高性能军用发动机:美利坚大国地位基石如何奠定
2010年12月15日 08:51 新华网 】 【打印共有评论0

核心提示:C-5“银河”运输机、“阿利·伯克”级驱逐舰、UH-1“休伊”直升机和M1“艾布拉姆斯”主战坦克和之间到底有什么关系?如果一定要找,那么请记住,它们之间最为重要的关系便是,都有一颗“飞翔的心”。“阿利·伯克”使用的通用电气LM2500船用燃气轮机,先祖便是“银河”的TF39高涵道比涡扇发动机;而驱动“艾布拉姆斯”的霍尼韦尔AGT1500燃气轮机,其原型则是“休伊”的涡轴发动机T-53。这样的例子在航空强国不胜枚举。如果调查一下美国军用航空喷气技术在民航、车辆以及船舶制造等诸多领域的扩散效应,不难得出这样的结论——先进喷气发动机技术是构成美国航空技术优势乃至其大国地位的一块重要的基石。

很难想象,没有先进航空发动机的美国空军会是怎样的面貌。图为美军C-17“环球霸王”机群,该机使用的普惠F117-PW-100是普惠PW2000的军用型,PW2000最初是为波音757设计的,和罗罗RB211是竞争对手。

本文来源:新华网军事,作者:司古,原题:《高性能军用发动机——美利坚大国地位的动力基石

C-5“银河”运输机、“阿利·伯克”级驱逐舰、UH-1“休伊”直升机和M1“艾布拉姆斯”主战坦克和之间到底有什么关系?如果一定要找,那么请记住,它们之间最为重要的关系便是,都有一颗“飞翔的心”。“阿利·伯克”使用的通用电气LM2500船用燃气轮机,先祖便是“银河”的TF39高涵道比涡扇发动机;而驱动“艾布拉姆斯”的霍尼韦尔AGT1500燃气轮机,其原型则是“休伊”的涡轴发动机T-53。这样的例子在航空强国不胜枚举。如果调查一下美国军用航空喷气技术在民航、车辆以及船舶制造等诸多领域的扩散效应,不难得出这样的结论——先进喷气发动机技术是构成美国航空技术优势乃至其大国地位的一块重要的基石。

这块基石是怎样修筑起来的?美国的航空喷气推进技术是怎样走到的今天?期间又有哪些值得总结和注意的经验?希望本文能够找到一些线索。

美利坚的喷气曙光

喷气推进技术第一缕曙光初露的时候,美国并没有给予太多的重视,但也并非没有任何行动,通用电气、普惠、洛克希德和诺斯罗普公司等公司都进行过相关研究,但面对二战的紧张军需生产现状,美国政府甚至强制要求各军工企业放缓喷气推进研究,全力生产现有军备。即便如此,美国军方仍然有人在密切关注航空喷气发动机,这就是美国陆军航空队司令亨利·阿诺德上将。1941年初,阿诺德和部分通用电气公司负责人获悉英国正在从事喷气推进研究,而且已经开发出了惠特尔发动机,于是通过美国政府斡旋,最终从英国获得了惠特尔的技术成果,并交由通用电气涡轮增压器分部制造,以协助美国尽快开发喷气式战斗机。与此同时,贝尔飞机公司接到政府订单,要求与通用电气制造的惠特尔发动机(GE 1-A)相匹配的喷气式飞机,即后来的XP-59。在喷气发动机研发中,包括通用电气、普惠、威斯汀豪斯、洛克希德、诺斯罗普等许多美国公司都获得过政府的经费支持。但后来的事实证明,被寄予厚望的XP-59在测试中和英国“流星”一样,性能平平,其中的原因并不复杂——当时的惠特尔发动机离心压气机存在不少问题。

1942年10月首飞的XP-59使用两台GE 1-A,单台推力1250磅,后来的改进型使用了推力1600磅的GE 1-16,但其推力仍然无法让喷气式飞机全面超越当时顶尖的活塞式飞机。凭借和英国的盟友关系,美国很快又拿到了英国德·哈维兰公司推力2700磅的“妖精”(Goblin)轴流式涡喷发动机,依靠这种动力系统,洛克希德公司开发出XP-80“流星”。 试飞中XP-80最大平飞时速突破了800千米,算是为喷气动力争回了些面子。美国原本指定由艾利斯-查尔莫斯公司许可制造“妖精”,并定名为J36,但由于仿制工作存在诸多问题而一再拖延,军方遂转而寻求替代品。通用电气抓住机会着手改进,在原有GE 1-A基础上发展出I-14、I-16(J31)和I-18,推力分别达到1400磅、1600磅和1800磅,到后来的I-40(J33),推力已经提升到4000磅。为了使用J33,XP-80的机体进行了重新设计,改进后的原型机直到1944年夏方才首飞。装备J33的P-80(后改称F-80)是非常成功的第一代喷气战斗机,但该机服役太晚,没能赶上二战的尾巴。

许多学者认为,二战结束前,德国的喷气推进技术研究至少领先美国5年。这一结论不是空穴来风,而是根据战后许多美军技术人员参观纳粹德国喷气推进研究机构后的体会得出的。正是因为喷气推进技术的领先优势,德国才成为二战中唯一真正较为成功地装备和使用喷气式战斗机的国家。早期喷气发动机问题多多,德国虽然占据先机,战争中也只有两种喷气发动机研发项目取得了成功——推力2000磅的容克尤莫 004和推力1800磅的宝马BMW 003。依靠这些先进动力,德国先后研制成功Me 262、Ar 234以及He 162等先进作战飞机。看到德国超前的喷气推进技术研究和相关资料时,美军许多将领感到震惊。这种震动,直接促动了美军高层。他们认识到,先进航空装备的基础是航空动力系统,从那时起美国比以往更加坚决地支持发展先进军用喷气发动机,并以此为基础抢占航空装备的技术制高点。

美国人的认识不算晚,因为即使在1945/1946年间,仍然是喷气发动机的发展初期。

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作者:司古 编辑:杨超
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