桑德兰水上飞机

肖特S.25桑德兰（Short S.25 Sunderland）是英国的水上巡逻轰炸机（patrol bomber），是由肖特兄弟公司为英国皇家空军开发的。部分研发是基于S.23 "Empire"水上飞机，也就是帝国航空（Imperial Airways）的旗舰机。S.25在改建后被广泛的用于军事用途。它是整个第二次世界大战中最强大、最广泛使用的水上飞机之一。并在大西洋海战（Battle of the Atlantic (1939-1945)）中用来对抗由德国U型潜艇带来的恐慌，它的名字是得自于英格兰东北部城市 桑德兰（Sunderland, Tyne and Wear）。
研发.
在1930年代早期，在研发为跨洲客运服务的长程水上飞机上出现了激烈的竞争，当时英国没有与美国Sikorsky S-42水上飞机相匹敌的水上飞机，而前者当时成为了全世界的头条新闻，英国的当权者觉得要做些什么。
1934年，英国邮政大臣（United Kingdom Postmaster General）宣布：所有寄往国外的一级皇家邮政（Royal Mail）均通过空运寄送。就如同十多年前美国制定的国内政策一样，这有效的为发展跨洲际空中运输建立了一个补贴机制，做为对此的反应，帝国航空公司（Imperial Airways）宣布在航空制造商间举行一次竞赛，要他们设计并生产28架水上飞机，每一架都要载重18英吨（18.2公吨），并能运载24名乘客飞行700英里（1100公里）。
这个合同几乎直接就给了位于肯特郡的罗彻斯特的肖特兄弟公司，尽管肖特兄弟公司有著长期为军队和帝国航空制造水上飞机的历史，但他们从来没有提出这样尺寸和难度的要求。但是由于商业机会是如此诱人，公司的掌舵人Oswald Short进行一个快速流程以提出一个远远超出他们以前制造的水上飞机的设计。
当第一架S.23正在进行研发时，英国空军部制定了纯军用版的大型肖特水上飞机的规范，这是1933年的Air Ministry Specification R.2/33规范，它被称为下一代的远洋侦察水上飞机。新飞机必须有4台引擎，但可以是单翼机也可以是双翼机。
R.2/33规范大约与帝国航空的需求同时发出，当肖特兄弟公司继续进行S.23的研发工作的同时，他们也在一个相对低的优先级上对空军部的要求进行回应。军用水上飞机衍生型被称为S.25，设计于1934年递交给空军部。
首席设计师Arthur Gouge原来计划在机首放置一挺37 mm COW gun并在机尾放置一挺Lewis gun。和S.23一样，他尝试让阻力尽可能的小。机鼻比S.23要长的多。 
Saunders-Roe也设计了一架水上飞机——Saro A.33，用来R.2/33规范的竞争，空军部同时订购了S.25和A.33的原型机用于评估。
设计.
S.25与S.23共享了很多设计，但也有显著的不同，那就是更深的船体剖面。在建造的过程中，武器改成了机鼻炮塔中的一挺维克斯 K型机枪和机尾的四挺M1919 勃朗宁机枪。接著他们又把机尾炮塔改为电动版，为此Gouge不得不设计一套方案以解决重心向机尾移动的问题。原型机的第一次不带武器飞行于1937年10月16日进行。在最终的测试飞行后，原型机("K4774") 通过在前翼梁附件上加上间隔，使机翼向后掠4度15分。 这一改动使升力中心移动以适应重心的移动。这次飞行安排在1938年3月7日，使用了布里斯托 飞马座 XXII引擎，引擎马力为1010马力。
与S.23一样，桑德兰的机身有两层甲板，在下层甲板有6个铺位，一个有著两个便携式煤油炉（portable stove）的厨房，一个游艇风格的陶瓷抽水马桶厕所，一个抛锚绞车和一个可在飞行中进行维修的小型机修车间。最初计划的机组成员为7人，在后来的版本中增加到11名甚至更多。
它是全金属结构（许多是平齐铆接结构），除了控制面是金属框架结构加纺织物蒙皮。襟翼是Gouge专利装置可向后向下移动，这样增加了机翼面积，在著陆时增加了30%的升力。
厚厚的机翼上带有4个安有Pegasus引擎的引擎仓，并设有6个鼓状油箱，机翼油箱的总容量是9,200升(2,025 Imperial gallons, 2,430 U.S. gallons)。后来又在后翼梁后面增加了4个更小一些的油箱，使总容量增加到了 11,602升(2,550 Imperial gallons, 3,037 U.S. gallons)，足够进行8到14个小时的巡航。
规范中提到要配备一个称之为进攻性武器的一挺 37 mm机炮和2000磅重的炸弹/水雷/深水炸弹。这些武器都藏在机身内部，并通过机翼中部的绞车就位，这使得武器可在水线之上的炸弹仓两边的机身门上来回移动，以进入合适的攻击位置。防御性武器包括机尾的一个拥有4挺.303 British Browning machine guns的Nash & Thomson FN-13电动炮塔，以及机身两边中的任一边安装的一挺手动操控的.303口径机炮，它的开火位置是在机翼正下方向后一点的舱门口。更迟一些时候，在机身上部安装了一个双炮机背炮塔，大约与翼后缘同高，最终防御型武器从3挺机枪增加到了18挺。这在战时是绝无仅有的。 
地勤人员可以直接附加上手动式登陆轮架，因此飞机可以被拖到陆地上。轮架由可直接附加在机翼下方机身两侧的2个2轮支柱和一个附加在船壳后部2轮或4轮的牵引车和牵引杆组成。 
设备和水上管理.
