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堀越二郎(日本航空工程师)

堀越二郎(1903年-1982年)日本昭和时期著名的航空工程师。于群马县藤冈市出身,并在东京帝国大学工学部航空工学科毕业。曾任三菱重工设计主任。因开发零式舰上战斗机等多架二战期间著名的机种而为人所知。 [1]

1903年6月22日,堀越二郎出生于群马县藤冈市。先后就读于藤冈中学、旧制第一高等学校。并在东京帝国大学工学部航空工学科毕业,同学还有著名的战斗机设计师木村秀政和土井武夫。1927年进入三菱重工担任设计师。为了学习西方先进的飞机技术,先后在欧洲、美国游学1年半。

1932年设计三菱重工的设计主任。在双翼机流行的时代率先设计了单翼机七试舰上战斗机,但是有2架飞机在试验中坠毁因此没有被采用。同年和佐佐木须磨子结婚,育有包括长子堀越雅郎在内的6个孩子。

1934年设计九试单座战斗机,是日本史上第一架低翼飞机。1935年2号试验机被海军采用,被命名为九六式舰上战斗机,是日本首次全面使用铆钉的飞机。

1937年设计十二试舰上战斗机,即后来的零式战斗机。

担任第二设计课课长,后来设计雷电、烈风等战斗机。

战后与木村秀政一道参加YS-11的设计。在后来的新三菱重工工作。

在新三菱重工退职后,1963-1965年担任东京大学宇宙航空研究所讲师。1965年获得东大工学博士学位。1965-1969年担任防卫大学教授。1972-1973年担任日本大学产业工学部教授。

1973年11月3日获得勋三等旭日中绶章。

1982年1月11日去世,享年78岁,同年2月5日,昭和天皇特指准赠从四位。 [1] [1]

因担任零式舰上战斗机的设计主任令其相当有名。

虽然所设计的机型不多,只有第二次世界大战前的七试舰上战斗机、九试单座战斗机(后来的九六式舰上战斗机),及战时的零式舰上战斗机、雷电、烈风等,但当中部分为留存后世的名机。战后与木村秀政一道参加YS-11的设计。 [2]

1937 年 5 月,日海军将96舰战的后继机型“十二试舰战”的计划命令书向三菱和中岛公司负责人展示。但是因为还不知道是否确定需要研制,因此以堀越为首的三菱公司的“高尔夫狂”过起了悠闲阶级的生活。此时公司没有生意,设计师们无所事事。三菱在名古屋建造了一座飞机制造分厂,这栋三层的钢筋混凝土建筑的二楼是发动机车间,三楼则是机身车间。而胆大包天的堀越二郎把楼顶私自改建成自己的高尔夫练习场,美其名曰“观景台”。他回忆起这段日子的时候总免不了提到一次高尔夫大赛,他是如何在预赛里得到了 88 分的最低分而取得第一,然后又在决赛前感冒没去成,等等等等。 10 月 6 日,堀越在公司里被上司科长服部让次叫住,服部拿出一份正式的“十二试舰战计划命令书”给他看。堀越阅读过上面的一堆数字后一阵头皮发麻。这份命令书的主要内容如下:

1. 综合:作为护航战斗机应该拥有比敌军战斗机更优秀的空战性能;而作为截击战斗机则应该拥有可摧毁敌军轰炸机的火力。

2. 速度:在高度4,000米时最高时速达到 500 公里(270英里)以上。

3. 爬升能力:在 3 分 30 秒内上升至 3,000 米。

4. 航程:正规状态下在 3.000 米高度一般速度飞行 1.2 小时至 1.5 小时。在安装附加油箱的超载情况下,3.000 米高度一般速度飞行 1.5 小时至 2 小时。巡航速度时应可持续飞行 6 小时以上。

