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發(fā)動(dòng)機(jī)里的戰(zhàn)斗機(jī) 缸內(nèi)直噴技術(shù)空戰(zhàn)史

2021-12-30 14:45:55 作者:問答叫獸
缸內(nèi)直噴的起源

這臺(tái)奇怪的機(jī)器,讓我們談?wù)?a target="_blank" class="cmsLink">發(fā)動(dòng)機(jī)?;仡櫴昵?,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的主流還是在多點(diǎn)噴射。當(dāng)時(shí)大眾奧迪剛剛配備“缸內(nèi)直噴”,感覺像是汽車行業(yè)的黑科技。但是你知道嗎?如今,家用車上的缸內(nèi)直噴是別人的玩法。這項(xiàng)技術(shù)其實(shí)出現(xiàn)在一百年前!是第二次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)士使它出名的。

大家要記住,在汽油機(jī)之前,直噴技術(shù)就已經(jīng)裝備在柴油機(jī)上,這也是它最初應(yīng)用的由來。1894年,第一臺(tái)缸內(nèi)直噴柴油機(jī)樣機(jī)誕生。當(dāng)然,當(dāng)時(shí)汽車才誕生幾年,絕對(duì)只是初步測(cè)試階段,更談不上應(yīng)用。

汽油機(jī)的節(jié)奏也不落后幾步。1902年,法國人萊昂·萊瓦瑟爾開發(fā)了第一臺(tái)汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。1906年裝備在法航/[K0/]制造商安托萬·瓦內(nèi)爾公司的Aero 空發(fā)動(dòng)機(jī)上。這是世界上第一臺(tái)V16發(fā)動(dòng)機(jī),輸出100馬力,成功裝備飛機(jī)。

德國人在機(jī)械方面一直領(lǐng)先,所以他們很快就開始嘗試。胡戈·容克斯是德國航空領(lǐng)域的先驅(qū)空并推廣了全金屬機(jī)身等多項(xiàng)技術(shù)。1916年,容克公司的飛機(jī)上安裝了第一臺(tái)直噴汽油機(jī),當(dāng)然這只是一個(gè)小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)。

北歐國家往往能帶來小驚喜。1925年,瑞典工程師喬納斯·海塞爾曼開發(fā)了一種直噴式發(fā)動(dòng)機(jī),既可以使用汽油,也可以使用柴油,其運(yùn)行方式也是奧托循環(huán)和狄塞爾循環(huán)的混合。赫斯曼發(fā)動(dòng)機(jī)在20世紀(jì)查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)二三十年代在瑞典的公共汽車和其他服務(wù)車輛上使用,被認(rèn)為是直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車上最早的應(yīng)用。

真正發(fā)揚(yáng)光大的是德國。如今,知名的博世公司在這方面非?;钴S。上世紀(jì)查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)30年代,公司開發(fā)出成熟的汽油直噴技術(shù),用于奔馳寶馬的航空空發(fā)動(dòng)機(jī),隨后很快投入二戰(zhàn)。

需要明確的是,當(dāng)時(shí)的直噴并不是現(xiàn)在的電控,而是純機(jī)械控制的原理。精度肯定比現(xiàn)在的車差遠(yuǎn)了,油耗也不比化油器少。當(dāng)然,他們用這個(gè)東西絕不是為了省油。主要目的是增加飛機(jī)的功率,同時(shí)提高機(jī)動(dòng)性。其中比較著名的航空空發(fā)動(dòng)機(jī)是戴姆勒-奔馳的DB601和DB605系列。

1933年,戴姆勒-奔馳開發(fā)了新一代DB600系列發(fā)動(dòng)機(jī),性能接近1000馬力,是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。1935年,奔馳在此基礎(chǔ)上增加了缸內(nèi)直噴技術(shù),成為著名的DB601。

空戰(zhàn)中的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)

