝轟炸機(圖六)及科蒂斯 SB2C 俯衝轟炸機(圖七)。 (圖三)賊歐式俯衝轟炸機

(圖四)九九式艦上轟炸機 (圖五)正停泊在航空母艦飛行甲板上 準備出擊的九九式艦上轟炸機,攝於 1941 年 12 月 7 日偷襲珍珠港前。

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↑(圖六) SBD 無畏式俯衝轟炸機 ↑(圖七)科蒂斯 SB2C 俯衝轟炸機

二戰後俯衝轟炸機的作用逐漸減弱。地面防空武器及戰鬥機的快速發展迅速 使俯衝轟炸機開始無法適應新戰場。各種精確的瞄準系統及投彈雷達的發展也大 程度上增強了水平轟炸的投彈精度,以往需要進行俯衝轟炸加強命中率的需求逐 漸消失,而俯衝轟炸機無法應付各種新式武器的問題使其喪失了在轟炸技術中的 地位。今日,雖然多數轟炸機在攻擊敵方目標仍會進行小角度的俯衝,但專職的 俯衝轟炸機已徹底地走入歷史了。

2. 魚雷轟炸機:

(1)說明:魚雷(Torpedo)是一種具備自我行走能力,在接近水面或者是水 面以下航行,用以攻擊水面或水底目標的重要武器。魚雷可以由潛艇、軍艦、

直升機或固定翼飛機等載具上面發射。許多國家海軍都有專門攜帶魚雷的轟 炸機擔任此類任務,有些國家也嘗試改裝現有的作戰飛機來攜帶魚雷,然而 在作戰效果上未必與專門設計的機種相近。魚雷轟炸機的任務危險性很高,

在投擲魚雷之前需要於低空維持固定高度,航向與速率飛行一段時間,這段 時間讓魚雷轟炸機成為相當明顯且容易瞄準攻擊的目標。

(2)結構:現代魚雷的構造從以前至今大致上可以區分為:

尋標頭:用以偵測和追蹤目標,大致上有追熱(紅外線導引)或追音(聲納導 引)兩種。

彈頭。

動力段:包括內燃機與電池動力的供應多設置在這一區。

導線段:如果是線導魚雷,會有大量的導線纏繞儲存在這一區。

推進段:這是將動力來源轉換為推進魚雷前進的能力,大多數的魚雷使用 的還是螺旋槳的設計。

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(3)類型:

輕型魚雷:口徑大多為 324 釐米,常配備於水面艦艇、直升機、反潛巡邏 機上以便於攜帶,如美國 Mk46 魚雷。

重型魚雷:口徑大多為 533 釐米,為潛艇的主要武器,如美國 Mk48 魚雷。

而美國與俄羅斯有發展出更大型的 650 釐米魚雷,但種類與實戰用途叫 少。

超空化魚雷:利用超空蝕效應的特性,使魚雷在水下前進時,外部有一層 空氣包覆著無雷以減少阻力。前蘇聯曾發展出試驗用途的 VA-111 魚雷,

最高速度可以達到 200 節(時速 370 公里),但射程僅 7 到 13 公里。而伊 朗已經開發了仿製型(Hoot)。

(4)歷史:在第二次世界大戰中期以前 的魚雷不具備導引功能。在發射之前須要 先設定魚雷航行的方向與深度,發射之後 魚雷會持續前進直到受到物體而引爆或 是動力來源用盡而沉沒。現代的魚雷都有 自我導引與追蹤目標的能力,準確度和殺 傷力比二次大戰時期的前輩不能相提並 論。

←(圖八)魚雷及發射裝置

中途島戰役時有 12 架美國海軍道格拉斯 TBD 破壞者魚雷轟炸機(圖九)在沒 有戰鬥機護航下,迅速的被日本機隊的零式戰鬥機(圖十)擊落,僅有一人生還獲 救。二次大戰末期,美國海軍的格魯曼 TBF 復仇者式魚雷轟炸機幾乎都轉為攜帶 炸彈的任務。戰爭結束之後,魚雷對付水面船艦的重要地位逐漸轉手給反艦飛彈,

潛艇取而代之為魚雷的主要攻擊對象,因此魚雷轟炸機也逐漸轉型為反潛機,而 不再以專門設計的機型出現。

(圖九)TBD 破壞者魚雷轟炸機 (圖十)零式戰鬥機

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3. 水平轟炸機:

水平轟炸機其實是相對於俯衝轟炸機的描述法,絕大多數的轟炸機都是 以水平或是淺角度俯衝的方式轟炸。當俯衝轟炸機消失之後,這種分類也就 不需要繼續存在。

(四)二次大戰到現代

二次大戰之後隨著戰鬥機與攻擊機的體型與載重量逐漸增大趨勢,加上空中 加油(圖十一)技術的成熟與普遍運用,攜帶炸彈進行轟炸任務已經不再是轟炸機,

尤其是戰術轟炸機獨有的任務了,戰術轟炸機在發展上逐漸趨向採用多用途設計 的戰鬥機或攻擊機來取代。現在極少有專門設計的戰術轟炸機服役,代之以戰鬥 機改進的戰鬥機或是兼具部分戰鬥機能力的設計,如美國的 F-15E(圖十二),俄 羅斯的 Su-32(圖十三)等。俄羅斯的 Su-24(圖十四)與歐洲國家的狂風(圖十 五)(Tornado)IDS 算是少有的特例。

※空中加油是指在飛行過程中將燃料由空中加油機補充給另一航空器的過程與 技術。這項技術使得許多軍用飛機的航程不再受到起飛時其最大燃料裝載量的限 制。

↓(圖十二) F-15E 打擊鷹式戰鬥轟炸機

↑(圖十一)正進行空中加油的直升機

↓(圖十四)Su-24

↑(圖十三)Su-32

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(圖十五)狂風(Tornado

三、結論

冷戰結束之後,兩大強權與附屬勢力的對抗不復存在,轟炸機擔任核子武力投射的 地位出現很大的變化。當彈道飛彈出現的時候曾經一度威脅到轟炸機的需求與地位,在 巡弋飛彈成熟之後,美國與俄國的戰略轟炸機基本上也成為飛彈的投射載具,傳統的核 子炸彈並不適用,也成為比過去更具象徵性的威嚇力量。

目前美俄兩國對於下一代的戰略轟炸機尚未有明顯的計畫,英國與法國則放棄相關的發 展。其他國家也沒有跟進的跡象。加上空中加油技術與遠程空載飛彈的普遍化,大型且 昂貴的戰略轟炸機將會逐漸被中小型的機種與飛彈加以取代。

專門的戰術轟炸機也逐漸被多用途的戰鬥機或者是新一代攻擊機配合精確導引武器替 代。冷戰之後的空中打擊非常強調降低非戰鬥人員與物資的損毀,各國紛紛發展精確度 更高,但是減小彈頭重量的新型炸彈,使得外型較小的飛機的轟炸效率比過去中大型轟 炸機使用無導引炸彈高出很多。

降低轟炸機的可偵測性,也就是減少轟炸機散發的各種電磁訊號是目前設計的主流,限 於各國擁有的技術,生產工藝能力以及可運用的成本,實際上能夠達到的效果會有很大 的不同。為了達到這個目標,高速飛行能力將不再是強調的設計重點,除了高速下機體 摩擦會散發大量的紅外線訊號以外,材料與製造的問題也會限制這方面的需求。

以無人飛機取代有人轟炸機將會是未來發展的另一個趨勢,除了降低操作成本,減少人 員傷亡以外,機體得以縮小並且提高運動能力,同時也有助於減少被偵測的距離與機率。

只是純粹自動化的無人轟炸機還需要不少時間才會到達系統成熟的階段。

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四、資料來源

1. YAHOO 奇摩知識家

http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1010040303495。

2. 維基百科

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%BD%9F%E7%82%B8%E6%A9%9F#.E6.88.98.E6.9 C.AF.E8.BD.B0.E7.82.B8.E6.9C.BA。

3. 維基百科,俯衝轟炸機

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BF%AF%E5%86%B2%E8%BD%B0%E7%82%B8%E6

%9C%BA。

4. 維基百科,魚雷

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%AD%9A%E9%9B%B7。

5. 維基百科,朱利歐‧杜黑

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9D%9C%E9%BB%91。

6. 維基百科,空中加油

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A9%BA%E4%B8%AD%E5%8A%A0%E6%B2%B9。

7. 維基百科

http://zh.wikipedia.org/wiki/F-15E%E6%89%93%E6%93%8A%E9%B7%B9%E5%BC%8 F%E6%88%B0%E9%AC%A5%E8%BD%9F%E7%82%B8%E6%A9%9F。

五、工作分配

資料尋找: 冠婷、怡雯

美工、 PPT : 宛潔、昇融

上台報告: 守淵

參考文獻

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