5. 起飞滑行距离:风速 12 公里时,滑行距离在 70 米以下。

6. 着陆速度:时速 170 公里以下。

7. 滑翔能力:每秒 3.5 米至 4 米。

8. 空战性能:不得劣于 96 式二号舰载战斗机一型。

9. 空战武器:99 式 20 毫米一号固定机炮三型 2 门,97 式 7.7 毫米固定机枪 2 挺。

10.炸弹:超载状态下携带 60 公斤炸弹 2 枚,或 30 公斤炸弹 2 枚。

堀越回忆说他当时的第一个想法是:“想要世界上最好的战斗机啊,做梦去吧!”潜台词就是“海军是混蛋”。当然出于日本人特有的言辞虚伪,他不可能在上司面前说出这些,于是堀越答道:“很严格么,看来疏忽任何一项都很难。”说完这句含含糊糊的话,他想起一个词;万能战斗机。如同永动机一样,多用途战斗机在 30 年代中期是航空业者的一个理想,因为它存在着诸多的技术难度:为保证一击必杀的强大火力,堀越必须采用还处于试验阶段的 20 毫米机炮,但是即便机炮没问题,为了达到高速而相对脆弱的机体则很难承受机炮射击的后坐力破坏;而为了寻求高超的盘旋性能,机翼面积必须设计得大一些,但是若想得到高速则机翼就得细长才行。种种矛盾限制着多用途战斗机的前途。

三菱硬着头皮上马这个没有头绪的项目。1938 年 4 月 10 日递交了《A6M1 计划草案》(A6 代表十二试舰战,M1 是“MITSUBISHI 1”的缩写代表“三菱产品第一号”),下面的文字是从该草案中摘录的,充斥着对无理要求的不满:“综合性能、性价比、制造简易程度有很多相抵触因素存在。比如单就综合性能来说,盘旋能力、爬升能力和续航能力、火力互相矛盾,而速度和盘旋能力、视野、火力等根本就是势不两立…本计划的目的仅是在这些矛盾中作最大限度的调和,以期最大限度地发挥整体的能力…”

同时,日军也对自诩为速度和盘旋性能兼备的96舰战产生不信任感。当时欧美列强的空战理论主流已经由多翼机时代的缠斗战(俗称“狗斗”)转向信仰“一击脱离主义”。纳粹德国站在当时航空工业的最前端,著名的亨克尔公司为了和梅塞施米特公司竞争而推出了 He 112 高速战斗机,其最大时速已经达到 485 公里。不过He-112战斗机不适合德国空军的“一击脱离”战术而输给了梅塞施米特的Bf-109。亨克尔对 He 112 作了改进之后作为出口产品少量销售,日海军以研究的名义购得一批,命令三菱和中岛公司的十二试舰战设计人员前往观看。但是这种飞机除了速度快之外,其它性能均不怎么样。

堀越小组的工程师曾根和昌中两人到横须贺飞机制造厂参观了 He 112 整机之后作出如下报告:“从外形看来和亨克尔轰炸机(指He 118)极为相似,但为了减轻重量而重新设计过机身。只能携带 210 公升燃料,航程必然极短。由于翼面负荷达到 131 公斤/平方米,所以其爬升和空战性能必然低劣。造出这样的战斗机肯定是拿不到订单的,但是 He 112 在细节方面为减轻重量和加大火力等作出的努力值得参考。”

对于工作狂堀越来说,“十二试舰战”很麻烦也是浪费时间的好借口。参与过设计的人异口同声地回忆道:“堀越那个人,不是两杯酒下肚就能和别人称兄道弟的。他脑袋里的东西太多,凡事想得太细。他回家以后还在想着设计,经常说关于设计图的梦话,在公司里无病呻吟,哼哼唧唧的很讨厌。”设计组还面对如何省钱的问题。堀越自己回忆道:“为了使新飞机的性能有个飞跃,必须参用非常规的手段,在 96 舰战上就试过:比如用全金属的下单翼和埋头铆钉等。零战的指标要求‘极端手段’。加上引擎迟迟造不出来,日本的引擎功率差,比欧美同时期的差不多要低 20% 至 30% 之多,在这种状态下,必须连每一个铆钉的有无都需考虑到的。”  他提出 4 个重点:引擎、螺旋桨、彻底极端减轻重量、新的理想空气动力外形。