DB601和DB600的總體布局相同,采用水冷倒V12布局,發(fā)動(dòng)機(jī)排量33.9升,最大功率約1100馬力。1940年,DB 601和DB 600開始裝備在著名的Messerschmidt Bf109E戰(zhàn)斗機(jī)上。

其實(shí)DB601的威力并沒有那么強(qiáng)大。優(yōu)勢(shì)就在于這一套直噴。早期英國空戰(zhàn)爭中颶風(fēng)和噴火戰(zhàn)斗機(jī)的梅林發(fā)動(dòng)機(jī)仍然使用傳統(tǒng)的浮子化油器。它的問題是只能承受重力的正加速度。如果有持續(xù)的負(fù)重力,可能會(huì)“淹沒”化油器,從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率甚至熄火,但采用直噴技術(shù)的德國戰(zhàn)斗機(jī)沒有這個(gè)問題。

因此在空戰(zhàn)爭中,Bf109經(jīng)常使用負(fù)G機(jī)動(dòng)來對(duì)付對(duì)手,比如平飛時(shí)的推桿俯沖,如果英國戰(zhàn)斗機(jī)跟隨俯沖,可能會(huì)失去動(dòng)力。

此外,德國王牌飛行員哈特曼還發(fā)明了一種叫“哈特曼逃逸”的機(jī)動(dòng)。敵機(jī)從后面咬的時(shí)候,德國飛行員會(huì)先做一個(gè)大角度的水平圓。當(dāng)敵人即將到達(dá)射擊窗口時(shí),他會(huì)突然將魚竿推出圓圈。由于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì),發(fā)動(dòng)機(jī)可以連續(xù)輸出,這樣飛行員就可以擺脫敵人的攻擊,但是早期的英國戰(zhàn)斗機(jī)無法進(jìn)行這樣的機(jī)動(dòng)。

當(dāng)然,英國人也不是完全束手無策。他們可以做半滾,倒著俯沖,咬敵人,從而保持正加速。

此外,1941年,灰背獵鷹查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)發(fā)動(dòng)機(jī)開始配備由本迪克斯和斯特羅姆貝里公司聯(lián)合研制的無浮動(dòng)壓力化油器,負(fù)G值可以順利供油,徹底解決了機(jī)動(dòng)性問題,幫助英國打贏了英空戰(zhàn)爭。

除了德國戰(zhàn)斗機(jī),直噴技術(shù)的另一個(gè)應(yīng)用可能有些出乎意料:蘇聯(lián)。二戰(zhàn)時(shí)期蘇聯(lián)的施維佐夫Ash-82FN是缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。它是在化油器Ash-82的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來,最大功率超過1800馬力。它裝備在Lager -7等戰(zhàn)斗機(jī)上,這使它成為一個(gè)非常成功的型號(hào),殺死了各種各樣的德國對(duì)手。

當(dāng)然缸內(nèi)直噴也不是處處都好。可能最大的缺點(diǎn)就是當(dāng)時(shí)的技術(shù)比較復(fù)雜。原本英國人考慮用缸內(nèi)直噴取代他們的灰背獵鷹發(fā)動(dòng)機(jī),但要做到這一點(diǎn),就要重新改造氣缸蓋,改裝成本非常高。另一方面,直噴的動(dòng)力提升不一定明顯。英國人發(fā)現(xiàn),氣缸外的油氣混合物可以使進(jìn)氣溫度降低25攝氏度,從而增加動(dòng)力。綜上兩點(diǎn),英國人沒有更換直噴,而是改用了壓力化油器。

正如本文開頭提到的,缸內(nèi)直噴技術(shù)在最近二三十年里并不是一個(gè)新概念,但它在二戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用。有時(shí)候,我覺得現(xiàn)在家用車的技術(shù)曾經(jīng)裝備在頂級(jí)戰(zhàn)爭機(jī)器上,所以我并不覺得奇怪。當(dāng)然,我們身邊很多新的民用技術(shù)都來自軍事裝備,這并不奇怪。你能想到哪些例子?在評(píng)論里分享。

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