像所有水基飞机一样，它们必须要能在水体里航行并控制飞机直到抛锚。在标准的航行灯之外，它们还要加一个挂在一个安放在机体上方领航窗口后方的可拆卸的系留桩上的360度白灯，以显示飞机已经抛锚了。机组成员也要经过了解一般航海信号的训练，以保证在繁忙水面上航行的案例。
飞机可以使用附加在前机身下龙骨上的挂件（pendant）系留在浮筒（buoy）上。当飞机从浮筒上脱离后，挂件的前端就挂在投弹手窗正下方的前船身上。在前机身可伸缩炮塔那里设有一个可拆卸的系船桩，当炮塔收回后，那里会有一个机组人员进入的空间，他可以在那里收回浮标或抛下锚。
一个标准的海军锚（杆式锚）和锚绞车一起放置在前隔仓里。然而根据服役区域的不同，一些不同种类的锚也会被带著，如珊瑚、沙和岩石锚具。
在水中控制方向的另一种方法就是使用飞行控制的方法——使用方向舵和副翼。副翼能造成空气流动的不对称，最终使一边浮筒浸入水中产生阻力于这边的机翼上。另外飞行员也能使引擎输出不同的马力，以控制飞机在水上的速度和方向。但和潮汐、风和目的地的不同联合在一起时，这样的控制方式是很难实施的。
损害管制.
在每一个机翼下的大型浮筒有效地防止了飞机在水上的倾覆。在无风状况下，在更重的一边的浮筒总是在水里。在有风的状况下，飞机可以使用副翼使两边浮筒都离开水面。如果飞机在著陆后失去空速的情况下失去了一个浮筒，机组人员会跑到相反方向以保证相反机翼方向的浮筒在水中，直到飞机抵达抛锚处。
飞机如果在下层船体受到损伤，要在著陆前修补或用手边能拿到的任何材料填充破洞。飞机降落后在其沉没之前，立刻使用其登陆轮架通过滑道上到砂质海岸。在第二次世界大战期间，一些严重受损的桑德兰迫降在海岸边的草地机场，至少在一个案例中，一架通过草地降落的飞机最终又经修复完后重新归队。
在船壳上生长的海洋生物会造成问题，其产生的阻力会造成满载的飞机无法得到足够的速度起飞。飞机将会停到淡水锚区足够长的时间以杀死在船底生长的动植物群，然后在起飞时被冲离船体，另一个选择是用力冲刷它，无论是使用水还是硬物。
水上飞机的起飞距离经常取决于可利用的水体的长度。
服役历史.
第二次世界大战.
