科学重器|为什么航空发动机那么难造?

科学重器|为什么航空发动机那么难造?

文章图片

科学重器|为什么航空发动机那么难造?

文章图片

科学重器|为什么航空发动机那么难造?

文章图片

科学重器|为什么航空发动机那么难造?

文章图片


为什么?咱别的不说 , 网络上有很多航空发动机的图片 , 您先自己瞅瞅 。
好家伙一个大铁桶 , 中间一个叶片状的风扇 , 四周围密密麻麻爬着您看都头皮发麻的各种线路和管子 。
别的不说 , 就这外形 , 就已经告诉您 , 这玩意他就不是一般人能搞定的 , 设计图纸估计就得论吨算 。
可是小编可以明确告诉您 , 航空发动机其实最难压根就不是什么设计 , 最难的是材料问题 。
说个事您就明白了 。
弗兰克·惠特尔估计这个名字 , 很多小伙伴就没有听过 , 但搞航空发动机的人 , 就没有一个不知道的 。
这位老先生 , 是英国人 , 是他最早提出喷气式飞机的发明人 。
老先生打小就喜欢飞机 , 尤其是在第一次世界大战的时候 , 他亲眼看到了 , 飞机在空中进行近战格斗的场景 , 打这里起他就对飞机产生了浓厚的兴趣 。
您都不知道 , 老先生十六岁的时候 , 就考入了英国皇家空军见习学校 , 毕业之后就进入到了克兰威尔的皇家空军学院学习 。
在这里学习的时候 , 他就发现当时的活塞发动机已经发展到了巅峰 , 他已经不适应飞机高速的发展需求 。
所以他从这个学院毕业的时候 , 写的毕业论文就是有关涡轮喷气式发动机的工作原理 。
这套原理到现在都没有变 , 先是吸进去一口空气 , 这口空气经过一个双面离心压缩机进行压缩 , 往单管燃烧室内喷油燃烧 , 燃烧后的高压燃气驱动涡轮带动压气机 , 接着这些东西就从尾喷管喷出 。
您就看哇 , 飞机的屁股不是蓝汪汪他就是红丢丢的 , 这个时候飞机就可以获得一个很大强度的推力 。
还还不算 , 这位老先生还经过一系列的推算 , 推导出了发动机热力学的基本方程式 , 随后他还提出 , 飞机可以让他的巡航高度拔高到三万五千米 。
三万五千米啊 , 这胆绝对够肥的 , 您要知道上个世纪五六十年代 , 美国人给小弯弯开着他们的U—2高空侦察机 , 最高才飞两万两千两百五十米的高度 。
这可是五六十年代 , 而老先生提出的理论是在二十年代末期 , 您说说 。
就这U—2高空侦察机有一段时间 , 让小弯弯肆无忌惮的跑到咱这里窥视 。
没法子 , 就这个高度 , 是我们的飞机无法企及的高度 , 当然最后被我们用智慧加导弹给揍了下来 。
说的有点远了 , 咱接着说 。 老先生提出喷气式飞机可以拔高到三万五千米 , 当时他的年龄才二十三岁 。
说道这里 , 估计很多小伙伴怀疑:“喷气式发动机不是德国人搞出来的吗?好像没有英国人什么事?”

小编说的问题就在这里 , 当时老先生提出这个概念之后 , 四处奔波 , 很多厂商压根就不看好老先生的东西和设计方案 。
最后只落了一个申请专利的地步 , 就戛然而止了 。
当然了这里头有老先生设计超前的原因 , 再有一个就是在当时材料不好找的原因 。
别的不说 , 1937年四月十三号的时候 , 他在朋友的资助下 , 造出了第一台发动机 。
但这第一台发动机因为材料的问题 , 工作一直不稳定 , 尖啸的声音大就不说了 , 还有解体的危险 , 最后所有的合作者都离开了 。
后来老先生一直憋着劲在1938年的四月份 , 做出了第二台发动机 , 但很可惜的是 , 仅仅稳定工作了两个小时 , 这台发动机在燃烧中就解体了 。
为什么会这样呢?还是材料问题 。
到了1939年二战爆发了 , 英国开始支持老先生的研究 。 支持是支持落到实处之后 , 老先生的发动机在1940年七月份可以稳定工作了 。
到了1941年的时候 , 英国的第一架喷气式飞机可以试飞了 , 当时还拉着丘吉尔进行了演示 。
但让您绝对没有想到的是 , 在演示的时候 , 老先生作为发明人 , 居然没有被列入邀请之列 。