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第134章 噴氣發動機

  • 我是魔王別惹我
  • 云陌JUN
  • 2026字
  • 2021-11-18 13:54:25

與惠特爾同時,德國的馮·奧亨也在研制渦輪噴氣發動機,并在1937年9月使發動機第一次運轉成功。

由于得到亨克爾飛機公司的支持,裝有馮·奧亨研制的Hes3B渦輪噴氣發動機的He178飛機于1939年8月27日首次試飛成功,成為世界上第一架噴氣式飛機。

最早發明噴氣式飛機的是德國飛機設計師亨克爾與奧海因。1939年,飛機設計師亨克爾找到研制噴氣式發動機屢遭挫折的奧海因尋求合作,兩人一拍即合。

奧海因是位燃氣渦輪專家,他從1934年起就開始研制渦輪發動機,并取得了一定的進展,這次跟亨克爾合作非常興奮。兩位有志青年密切配合,協調工作,一個設計飛機,一個設計燃氣渦輪發動機,研究工作進展順利。1939年8月27日,兩人心血的結晶He-178噴氣式戰斗機試飛成功,它標志著人類航空中上噴氣飛行時代的到來。

而英國空軍在惠特爾的 “U”型噴氣發動機運轉成功之后 ,仍認為這種新型發動機只是一個遠期設想,不必操之急,因而在噴氣式飛機的研制上落在了德國的后面。直到1941年5月15日,英國的第一架噴氣式飛機才在一片喧鬧聲中首次起飛。

1942年8月,“彗星”試飛完畢,定型生產。該機使用的噴氣發動機可產生2000千克推力,飛行最大時速可達953千米,裝有2門航炮。

“彗星”參戰是在德軍日漸潰敗的1944年的一天,“彗星”便以它獨特的高速優勢一舉擊落了3架美國先進的戰斗機P-51,緊接著又“干掉”了2架B-17轟炸機。一時間,“彗星”噴氣式戰斗機在空中戰場上聲名大噪。

然而,噴氣式戰斗機畢竟還是一項嶄新的技術。“彗星”除在速度上占有優勢外,許多方面的性能遠不及當時優秀的活塞式戰斗機。

同盟國在研究了解“彗星”后,很快找到了它的弱點并進行了堅決巧妙的反擊,使“彗星”無法發揮作用,成了“短命鬼”。

但勿庸置疑,“彗星”作為世界上最早的噴氣式戰斗機,在人類的航空史上具有特殊的位置。

1942年,梅塞施米特研制的一種噴氣式戰斗機Me-262,其性能就有明顯提高。它裝有2臺容克公司提供的渦輪噴氣發動機,共產生的推力達1800千克,試飛時速為870千米每小時。世界上最早的實用型噴氣式戰斗機。

1944年6月投入空戰后第一個月就創下了不菲的戰績,使盟軍22架飛機機毀人亡,德國空軍飛行員自豪地稱它為“空中之王”。

二戰期間,盟軍裝備部隊的噴氣式戰斗機只有英國制造的“流星”。其實渦輪噴氣式發動機的專利是英國人惠特爾于1930年代獲得的。

由于英國當局不夠重視,噴氣戰斗機的研制工作進展十分緩慢,反被德國人后來居上。

直到1943年3月,被命名為“流星”的噴氣戰斗機才試飛成功。這是世界上繼德國Me-262后第二種實用型噴氣戰斗機。

第一批產品的最大時速為675千米,此后不斷改進,主要是噴氣發動機的技術日趨成熟,使“流星”的最大時速達793千米。

“流星”和Me-262兩種噴氣式戰斗機,分別裝備了盟軍和德國軍部隊,但它們未能在二戰的空中舞臺決出雌雄。

噴發動機的誕生,為人們追求更快、更高的飛行目標提供了可靠的動力。

噴氣式飛機一誕生,就接二連三地打破了活塞式創造的飛行速度和高度的記錄。

1944年,德國和英國的首批噴氣式戰斗機投入使用。1949年,第一架噴氣式民航客機英國的 “彗星”號首次飛行。

從此,人類航空史進入了噴氣機時代。到今天,世界上絕大部分作戰飛機和干線民航客機都早已實現了噴氣化。

噴氣發動機,是指靠噴管高速噴出的氣流直接產生反作用推力的發動機。廣泛用作飛行器的動力裝置。

燃料和氧化劑在燃燒室內起化學反應而釋放熱能。然后熱能在噴管中轉化為調整氣流的功能。

除燃料外,氧化劑由飛行器攜帶的稱為火箭發動機,包括固體燃料火箭發動機和液體燃料火箭發動機。特點是能在大氣層外工作。

不攜帶氧化劑從大氣中吸取空氣作為氧化劑的稱為“空氣噴氣發動機”,包括沖壓發動機、脈沖發動機、渦輪噴氣發動機和渦輪風扇發動機。

在現代航空運輸飛機上使用最多的空氣噴氣發動機是渦輪風扇發動機。特點是推力大,噪聲小和耗油率低。

氣推進是英國著名物理學家艾薩克·牛頓爵士的第三運動定律的實際應用。該定律表述為:“作用在一物體上的每一個力都有一方向相反大小相等的反作用力。”

就飛機推進而言,“物體”是通過發動機時受到加速的空氣。產生這一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在產生這一加速度的裝置上。

噴氣發動機用類似于發動機/螺旋槳組合的方式產生推力。二者均靠將大量氣體向后推來推進飛機,一種是以比較低速的大量空氣滑流的形式,而另一種是以極高速的燃氣噴氣流形式。

這一同樣的反作用原理出現于所有運動形式之中,通常有許多應用方式。噴氣推進原理最早的著名例子是公元一世紀作為一種玩具生產的古希臘人希羅的發動機。

這種玩具表明從噴嘴中噴出的水蒸氣的能量能夠把大小相等方向相反的反作用力傳給噴嘴本身,從而引起發動機旋轉。類似的旋轉式花園噴灌器是這一原理更為實用的一個例子。

這種噴灌器借助于作用于噴水嘴的反作用力旋轉。現代滅火設備的高壓噴頭是“噴流反作用”的一個例子。由于水噴流的反作用力,一個消防員經常握不住或控制不了水管。

也許,這一原理的最簡單的表演是狂歡節的氣球,當它放出空氣或氣體時,它便沿著與噴氣相反的方向急速飛走。

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