美國的發動機優勢二戰就已建立,對德國優勢明顯,蘇聯根本趕不上

B29是二戰期間最大最先進的轟炸機,稱作巨型飛機絲毫不過分,因為這架飛機放在今天幾乎就是轟炸機版的安225。B29的機長為30.18米,翼展43.06米,高8.45米,機翼面積161平方米,最大起飛重量高達60560千克。要是沒有什麼概念的話,來看看這兩架飛機。第一架是二戰中的主力轟炸機,產量超過一萬兩千架的B17。B17在二戰中也被稱作是戰略性武器,然而B17長22.66米,翼展31.62米,高5.82米,最大起飛重量僅有29710千克,也就和今天的戰鬥轟炸機相當。第二架飛機是中國的轟6。轟6K的機長為34.8米,翼展33米,高10.36米,最大起飛重量75.8噸,也只比B29大了一點兒而已。

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B29能擁有超凡的性能是因為其使用的高科技技術,最重要的發動機。今天就來介紹幾種二戰期間美國超強的航空發動機,非常厲害。二戰期間的絕大部分戰鬥機和轟炸機都使用傳統的活塞式發動機,基本上分為V型結構和星型結構。B17轟炸機使用了4臺萊特R1820-97離心式機械增壓星型發動機,功率為1200匹馬力。

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這臺發動機在當時非常先進,來給大家舉個例子。大眾車的營銷做的是非常好的,斷軸都能說的跟吸能設計一樣,以至於德系車均被神話。寶馬和大眾的部分車型上使用了中空充鈉的氣門,也經常被當做技術先進的代表在各路論壇裡廣為流傳。然而,前面說到的R1820在二戰時期就已經使用了類似的技術。這種技術並不複雜,但是製造比較麻煩,先完成氣門鍛造,然後鑽孔充鈉。發動機在工作時的溫度非常高,以至於讓排氣門發生熱變形,影響發動機工作。充鈉後,排氣門的熱量會被帶走並散掉,保證了發動機在連續工作時的可靠性。

發動機和人一樣,到了空氣稀薄的地帶也會喘不上氣,這時候為了維持發動機輸出就必須要為發動機增壓。常見的增壓裝置為渦輪增壓和機械增加,機械增壓結構簡單,重量很輕,也沒有延遲,很自然就成了航空活塞發動機的優秀增壓方式。

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機械增壓也分為很多形式,常見的有魯式和雙螺旋式,主要應用在汽車上。魯式增壓原理最早用於礦井內部通風,可見其應用較廣。魯式機械增壓器主要由兩個相互齧合的凸緣轉子組成,兩個轉子高速旋轉時會產生負壓,將空氣壓入發動機汽缸內,增加進氣效率。魯式也有缺點,那就是間歇式進氣導致效率較低,但是魯式應用的最早,常常安裝在車上。雙螺旋式增壓器相當於魯式的改進版,使用兩個精細加工的螺桿來壓縮空氣,能夠連續壓縮空氣,效率更高。

R1820上使用的是更接近渦輪增壓的離心式機械增壓器,簡單來說就是發動機曲軸直接帶動渦輪來為汽缸增壓,進氣效率最高,這也是為什麼越轉越猛,力量出奇的渦輪增壓器大行其道的一大原因。這裡再多說幾句,很多人總是羨慕德國黑科技,然而翻開二戰的戰機,德國直到戰敗都沒搞定堪稱春藥的渦輪增壓器,只有大量實驗機型,使其飛行員不得不念叨著情懷和裝有各式增壓器的盟軍飛機作戰。德國在二戰後期雖然研製成功了噴氣式發動機,但是大勢已去,無力迴天。仔細翻原因,無非是材料的匱乏,機械增壓要求比較簡單,然而渦輪增壓器看似簡單,卻對合金提出了非常高的要求,德國不得不把昂貴的耐高溫合金留給噴氣式發動機。而美國這邊依靠強大的產能源源不斷的生產效率奇高的高性能發動機,法西斯根本打不過。

美國的發動機優勢二戰就已建立,對德國優勢明顯,蘇聯根本趕不上

R1820系列發動機是很多飛機的標配動力,衍生的版本還安裝在皮亞塞茨基的H21直升機上,更為誇張的是,R1820還衍生出了坦克裝甲車使用的版本,900馬力的G200安裝在M6重型坦克上,卡特彼勒公司改進的柴油版D200則是謝爾曼M4A6坦克的動力。

大家可能注意到這臺發動機的名字裡的萊特,沒錯,這萊特的確是萊特兄弟的萊特。寇蒂斯萊特公司堪稱航空界的活化石,由著名的萊特航空和寇蒂斯飛機與發動機公司在1929年合併而來,是當時美國最大的航空製造企業,二戰期間生產了29000多架飛機,最著名的產品就是P40戰鬥機。很多航空公司在發展過程中慢慢消失,寇蒂斯萊特也沒能在噴氣時代佔得先機,但是通過變賣飛機部門活了下來,至今還在生產著各類航空器材,也算個不大不小的傳奇吧。

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B29的重量相當於兩架B17,需要動力超強的先進發動機。萊特的R3350系列發動機是R1820的發展版本,是萊特學習普惠雙黃蜂發動機的產品。這臺發動機被命名為雙旋風發動機,有兩層汽缸,單層9汽缸,總共18個汽缸。R3350-23使用了兩個通用電氣的B11離心式增壓器,還帶有中冷器,不是很多人誤認為的渦輪增壓器。因為這個渦輪形狀的增壓器是由曲軸帶動的,和常見的渦輪增壓器有本質的區別。R3350-23單臺功率高達2230馬力,四臺總功率為8800馬力,使得B29擁有非常充沛的動力輸出,也是二戰的一大功臣。


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