同时堀越也兼职改进 96 舰战的种种缺陷诸如容易折断的起落架等。在工作中逐渐形成了 3 人小组:总体设计堀越、构造计算专家曾根和武器仪表专家昌中。之后起落架专家加藤定彦也加入小组。堀越在以前的设计中形成了集体工作的习惯,按他话说就是“人事发挥能力,告别零敲碎打主义”。小组中的 3 名助手中,曾根负责为减轻重量进行周密计算、昌中负责解决机炮和机身的协调、而加藤则是堀越以“收放起落架对空战性能有好处,给我一个老手”这一句话从服部那里挖来的,可见堀越构建这个小组并非无准备而来。

班底组成之后,堀越面临的第一个问题是引擎该如何选择?要达到时速 500 公里的要求,需要大马力的引擎助推,而九六式舰战采用的 600~700 马力引擎即便装载在外形更先进的机身上,也无法在速度上突破现有的框框。

但是引擎这个项目对三菱公司来说一直是老大难问题。三菱的航空引擎开发始于 1932 年 6 月,三菱重工企业合并后的机构改革产生了“名古屋飞机制作所”(以下简称“名航”),其引擎部部长深尾淳二宣称要“让三菱的手中飞出世界第一的引擎”并以此作为企业格言。深尾此人于 1931 年从三菱造船厂转到名航,最初的技术都是从欧美买进,但是仿制一直事故频发,以至于开发陷入困境之中。

从 1929 年至 1934 年的六年之间,三菱在名航的引擎开发项目上投资了数百万旧日元(相当于数十亿至一百亿新日元)的巨额研制费用,试验品不下十数种,总数五十余台,但全都是没用的废品;而三菱的竞争对手中岛公司在研制成功“寿”型引擎之后一直稳步发展,和他们相比,三菱的状况不免有些凄惨。军方经常拿他们开心:“我说,三菱的发动机,又在哪儿飞着呢?”由于支出过大,名航引擎部的工厂面临关门的窘境。

就是在这种情况下,深尾被任命为引擎部负责人。他立即裁减原有员工、同时招收其他部门的优秀人才成为新生力量。完成人事变动后,深尾召集以设计科科长小室为首的技术人员开会,在席间说出了自己的想法:“和军队合作就得听他们的指挥,听他们的话可能拿订单容易些,不过那帮家伙可是什么都要插一脚的,给他指挥我看永远也别想出产品,所以我说最好还是别理他的。三菱必须自己出世界第一的引擎,不论从性能、可靠性、价格来说都要是最好的,这样军队即使想找麻烦,也得考虑考虑是不是值得。总之我们不是在给军队干活,而是给我们自己谋生路,请务必明白这一点!而且也不要总是想着‘这个引擎是给三菱的飞机用的’,不要这么狭隘,三菱的引擎应该是能放在世界上所有飞机上都能让人满意的产品。”

日本陆海军的明争暗斗是出了名的,两边故意提出大不相同的技术指标,让飞机制造商伤透了脑筋(这也是为什么二战中日军陆军机和海军机区别如此之大的原因之一)。在军国主义的日本,商家处处听命于军队,军队甚至命令各航空公司把所有的工厂都改建成两层楼的,“不许让我们看见平房”,这也成为当时各国航空界的一个笑柄。

深尾除了蔑视军队之外,还提出了“集中世界各公司的长处”。时值 1934 年,对于海军的航空发展来说已经进入所谓的“航空技术自立计划”第三年,三菱公司的堀越和本庄那时正开始设计“九试舰战”,即之后的九六式舰战。当时有一条不成文的默契,那就是三菱只开发水冷式引擎,而中岛专营空冷式。在会议记录中,深尾接着说道:“从现在开始三菱的引擎必须全部是空冷式!打个比方,就‘气缸’这个部分来说,空冷式的气缸都是同一型式,而水冷式的要设计多种,论生产性当然是空冷式好的多。”