在第二次世界大战期间，虽然在刚开始时英国的反潜行动是无组织、无效果的，但桑德兰水上飞机很快就证明了其在救援被鱼雷袭击船舶船员方面的作用。1939年9月21日，2架桑德兰在北海海域救出了被鱼雷袭击的商船 "Kensington Court" 号上所有的34名船员。做为反潜措施改善的一种方式，桑德兰开始露出了它尖利的爪子。1940年7月17日，一架属于No. 10 Squadron的皇家澳大利亚空军的桑德兰进行了一次典型的独立进攻，击毁了一艘U型潜艇。
全体机组人员不断提高他们的战斗技巧，桑德兰 Mark I继续接受了许多改进，机鼻砲塔升级到了2挺 .303 (7.7 mm)机枪，安装了新的螺旋桨和新的气动橡胶机翼除冰器。
虽然.303机枪缺乏射程和打击力，但桑德兰机上还是安装了不少挺。桑德兰很难被毁坏：1940年4月3日，一架桑德兰在挪威边境上遭到6架德国Junkers Ju 88中型轰炸机，它击落了一架，并击伤了另一架，使它只能迫降。剩下的其它4架Ju-88也被它驱赶走了。德国人报告了此事并给了一个绰号 "飞行豪猪" (德语：Fliegendes Stachelschwein/英语：Flying Porcupine)，此绰号来源于其强大的防御火力以及几个突出机身的突出天线。
桑德兰也在地中海舞台上证明了其价值。它们在德国入侵克里特岛的撤退工作中表现英勇，它们运走了数量惊人的人员，在著名的1940年11月11日英国皇家海军（Royal Navy）海军航空兵（Fleet Air Arm）的鱼雷攻击战斗——塔兰托战役之前，其中一架作为侦察机观察到义大利舰队下锚在塔兰托。
新的武器使水上飞机在战斗中更为致命。在1939年，一个100磅的反潜炸弹仅仅炸掉了HMS "Snapper"号的灯泡，在此同时还有传闻称炸弹在水面弹起击中了投放它们的飞机。到了1943年上半年，这种低效的武器就被充满了Torpex的深水炸弹所取代，深水炸弹可以下沉到预定的深度，然后引爆。这消除了弹跳的问题，而且通过水扩散的震波增强了爆炸的效果。
虽然明亮的利式探照灯很少安装在桑德兰上，但ASV Mark II型雷达还是使水上飞机有了攻击水面上的U型潜艇的能力。作为回应，德国潜艇开始携带一种被称为"Metox"的雷达警告系统，它又被称为“比斯开湾十字架”（Cross of Biscay），这主要来源于它的接收天线的外观，它能接收到ASV雷达的频率并对潜艇提出早期预警，有飞机在这一区域。
猎杀潜艇的数量剧烈的下降，直到ASV Mark III型雷达于1943年早期投入使用。这一雷达运行在厘米波频段，天线被安装在机翼浮筒下方的整流罩里，取代了杂乱的棘鱼状天线。安装了ASV Mark III型雷达的桑德兰Mark III型被称为桑德兰Mark IIIA型。
厘米波雷达对于Metox而言是不可见的，德国人开始徒劳的挣扎。首先德国潜艇部队司令卡尔·邓尼兹海军上将猜测英国人是通过间谍预先得知德国潜艇部队的行动。到了1943年8月，一个被俘的皇家空军飞行人员误导了德国人，他告诉德国人说飞机是被Metox发出的信号引导而来的，随后U型潜艇的指挥官被指令关闭了Metox。
无论如何，德国人还是作出了反应，他们在U型潜艇上安装了一门或两门37 mm和双联装20 mm高射砲来与进攻者决斗。虽然桑德兰能够使用机鼻砲塔在一定范围内压制U型潜艇的高射砲，但U型潜艇在射程和攻击力上都占有优势。为了提高胜算，澳大利亚人首先在其机鼻处加装了4挺.303机枪，这使得飞机在俯冲向潜艇投放炸弹之前就能攻击潜艇，许多飞机都进行了相似的修改。在机翼后缘后上方的舱口活动梁上（以前是空置的）灵活配置一挺.50 英吋(12.7 mm) M2 Browning machine gun也很常见。 
虽然桑德兰的.303口径机枪攻击力有限，但它还是保有善于保护自己的名声。这个名声因1943年6月2日的一场发生在八架容克Ju-88C轰炸机和孤单一架属于的桑德兰 Mark III型之间的战斗后又有所提升，这也是与作家Ivan Southall有关的几次典型的行动之一，作家在战时飞过桑德兰水上飞机。当时桑德兰上有11名机组人员：9名澳大利亚人和2名英国人。 
飞机正在执行一个反潜巡逻任务同时也在搜寻BOAC Flight 777航班人员的遗体，该航班在一天前离开里斯本，随后在比斯开湾上空被击落。傍晚时分，一个机组成员发现了8架Ju-88。机上的炸弹和深水炸弹先被抛弃了，引擎被设定在安全飞行速度上（redlined）。两架Ju-88先挑战桑德兰，当桑德兰正在疯狂实施螺旋形逃离策略时，它们分别从桑德兰的一边飞过，击中并使一具引擎停止工作。在德军的第三次攻击中，桑德兰的机背砲塔打下了一架Ju-88。另一架Ju-88瘫痪了桑德兰的机尾砲塔，但是下一架发动攻击的Ju-88同时被桑德兰的机背和机鼻砲塔击中而坠毁。
在另一次进攻中，德机摧毁了桑德兰的无线电装置，并从各个角落击伤了大部分机组成员，其中一边的机枪手是致命伤。一架Ju-88想从机尾发起攻击，但是此时桑德兰机尾砲塔的机枪手恢复了部分砲塔控制能力，因此击落了它。剩下的Ju-88继续进行攻击，但机鼻机枪手又摧毁了一架，使敌人的引擎著火。两架以上进攻的Ju-88被击中，最终一对Ju-88脱离战斗并飞走，它们也是仅有的回到基地的两架Ju-88。桑德兰被严重的损害了，机组人员从机上抛弃了所有能抛弃的东西，尽力使飞机飞回Cornish海岸，飞行员Walker使飞机著陆并冲上Praa Sands。机组成员带著死去的同伴涉水登岸。在此同时，海浪最终摧毁了这架桑德兰。飞行员Colin Walker因此得到了杰出服务勋章，而其它机组成员中也有一些人得到了奖章，除了Walker以外，其它机组成员回到了桑德兰飞机上。在两个月后当他们报告遭到了6架Ju-88攻击后，他们无声无息的消失在比斯开湾上空。
战后.
