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工業(yè)部和軍方都很是明顯的指出航空事業(yè)首先是要為軍事服務(wù),所以研發(fā)的機(jī)型無(wú)非就是速度快、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的戰(zhàn)斗機(jī),運(yùn)力范圍大且機(jī)動(dòng)性與經(jīng)濟(jì)效益較好的運(yùn)輸機(jī),遠(yuǎn)中近各種航程的轟炸機(jī)、偵查與客運(yùn)等等應(yīng)用的飛機(jī)都可以慢慢引申出來(lái)。兩大組的比拼從第一種開(kāi)始了,那就是戰(zhàn)斗機(jī)。
對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō),從歐洲戰(zhàn)爭(zhēng)的血與火實(shí)踐已經(jīng)可以知道,追求速度和高度是一個(gè)永遠(yuǎn)不變的主題,而且這一主題還將繼續(xù)下去。氣冷星形發(fā)動(dòng)機(jī)和液冷直列(包括v形)發(fā)動(dòng)機(jī)在戰(zhàn)斗機(jī)上的優(yōu)劣之說(shuō),都不能脫離對(duì)速度和高度的比試。
對(duì)于速度來(lái)說(shuō),增大馬力、減小阻力就是不二的法門。
水冷發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于提高馬力有天然的優(yōu)勢(shì),直列或v形的液冷發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)就是體型狹長(zhǎng),這一優(yōu)勢(shì)可以為之帶來(lái)迎風(fēng)面積小、阻力小的好處。將直列發(fā)動(dòng)機(jī)沿機(jī)身縱向放在前機(jī)身內(nèi),機(jī)頭的整流罩可以保持流線型的氣動(dòng)外形,有利于進(jìn)一步降低阻力。如此布置以后,使用直列發(fā)動(dòng)機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī)看起來(lái)就是尖頭,這對(duì)飛行員的駕駛而言非常有利。
而氣冷組的星形發(fā)動(dòng)機(jī)要維持良好的氣冷,必須把發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)正面暴露在迎面氣流里,這樣就難以使用整流罩降低阻力,所以星形發(fā)動(dòng)機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī)都是鈍頭。鈍頭又使座艙前方視野不良,而為了改善視野只能駕駛員的座艙,這反而進(jìn)一步增加迎風(fēng)阻力損失了速度。
當(dāng)在空中飛行時(shí)這一缺點(diǎn)經(jīng)風(fēng)洞試驗(yàn)后得出的結(jié)論來(lái)看,這一缺點(diǎn)并不明顯,然而飛機(jī)要起飛與著陸就顯得比較困難,所以在速度上氣冷失敗了一點(diǎn)點(diǎn)。
兩者速度問(wèn)題都不是很大,差距并不明顯,但是在高度上各自的缺點(diǎn)卻立馬凸顯出來(lái)了。
高空環(huán)境中空氣稀薄,活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣會(huì)受到很大的影響,為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)的有效工作就必須采用一定的措施,用機(jī)械增壓或渦輪增壓成了必然。
機(jī)械增壓從發(fā)動(dòng)機(jī)用機(jī)械聯(lián)動(dòng)引出一部分功率,驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī),提高進(jìn)氣壓力,以改善高空的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。機(jī)械增壓的好處是在任何發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速都能有效工作,油門響應(yīng)快,壞處是吃掉的發(fā)動(dòng)機(jī)功率比較多,系統(tǒng)重量也比較大。
渦輪增壓不直接從發(fā)動(dòng)機(jī)中引出功率,而是在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣回路中安裝一個(gè)廢氣渦輪,帶動(dòng)壓縮機(jī)完成增壓。渦輪增壓也要吃掉一點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的排氣背壓增高,發(fā)動(dòng)機(jī)出力下降。但渦輪增壓比機(jī)械增壓吃掉的功率要小很多,系統(tǒng)重量輕,可靠性好,壞處是油門響應(yīng)慢,需要發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定程度才能正常工作。
后者對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)而言并不是問(wèn)題,戰(zhàn)斗機(jī)在向上攀爬時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)了,啟動(dòng)廢氣渦輪不是問(wèn)題。但油門響應(yīng)是一個(gè)問(wèn)題,所以在戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上,必然是渦輪增壓和機(jī)械增壓一起使用兩者互補(bǔ)。
當(dāng)然機(jī)械增壓和渦輪增壓的技術(shù)對(duì)兩大組而言都不是問(wèn)題,在汽車工業(yè)上已經(jīng)很純熟應(yīng)用了增壓技術(shù),當(dāng)然或許也是因?yàn)槠嚰夹g(shù)的純熟,而讓液冷組更有自信要將液冷繼續(xù)下去,因?yàn)槠囈彩且豪涞模磳⑦\(yùn)用于鐵路交通的內(nèi)燃機(jī)車。當(dāng)然打敗氣冷的并不是這些,而是事實(shí)。
