第七十一章 噴氣發動機原理

梅塞施密特彷彿看到了噴氣時代的到來,激動地道:“菲利普,我越來越看不透你了突擊步槍的成功,還可以說是你在克虜伯有着好幾年的工作經歷,而變矩螺旋槳、渦輪增壓器還有這個噴氣式發動機,似乎連我這個飛機制造公司總設計師都不敢去想象的事情,卻讓你做到了我甚至開始懷疑你是不是上帝派來的使者”說着,梅塞施密特反覆打量了菲利普幾眼。

其餘的人也是好奇地盯着菲利普,他們內心的震驚更甚,這個年紀輕輕的人居然在航空技術上懂得比他們還要多很多,這怎麼能不讓他們感到既震驚又羨慕

菲利普被這些目光看得心裡直發毛,暗道他們不會把我當外星人解剖了吧看來自己還得收斂一些才行啊,不能讓太過超前的技術出現在這個世界上,否則就亂套了。好在噴氣發動機是已經有人在搞的東西,並不算太過離奇,只不過有可能讓它提前面世而已。

菲利普輕輕咳嗽了兩聲,不好意思地道:“大家別這樣看我呀我又不是什麼怪物,只不過是多讀書多動手罷了。大家現在已經看到了什麼是噴氣發動機,所以我們要研發這種發動機,讓bfw和龍魂飛機制造公司的名字響遍全世界,讓世界上的飛機制造商都要來買咱們的發動機,那該多好”

衆人聽了這句話,更是激動不已,紛紛用力地鼓掌。菲利普也看出來了,這個噴氣發動機對工程師們吸引力不是一般的大,要知道做爲一名航空工程師來說,能夠參與研製一款具有世界先進水平的飛機或發動機就已經是非常了不起的了,何況是研製一種前所未有的動力系統,有可能成爲航空工業革命的動力系統,怎麼能不讓他們激動萬分呢

比利激動得漲紅了脖子,高聲道:“菲利普先生,那你快給我們說說這個噴氣式發動機,它的原理和結構到底是怎麼樣一回事呀”

菲利普看了看大家,只見每個人都伸長了脖子,等着他的回答,這才平靜地道:“噴氣式發動機,又可以叫航空燃氣渦輪發動機。與活塞式發動機相比,它在結構上非常簡直,只是將轉動的壓氣機和渦輪連接在同一根軸上,兩者之間裝有燃燒室,空氣連續不斷地被吸入壓氣機,並在其中壓縮增壓後,進入燃燒室中噴油燃燒成爲高溫高壓燃氣,再進入渦輪中膨脹做功。顯然,燃燒的膨脹功必須大於空氣在壓氣機中被壓縮所需要的壓縮功,使得有富餘功可以被利用。這一部分富餘的功,就可以以對外輸出,做爲飛機的動力。利用高溫高壓燃氣急速向後噴出產生巨大的推力,推動飛機前進。”

“燃氣在尾噴管中膨脹加速,向後方高速噴射,產生反作用推力。而在相同的燃氣發生器條件下,還可以將發動機燃燒室出口的部分或大部分可用功,通過動力渦輪轉變爲軸功。軸功驅動螺旋槳,這樣就成爲了一種渦輪螺旋槳發動機,在較低的飛行速度下,噴氣發動機推進效率低,而作爲推進器的螺旋槳在低速飛行時具有很高的推進效率,渦輪螺旋槳發動機綜合了噴氣發動機和螺旋槳的優點,是取代活塞發動機的最好方案。”

等到菲利普說完,這些工程師們立即就明白了其中的道理,梅塞施密特問道:“剛纔你說英國人在研製離心式噴氣發動機,而你演示的又是軸流式噴氣發動機,那麼到底哪一種設計更加合理呢”

菲利普認真地道:“梅塞施密特先生問得好。這兩種設計各有優缺點,到底我們該走哪條路呢離心式噴氣發動機是利用離心力將氣體向四周甩而壓縮氣體,離心式的噴氣式發動機結構簡單,技術要求較低,但是效率較低。軸流式則是通過多個渦輪翼扇把前方空氣壓入燃燒室中點燃。這種內部構造更加先進,更加實用。儘管研製軸流式噴氣發動機難度更大,但是今後噴氣發動機主流一定會是軸流式”

比利激動地問道:“菲利普先生,那這種噴氣式發動機要承受高溫高壓燃氣的作用力,對結構材料要求應該非常高,咱們能夠找到這些材料麼”

比利是航空發動機方面的專家,對於噴氣發動機也有一點了解,因此他的問題就非常實際。

菲利普點點頭道:“不錯,在高溫材料方面,需要能承受600c以上高溫耐熱合金材料,燃燒室噴出的高溫高壓高速的燃氣流只有通過沖擊渦輪做功才能夠將能量轉化爲噴氣發動機能夠利用的形式。與壓氣機相比,渦輪需要增加一條非常重要的性能,那就是耐高溫。爲了保證渦輪材料不被高溫燃氣所融化,渦輪必須要採取複雜的冷卻手段,比如氣膜冷卻、衝擊冷卻和對流冷卻。這些冷卻手段都是通過空心渦輪內部釋放出來的冷空氣實現的。需要鑄造出空心的複雜氣動外形的渦輪葉片成爲挑戰航空工業的大難題。”

比利張大了嘴巴道:“啊,居然這麼難那咱們還有希望嗎”

菲利普呵呵笑道:“想來應該沒有太大的問題,咱們龍魂飛機制造公司研製成功了好幾種耐高溫、高強度鋁合金,並且和博福斯公司聯合生產。在合金方面,博福斯也具有很高的技術,相信可以完成這個任務。”

梅塞施密特問道:“那麼渦輪螺旋槳發動機呢”

菲利普平靜地道:“要把渦輪的動力轉移到螺旋槳上,還需要一套變速裝置。事實上,渦槳發動機的效率高於渦輪噴氣發動機,渦槳發動機造成其槳葉端部分速度很高,有產生激波的可能。另外,因渦輪轉動速度很快,使得渦輪與螺槳之間必須要有變速齒輪,來降低螺槳轉速使其葉端不要超過音速。所以使用螺槳發動機的飛機會多個變速齒輪的重量。不過總體來看,渦輪螺旋槳發動機還是有它優越的一面,比如說油耗比噴氣發動機大大降低,甚至接近活塞發動機,變速齒輪我們可以想法辦儘量減輕其重量,因此總的算下來,它還是非常適合裝配到轟炸機和運輸機上。它的優點就是擁有比裝配活塞發動機的飛機更強的動力和飛行速度,而油耗卻與活塞發動機相差無幾。”

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