波音B-29轟炸機的改型（01）：研制與原型機

戰略轟炸機的研發

正如在關于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，美國在航空發展上重點押注于遠程重型轟炸機的研發。

一旦戰爭爆發，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上，美國于1939—1940年開始批量生產遠程轟炸機B-17和B-24——關于它們，我此前已經發表過系列文章。

但隨著第二次世界大戰爆發以及美日關系惡化，美國陸軍航空隊指揮部得出結論：美國飛機很可能需要在遼闊的太平洋地區對目標實施轟炸。為此，就必須研制一種戰略級、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，美國戰爭部向波音公司、道格拉斯公司、洛克希德公司以及聯合飛機公司（Consolidated）發布了新型轟炸機的研發規格要求：該機速度需達到650公里/小時，并能夠將900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，戰爭部最終從波音公司提出的五種設計方案里，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，這種設計有利于地面滑行和機動。主起落架收納于發動機短艙內，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構）。

該機計劃安裝四臺Wright R-3350發動機，每臺功率2200馬力；機翼載荷設計為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，飛機還設計了增壓座艙，以保證機組人員能夠在高空執行任務——既能飛越惡劣天氣，也能避開高射炮火力。機組編制預計為12人。

設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，根據當時已經進行中的第二次世界大戰作戰經驗，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，戰略轟炸機的服役被賦予了最高優先級。

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

XB-29 原型機

第一架實驗原型機 XB-29（機號 41-002） 的首飛發生于 1942 年 9 月 21 日。當時，這款戰略轟炸機的訂單數量已經增加到了 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 發動機，以及直徑 5.8 米的三葉螺旋槳。與后來的量產型機型不同，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動機，其可靠性實在令人不敢恭維。事實上，發動機問題（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。在改進發動機的同時，為了糾正試驗中發現的缺陷，還對機體和設備進行了必要的調整：安裝了炮塔（暫未配備機槍）和氧氣系統，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。這場災難造成 XB-29 機組 11 人遇難，工廠內另有 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，才使發動機達到了相對穩定的運行狀態（盡管動力裝置直到二戰結束仍是 B-29 身上最令人頭疼的部分）。直到對日作戰結束，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生產型 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。

預產型 YB-29

早在 1941 年 6 月，軍方就下達了制造 14 架預產型機的訂單，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 發動機。“預產型”原本旨在用于部隊測試和人員培訓；但隨著太平洋戰爭的爆發，日本的威脅促使量產籌備工作被迫提速。航空指揮部甚至在預產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 的生產合同。到 1942 年秋，這款戰略轟炸機的訂貨量已增加了兩倍。

技術改進與武器系統

根據實驗機 XB-29 的測試結果，預產型 YB-29 的設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。
• 自衛系統： 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。該系統通過分布在機身上的獨立觀測窗進行遠程控制。
• 聯動控制： 這種遠程電力操作系統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，系統仍能保持戰斗力。該系統的“大腦”是一臺計算機，它能自動執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）。
• 革命性設計： 通用電氣研發的這套遠程遙控炮塔系統是航空武器領域的一場革命。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 及其后繼的量產型 B-29 具備了在無戰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產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生劇烈偏移，必須開發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

第一架預產型 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 架武裝完畢的預產型機。

• 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”，用于測試新設備，并為量產型 B-29 培訓戰斗機組。
• 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，由于這批飛機產于美國軍用機識別標志頻繁變動的時期，因此出現了不同的標識：
• 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

在快速向訂貨方交付全部 YB-29 后，波音公司從 1943 年夏末開始生產首批系列量產機。每架飛機都由工廠機組進行三到四次飛行，以檢查和發現制造缺陷，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。

這些量產型轟炸機與預產型 YB-29 幾乎沒有區別，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 型發動機（而非預產型的 -21 型）。其他的改動則是在隨后的戰斗服役過程中，根據實戰對飛機性能的要求而陸續進行的。量產型號的 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）。

生產規模與制造基地

到 1944 年初，波音位于威奇托（Wichita）的工廠已生產了約一百架量產型 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，又生產了 2,500 多架戰略轟炸機。美國陸軍接收的 B-29 總數不少于 3,600 架（不同資料來源的最終數據略有出入）。

戰時工業的奇跡

B-29 的生產項目成為了整個戰爭期間規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千家分包商組成的龐大生產綜合體的誕生，還建立了一個改裝中心網絡。在這些中心，可以根據當時的實戰需求進行改裝和升級，而不會降低總廠的生產速度。

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 被調往印度和中國機場參加戰斗。隨著部隊中這種戰略轟炸機數量的增加，B-29 航空部隊將其作戰范圍擴大到了太平洋諸島及相關海域。

關于“超級空中堡壘”的不同改型及其戰斗應用，將在本系列隨后的文章中詳細說明……

后續內容：波音 B-29 轟炸機改型 (02)：技術說明

與前任（前輩）對比……

與前代機型（B-17）的對比……