作為戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),渦輪增壓的優(yōu)越性是顯然的,當(dāng)然也是必然的。但渦輪增壓卻很難用于氣冷星形發(fā)動(dòng)機(jī)上,由于星形發(fā)動(dòng)機(jī)的缸頭朝外,所以每個(gè)氣缸分別進(jìn)氣、分別排氣。機(jī)械增壓為每個(gè)氣缸的進(jìn)氣回路分別安裝壓縮機(jī),這估計(jì)將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn);而還要應(yīng)用渦輪增壓技術(shù),就還要求為每個(gè)氣缸的排氣回路安裝廢氣渦輪,這將大大增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。
相比之下,直列或v形發(fā)動(dòng)機(jī)的缸頭一字排開(kāi),可以用匯流裝置統(tǒng)一進(jìn)排氣,只需要一套集中的機(jī)械增壓或渦輪增壓裝置就可以了,大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)提高了效率。從高空性能來(lái)說(shuō),直列或v形發(fā)動(dòng)機(jī)也比星形發(fā)動(dòng)機(jī)有利。而星形發(fā)動(dòng)機(jī)如果強(qiáng)行使用兩種技術(shù)后,也在將徹底失去了它引以為傲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕便的優(yōu)勢(shì),變得比液冷式更為復(fù)雜龐大臃腫。
更為有利于液冷組的是,不管是機(jī)械增壓還是渦輪增壓,理想情況下都應(yīng)該對(duì)增壓后的空氣進(jìn)行中間冷卻,以降低溫度、提高密度,以便在同樣進(jìn)氣壓力下,在單位體積內(nèi)灌進(jìn)更多的空氣,可以和更多的燃料混合燃燒產(chǎn)生更好的動(dòng)力輸出。星形發(fā)動(dòng)機(jī)的缸頭分別進(jìn)氣,采用中冷比較困難。直列或v形發(fā)動(dòng)機(jī)采用統(tǒng)一的匯流裝置然后分流到各個(gè)氣缸,采用中冷就比較方便。從中冷的角度來(lái)說(shuō),直列或v形發(fā)動(dòng)機(jī)又比較有利了。
所以綜合起來(lái),液冷組的發(fā)動(dòng)機(jī)在戰(zhàn)斗機(jī)上贏得了全面的勝利,但氣冷組并沒(méi)有就此放棄,因?yàn)檠b備液冷的發(fā)動(dòng)機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī)必然會(huì)對(duì)冷卻物質(zhì),比如說(shuō)淡水產(chǎn)生龐大的需求,這極大的限制了它的使用范圍,而且氣冷的抗戰(zhàn)損能力也必然值得注意。
設(shè)想一下,如果敵人將液冷式發(fā)動(dòng)機(jī)的水冷管道和專用的散熱器擊中,只要損毀一部分便能讓冷卻能力喪失,可氣冷組的人沒(méi)有想到敵人為什么能夠擊中己方的散熱器之類的所在部位,為什么不去直接攻擊座艙打擊飛行員呢?后者更是一個(gè)有效的手段,所以液冷與氣冷的戰(zhàn)斗機(jī)并不存在所謂的抗戰(zhàn)損率競(jìng)爭(zhēng),不需要大量的冷卻水和啟動(dòng)環(huán)境多樣化,這才是氣冷組需要考慮到的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)所在。
無(wú)論怎樣,戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用上,二世為人張宇的建議包括另一個(gè)時(shí)空的實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)結(jié)果,同樣是液冷式戰(zhàn)斗機(jī)占據(jù)了上風(fēng),但氣冷的也不是一無(wú)所成,因?yàn)樗麄冞€可以運(yùn)用于第二種飛機(jī)類型,對(duì)澎湃動(dòng)力極具要求的運(yùn)輸機(jī)需要星形氣冷發(fā)動(dòng)機(jī),當(dāng)然還有更多未知領(lǐng)域需要?dú)饫浒l(fā)動(dòng)機(jī),未經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐檢驗(yàn)是不能得出真理的,氣冷的前景同樣很廣闊。
無(wú)論怎樣,當(dāng)氣冷組與液冷組這樣為了自己的意見(jiàn)而堅(jiān)持、努力的時(shí)候,已經(jīng)是對(duì)自我能力的自信展現(xiàn),無(wú)論成王敗寇,都是航空事業(yè)的進(jìn)步,因?yàn)檫@說(shuō)明自治區(qū)的技術(shù)人才們已經(jīng)成長(zhǎng)起來(lái)了,發(fā)展至更多領(lǐng)域后,必將更能帶動(dòng)整體工業(yè)的進(jìn)步,無(wú)論是哪一個(gè)行業(yè)。
當(dāng)然,這樣的結(jié)局自然不是最終的結(jié)果,當(dāng)然也不是一個(gè)偌大航空動(dòng)力公司被建立起來(lái)的理由,航空動(dòng)力研究組當(dāng)初為了一個(gè)液冷還是氣冷就展開(kāi)了如此持久激烈的競(jìng)爭(zhēng),如今動(dòng)力公司成立起來(lái)了,相信未來(lái)的比拼之路還會(huì)更長(zhǎng),但目前而言他們都已經(jīng)有了各自的任務(wù),那就是踏踏實(shí)實(shí)生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī),不管是現(xiàn)在的活塞式還是未來(lái)的噴氣式。
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