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17 發動機之爭(下)

可能有同志會說,既然要追求高空高速效能必須給發動機增壓,那就增壓唄,能是什麼難事?

還別說,這個問題還真心是不簡單。因為不同發動機構型的增壓方式是不一樣的。咱們從頭開始簡單的說一說吧!

之前曾經說過,活塞式航空發動機主要有三種構型——星型、v型以及直列。在二戰中應用得最普遍的還是星型和v型發動機。之前說過,這兩種發動機又分別代表了兩種不同的冷卻形式——風冷和水冷。

星型風冷發動機在功率較小的時候,價效比更高,而功率達到了一定的程度,比如1500馬力左右的時候,相對於水冷發動機就沒有優勢了。

這種沒有優勢不光體現在發動機全重,更重要的是體現在了增壓方式上。星型發動機由於每個氣缸的缸頭朝外,所以每個氣缸必須分別進氣並分別排氣,這就給應用增壓裝置設定了極大的障礙。

這麼說吧,星型氣冷式活塞發動機因為構造限制,幾乎只能使用機械增壓方式!實際上就算用機械增壓就夠費事了,至於渦輪增壓,想一想,給每個氣缸的進氣迴路分別安裝壓縮機就很要命了,而渦輪增壓還要求安裝廢氣渦輪,這麼兩套裝置給星型發動機裝上去就夠設計師掉頭髮了,而且就算能裝上去,成本和重量幾乎也是不可接受的。其系統的複雜性和可維護性更是令人髮指!

也就是說。星型氣冷發動機天生就不適合使用渦輪增壓。可能有同志又要說了,既然不適合用渦輪增壓那就不用唄,不是還有機械增壓嗎?

話是這麼說沒錯。但是機械增壓方式和渦輪增壓方式還是有很大的不同的,其潛力不可同日而語。簡單的說,機械增壓方式的好處是在發動機的任何轉速都能發揮作用,油門響應快,壞處是要吃點相當多的發動機功率,系統的重量也比較大。也就是說機械增壓方式將抵消掉相當一部分功率,這對於本來每提高一點兒功率就很艱難的活塞發動機而言。代價確實比較大。

而渦輪增壓系統則不一樣,這種增壓方式並不直接從發動機中引出功率。而是在發動機的排氣迴路中安裝一個廢氣渦輪,用廢氣回收的功率帶動壓縮機完成增壓。這種方式對發動機的功率影響小(因為發動機排氣背壓增高,發動機出力會有所下降,但是相對於機械增壓要小得多)。不光是消耗的發動機功率小。更重要的是渦輪增壓系統重量輕,可靠性相當優秀。

當然,渦輪增壓也有一個小問題,那就是廢氣渦輪必須在發動機轉速達到了一定的轉速時才能開始正常工作,在發動機轉速較低的時候,增壓渦輪其實是在“休息”的,也就是說渦輪增壓不像機械增壓是線性工作的,其油門響應比較慢。

不過這點兒小缺點是瑕不掩瑜,對於戰鬥機和截擊機來說。等爬上高空的時候,渦輪增壓系統絕對可以正常工作了,這根本就不是啥問題。

不過渦輪增壓方式比較適合液冷發動機(液冷發動機使用機械增壓也沒有任何問題)。風冷發動機幾乎可以說跟渦輪增壓無緣。作為一個穿越者,尤其是一個準備大力發展遠端航空兵,準備發展一隻戰略空軍的李曉峰而言,為高空遠端轟炸機護航的只能是裝備液冷渦輪增壓的v型發動機,而不是空冷的星型發動機。

而且說句心裡話,二戰中蘇聯根本就沒把液冷發動機的優勢發揮出來。比較成功的am-38液冷發動機大規模的裝備給了伊爾2這種其實並不太需要液冷發動機的機型,而迫切需要am-35的米格3卻只能站一邊乾瞪眼。

尤其是在增壓技術方面。蘇聯不是一般的爛,大規模應用的都是機械增壓,幸虧對手德國人也沒有高空戰略轟炸機,大部分空戰都是雙方攻擊中低空的斯圖卡和黑死神引發的,讓蘇聯碰上美帝的b17、b29機群,真心是沒轍。

這種局面肯定是李曉峰不願意看到的,總不能讓蘇聯的高空戰略轟炸機不帶護航就勇闖德國防空森嚴的腹地吧?那幾乎等同於作死。

在李曉峰的提醒下,阿爾克斯尼斯很快就意識到了如果想要將紅色空軍打造成一直戰略力量,那麼擁有出色高空效能的戰鬥機和截擊機就必須要研發。

在空軍的強烈需求下,設計師們自然也要行動起來,一番比較之後,為了滿足高空效能,風冷發動機自然是不夠看的(比如b-29的萊特r-3350空冷發動機就相當的不可靠,戰鬥負載下很容易過熱,換用普惠的r-4360的b-29d才解決問題。)

設計師們經過一番比較,普遍認為氣冷發動機不管是應用機械增壓還是渦輪增壓都比