提速——喷气式飞机发明史

作者:宋月航来源:蝌蚪五线谱发布时间:2015-05-15

喷气式飞机让飞机具有了梦幻般的飞行速度。

  在空气中,声音的传播速度大约为1220千米/小时,而喷气式飞机在做飞行速度测试时,有过3600千米/小时的飞行记录,因此人们又叫它“超音速飞机”。

  喷气式飞机使用的喷气式发动机,主要依靠燃料燃烧时产生的气体,向后高速喷射出强大气流的反冲作用,使飞机获得更大的推力,飞行速度更快。特别是在1万—2万米空气比较稀薄的高空,喷气发动机更有着螺旋桨活塞发动机所无法比拟的优越性。

喷气式飞机编队飞过蓝天(网络图) - 副本

喷气式飞机编队飞过蓝天(网络图) 

 

喷气式飞机雏形的出现

 

  世界上第一架喷气式飞机是由一个叫亨利・科安达的罗马尼亚人设计制造的。

   1910年10月,他将设计出来的飞机在巴黎展览会上展出时,引起了极大的轰动,因为这架飞机使用的是一台新型发动机。他设计的发动机是用一台50马力 的发动机使风扇向后推动空气,同时增设了一个加力燃烧室,使燃气在尾喷管中充分膨胀,以此来增大反推力。这就是世界上最早的喷气发动机。

   展览结束后,科安达根据专家们提出的建议,对自己设计的飞机进行改进。同年12月10日,科安达在飞机上进行日常检查操作时,不慎触动到了飞机的启动装 置,飞机突然起飞,而当时科安达根本来不及控制飞机。飞机随即又掉头冲向地面,燃起了熊熊大火。幸运的是,科安达在飞机落地前被抛出了机舱,落到附近一块 草地上,身体并没有受到太大的损伤。就这样,科安达不仅成了世界上第一架喷气式飞机的发明者,而且也成了它的驾驶者,尽管飞机是用这种意想不到的方式起飞 的,离开地面的时间也很短。

  第一架喷气式飞机自从烧坏以后,便再也没有进行修复,但科安达的名字却在世界航空史上保留了下来。可以说, 他的飞机设计是具有一定的前瞻性的,已同今天被称为“涵道风扇”的设计思路相吻合,就是在涵道内,通过风扇向后面驱动空气而产生推力。但又与今天的“涵道 风扇”稍有差异,它用风扇驱动的仅仅是空气,而今天则是空气和燃料的混合物。

 

大胆设想与艰难研发

 

  真正的喷气式飞机是在喷气式发动机诞生之后才出现的,这得归功于英国的弗兰克・威特尔(Frank Whittle)。

弗兰克·维特尔正在工作(网络图)

弗兰克·维特尔正在工作(网络图)

 

  1929年,年仅22岁的威特尔,是英国皇家空军学校的一名飞行学员,平时他善于学习、勤于钻研。他发现飞机使用的活塞式发动机存在一些局限性。于是,产生了制造涡轮发动机的设想。

  后来,他被分配到中央飞行学校,当了一名训练教官。校长认为他的关于喷气动力的设想很有道理,就专门组织了一个专家座谈会进行探讨,这对他是一个级大的鼓励。

  座谈会上,他大胆地提出了一种新的使飞机飞得更快更高的研发思路:必须先取消螺旋桨和活塞引擎!当时的业内人士都认为他的这种设想十分荒诞,几乎没有人把这当一回事。他们一致认为:飞机要想飞上天,没有螺旋桨怎么可以呢?这简直不可思议!

   而威特尔的设想是,用一台像风车那样的风扇将空气吸入并压缩,压缩过的空气与燃料混合燃烧膨胀,高速从尾喷口喷出,从而推动飞机前进。于是,威特尔又将 他的设计方案交给英国空军部引擎顾问审查,希望得到他们的支持,可结果还是令他十分失望。但是,威特尔所驻皇家空军基地的教官约翰逊却对威特尔的设想很感 兴趣。

  1930年1月16日,约翰逊叫威特尔把这一设计方案拿到英国专利局进行了登记。以后的几年间,他又和威特尔一起四处游说,却没有任何人对此感兴趣。于是,喷气式发动机制造设想被束之高阁。

涡轮发动机(网络图)

涡轮发动机(网络图)

 

   1939年9月1日,德国侵略波兰后,欧洲战争全面爆发了。如果说,英国政府一开始就支持威特尔的发明的话,那么,这时很可能就占有了空中优势,但历史 没法假设。幸运的是,正当威特尔的研究工作已经山穷水尽的时候,空军部和他签署了一份合同,要求他尽快制造出能供作战飞机使用的轻型引擎(引擎是发动机的 核心部分,也用来代称发动机)。 

  到了1940年7月份的时候,威特尔研制的引擎已经能够正常运行,经过试验,它的推力足以推动一架小飞机飞行了。

  1941年5月15日的黄昏,试飞员爬进喷气式飞机狭窄的座舱后,这架银光闪闪的小飞机瞬间就钻进了云端。随后,另一架喷气式飞机直接飞往哈特菲尔机场,请丘吉尔首相检阅。

 

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