在二战的末期，一些在贝尔法斯特建造的桑德兰被开到海上并凿沉，因为从那以后就没这些飞机什么事了。在欧洲它们也相当快的退役了，但是在远东，由于完美的跑道很少，大型陆基的海上巡逻飞机（如新的Avro Shackleton ）很难使用，因此这种飞机在这些地方还有用处。它们在新加坡的RAF Far East Air Force一直服役到1959年。在皇家新西兰空军的 No. 5 Squadron RNZAF和No. 6 Squadron RNZAF服役到1967年
在柏林空运期间 (1948年6月 - 1949年8月) 10架桑德兰和2架Hythes被用于从临近汉堡的Elbe的Finkenwerder到被围困的城市中运输货物。著陆在RAF Gatow旁的Havelsee湖里，直到湖水结冰。 桑德兰特别被用来运输盐，因为其机身为了防止海水腐蚀已经做过特殊的保护处理。 而使用普通运输机来运输盐，那些散落出来的盐可能会造成严重的结构腐蚀。这是目前唯一在中欧地区使用水上飞机的行动。
法国海军 Escadrille 7FE（当他们于1943年成立时是以No. 343 Squadron RAF的名义成立的）使用桑德兰直到1960年12月，是北半球最后使用桑德兰的单位。
从1950年代中期，皇家空军的桑德兰也服役于朝鲜战争中，最初是No. 88 Squadron，但不久以后No. 205和209 Squadrons都参与进来。三个中队通过轮流派出3－4架飞机和机组成员的方式平分了行动任务。基地设在日本的岩国市。在整个战争中他们每天飞行10－13个小时，在停战期间也不停歇，直到1954年9月。 桑德兰也在皇家新西兰空军中服役到1960年代中叶。
衍生型.
原型机.
第一架S.25，现在命名为Sunderland Mark I型，在1937年10月16日，由肖特兄弟公司的首席试飞员John Lankester Parker从River Medway上起飞。更深的船型机身以及安装在机鼻和机尾的炮塔使桑德兰与帝国水上飞机有著很不相同的外观。原型机安装了Bristol Pegasus X 型引擎，每具引擎提供了950 hp (709 kW )的动力，计划中的有著1,010 hp (753 kW)动力的Pegasus XXII引擎当时尚未投产。
当时计划做为主要反潜武器的37 mm机炮在原型机阶段就被放弃了，取而代之的是配有一挺.303 inch (7.7 mm) Vickers GO机关枪的Nash & Thomson FN-11型机鼻炮塔。炮塔可以用绞车拉回到机鼻内，并露出一个小“甲板”和一个在水中抛锚行动中使用的可拆卸式船用系缆柱。将机鼻处的武器换成更轻的枪，使的重心向后移动。
在最初的一系列飞行后，飞机被送回工厂，机翼被向后掠4.25°，从而使压力中心（centre of pressure）移动到相对于新的重心而言更合理的位置。这让引擎和翼下浮筒从飞机中线向外倾斜。虽然机翼单位面积负荷比以前任何一架皇家空军水上飞机要高，但由于使用了新的襟翼系统，使得起飞距离比较合理。装备了新的Pegasus XXII引擎以及新的机翼后掠型于1938年3月7日首飞。
官方对此型号的热情是如此强烈，以至于在1936年3月，当原型机远未能进行第一次试飞的时候，空军部已经预定了21架生产型样机。与此同时，另一个竞争对手Saro A.33的交付被延迟了，而且直到1938年10月都未能试飞。该飞机在一次高速滑行试验时遭受到结构性故障后报废，此后再没有制造其它的原型机。
运输衍生型.
在1942年下半年，英国海外航空公司（British Overseas Airways Corporation，缩写BOAC）获得了6架Sunderland Mark III型水上飞机，并把它们改造成服务于尼日利亚和印度航线上的邮政飞机。