深尾将引擎开发分为三个部分:包括螺旋桨轴和减速装置的“前部”、包括气缸和活塞的“中部”和包括过载器的“后部”。新型引擎在三菱内部的编号为“A8”。各部分负责人为:“前部”-酒光义一,“中部”-十猛三,“后部”-井口一男,深尾淳二本人担任总务。在三菱公司内部,这个小组遭到种种非议,深尾得到一个绰号“舍近求远的家伙”。A8设计小组工作无休息日。

1935 年,A8 系列完成 840 马力的“金星三型”,1936 年制成 1,000 马力的“金星 40 型”。“金星 40 型”遂成为三菱在之后直到太平洋战争爆发为止开发一系列“金星”、“瑞星”、“火星”引擎的范本,三菱总算看到了打倒中岛的一线希望——深尾日后写到:“当‘金星 40’成功的时候,全体人员却都在哭。”实际上,“金星 40 型”仍未摆脱仿制的痕迹,它是集中了布莱特惠特尼、莱特、阿姆斯特朗等诸多外国厂家的技术长处而成。

此时“九六陆攻”(一种细长薄弱的轰炸机)正开始进入量产,其第 56 号生产型搭载“金星 40 型”引擎进行了一次长距离飞行试验并获得成功。之后在 1939 年由“每日新闻社”投资的环球飞行中,装载“金星 40 型”的九六陆攻“NIPPON 号”刷新环球飞行纪录,53,000 公里的行程中基本没有发生引擎故障。有趣的是,在该机飞抵美国时当地新闻报道描述它是“装载了德国引擎的日本飞机”。不过早在 1936 年“金星 40 型”完成之时,深尾就考虑将它改制为适用于快速单座战斗机的小型引擎,任务由年轻的西泽弘工程师担任。按那时的常识来说,气缸的直径比活塞行程来得长,“金星 40 型”的气缸直径 140 毫米,活塞行程 150 毫米。西泽计划打破常规,在不改动气缸直径的前提下将活塞行程减小到 130 毫米,这个小型化设计在 1937 年获得成功,速度更加快。

新制成的小型引擎命名为“瑞星 10 型”,提供 900 马力的动力。这样堀越的十二试舰战就有了选择余地,而且都是自己公司的产品。“这回可总算用到三菱的引擎啦。”堀越自从最早的处女作“七试舰战”就开始不得不选用中岛的引擎,这回算是给他出了一口气。不过,引擎部门的难题解决了,他堀越的难题就开始了。 要“金星”还是要“瑞星”?

为了得到高速度和航程,当然应该选择“金星”,不过对于战斗机来说它似乎太重:“金星 40 型”直径约 1,200 毫米,重 550 公斤,和“瑞星”相比直径大出 254 毫米,重量多出 34 公斤。单就字面来看两者差距似乎并不大,但是这点差别对机身来说影响颇深:如果用“瑞星”的话单机重量可维持在 2,300 公斤左右,而搭载“金星”的单机则要增加到 3,000 公斤,如果选择它则意味着要把机身扩大,从而可能丧失爬升和俯冲、旋转的灵活性。

权衡再三之后,堀越向服部科长提出了以下的报告:“为了达到 500 公里时速和 6 小时的续航能力,‘金星’看来是不错的选择;而且随着时间的推移,种种不利因素也能被发现并且解决,可以设计更多的改型,也可以拉近和欧美先进战斗机的差距。不过,如果使用‘金星’,那么整机重量将达到 3,000 公斤。很难想象开惯了只有 1,600 公斤的九六式舰战的飞行员坐进 3,000 公斤的大飞机会有什么感觉。而且我想中岛那边为了这些考虑,一定会制造小型的发动机。这场竞争不能输,如果我们选‘瑞星’,整机重量可以控制在 2,300 公斤左右,飞行员不会有什么意见,中岛那边也没什么可说的。这不是我的本意,但是为了竞争的胜利,我决定选择‘瑞星’,在允许的马力范围内对性能极限做挑战。”

服部一直沉默着,听完后他只说了一句话:“也好。瑞星也是不错的引擎。”于是十二试舰战的设计组正式决定选用“瑞星”引擎,并以此为前提开始机身各部分的设计工作。堀越放弃“金星‘而选择“瑞星”的真正原因是为了和中岛公司进行竞争而作出的妥协,这虽然帮助三菱赢得了竞争,但是也带来了灭顶之灾:在太平洋战争中期,美国开发出搭载 2,000 马力引擎、时速接近 600 公里并拥有强力武装的格鲁曼 F6F 地狱猫战斗机之后,堀越才发现自己犯了一个大错。他后来说到得知 F6F 的出现时自己觉得“太后悔了,当时真应该用‘金星’,管他开飞机的怎么说呢!“也就是说他始终不肯承认自己是为了商业目的选择了“瑞星”,不过世上也没有后悔药给他吃了。在战争后期堀越才开始进行零战后继机型“十七试舰战”的开发,这种搭载大马力引擎的战斗机称为“烈风”,日军妄想以它作为“本土决战机”做最后挣扎。但是“烈风”还没有吹起来,日本就无条件投降了。 [2]

1976 年,时任自由撰稿人的前记者柳田邦男(YANAGIDA KUNIO)被安排对零式战斗机的总设计师堀越二郎进行一次专访,柳田形容堀越“高个子、长脸、眼镜后面是奇怪的笑容,不像是个战斗机设计师,但是自信得有些自大”。柳田提出的问题都非常尖锐有趣。

记者:请谈谈“马里亚纳打火鸡”。

堀越:确实,零战的防弹能力非常差,这也是战时日本军用飞机的通病。油箱是一个死穴,一旦被击中就完了。但是美国考虑得非常周到,刚开展不久他们的研究重点就转移到防弹措施上。美国飞机的油箱内侧有多层的橡胶封闭,中间的层是由生橡胶制成,因此即使油箱被子弹击穿,那生橡胶会立即和燃油溶合,这样就不会漏油了。日本在越打越糟的时候才想起这项技术,不过别说橡胶,就连适用的粘合剂都没有开发过。

记者:美军所说的“莱特”是指什么?

堀越:“莱特”是说一式陆上攻击机(轰炸机)。这种飞机设计得不好,因为轰炸机和战斗机遭遇的时候怎么可能以机动性胜出?对于轰炸机来说最重要的还是抗弹性能,不过一式的设计中却从未考虑这一点。但是战斗机不一样,除了驾驶员的水平外,空战性能决定一切。不过以当时日本的水平,制造的发动机动力要比欧美先进国家低平均 20~30%,为了获得更灵活的性能,不得不牺牲一些东西。

记者:也就是说牺牲了防弹装置?

堀越:军方认为战斗机的要领在于如何更有效攻击并击落敌机,而自己伤亡与否则不在考虑之列,这就是当时的指导思想。取消防弹装置可以使飞机变得更轻,能够拥有更好的灵活性,攻击力也就增加了。当时的军用飞机开发手续是这样的由陆海军的航空本部收集每年的报告,诸如对正在使用的飞机评估、缺点的记录、战斗记录、航空队的意见、各种外国飞机的发展动向,然后据此空想出新飞机“应该”拥有的性能,诸如爬升能力、最高时速、航程、盘旋能力、武器和引擎等都在草案里决定下来,称为“设计计划命令书”。用今天的话来说就是 OR(Operational Research)。此份文件会被分发给各航空公司竞争,最后胜出的样机获得量产许可。基于以上设计思想和军方提出的命令书,当然不考虑防弹性能这类事。 虽说牺牲了防弹性能,但零战实际上还是勉强通过苛刻指标的,因为对引擎只有 1,000 马力的飞机来说这些要求几乎是极限,当时它的空战能力很好。但是装备 2,000 马力引擎的美国格鲁曼F6F“泼妇”战斗机出现以后,苦头就开始了,如何应付她?不过这也是生产力和国力太差的体现,并不能完全归咎于飞机本身。

记者:所以产生了“打火鸡”。

堀越:事实上零战在五年间没有加大引擎马力,也找不到后继机种,陆军和海军都搞自己的一套。弄这么多“百花主义”的设计方案,最后一个也造不出。相反的,美国人非常聪明他们的机种不多,但是都实用。大马力高性能的 F6F 和飞行高度远超零战的B-29轰炸机是美国“重点开发主义”的成功。

记者:打个比方,一件商品在现代社会也不可能连续五年在竞争中不落伍的。

堀越:不过零战的寿命并不短,最初它是站在世界航空技术尖端的,后期的落伍也有国力不济的原因。

记者:零战的设计是从 1937 年开始的?

堀越:正式列装是 1940 年(纪元 2600),所以叫“零式”。而提出设计要求是 1937 年(昭和 12),所以试验型叫做“十二试舰战”。

记者:您成为零战的总设计师有什么特别原因吗?

堀越:没有。可能是一直在搞海军飞机的关系,因为刚完成九六舰战,1932 年也试着设计过七试舰战。所以上面希望保持一个设计上的延续性。

记者:1932 年…那时您非常年轻?

堀越:没错,那时我在公司干了 5 年,刚 28 岁。七试舰战是我设计的第一种飞机。(最后失败,未生产)

记者:您对公司委任您这样的新人担任设计是否感到惊讶?

堀越:为什么惊讶?公司其实很不景气,我可是为数不多的东大航空系毕业生之一,说不定他们把我当作走出困境的希望。 [2] [3]

2013年,宫崎骏在电影《起风了》中以另一个视角描述了堀越二郎的年轻时代,并反映了对二战的痛恨与反思,其中比较有名的一句话是“起风了,唯有努力生存”。 [4]

《零战其诞生和辉煌的记录(日语:零——その诞生と光の记)》 カッパ·ブックス、1970年。

《零战 其诞生和辉煌的记录(日语:零 その诞生と光の记)》 角川文库、2012年。ISBN 9784041006238

《零战其诞生和辉煌的记录(日语:零——その诞生と光の记)》 讲谈社文库、1984年。ISBN 9784061834026

《零战的遗产设计主任笔下名机的真实面目(日语:零の遗产-设计主务者が缀る名机の素颜)》 新装版、光文社、2003年。ISBN 9784769820864 [2]

堀越二郎·奥宫正武共著《零——日本海军航空小史》日本出版协同、1953年。

堀越二郎·奥宫正武共著《零——日本海军航空小史》补改订版、日本出版协同、1954年。

Masatake Okumiya and Jiro Horikoshi, Zero! -- the story of the Japanese navy air force 1937 - 1945, Cassell, 1957.

Masatake Okumiya and Jiro Horikoshi, Zero!, Cassell, 1958.

堀越二郎·奥宫正武著《零》新装改订版、朝日ソノラマ、1975年。

堀越二郎·奥宫正武著《零》朝日ソノラマ、1982年。ISBN 9784257170013

堀越二郎·奥宫正武著《零》新装版、朝日ソノラマ、1992年。ISBN 9784257172635

堀越二郎·奥宫正武著《零——日本海军航空小史》改订新版、朝日ソノラマ、1997年。ISBN 9784257790280

堀越二郎·奥宫正武著《零》PHP研究所、2000年。ISBN 9784569574899

堀越二郎·奥宫正武著《零》学习研究社、2007年。ISBN 9784059005018

千田夏光·堀越二郎监修校阅《惊异の机ゼロ》盛光社、1967年。 [2]

(日文)《零》 (PHP研究所·PHP文库) ISBN 4569574890

柳田邦男著《零式机》文艺春秋、1977年。

柳田邦男著《零式机》文艺春秋、1980年。ISBN 9784167240011

宫崎骏著《风立ちぬ》(单行本未收录)

《モデルグラフィックス》2009年49月号·1112月号、2010年1月号(全9回) [4]

柳田邦男原作、笠原和夫编剧、舛田利雄导演《零燃ゆ》东宝映画、1984年。

宫崎骏原作·编剧·导演《风立ちぬ》吉卜力工作室、2013年。 [4]


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