一款壯志未酬的噴氣發動機，一段德國戰後航空工業往事_風聞

      在二戰中，德國率先開啓噴氣式飛機的時代，但二戰後德國的航空工業一度受到嚴格限制，喪失了獨立研製先進航空發動機的能力。

      其實東德曾經有過嘗試，這就是為巴德152型客機配套開發的皮爾納014型渦輪噴氣發動機，但它們隨着東德自主航空工業在1961年的終結而雙雙下馬。

  

      位於慕尼黑的德意志博物館以部分解剖的形態展出了一台皮爾納014型發動機。它是該型發動機A0版本的V05號原型機，曾被用於地面試驗，後被德累斯頓工業大學作為教學道具。這個展品非常清晰地展示了渦輪噴氣（渦噴）發動機的內部結構，那就以它為例，解説一下渦噴的工作原理吧。

  

      壓氣機負責把吸入的空氣加壓。旋轉的動葉把動能傳遞給空氣，固定在其後方的靜葉負責整流，使空氣減速增壓（動能轉化為壓力勢能）。一套動葉和靜葉的組合構成一級壓氣機。空氣平行於軸向流動，只在圓周方向上加減 速而軸向速度不變，故稱軸流式壓氣機。

  

      在燃燒室內，燃油燃燒產生高温，大大增加了氣體所藴含的能量。發生燃燒的地方叫火焰筒。多個（這裏是12個）圓形截面火焰筒呈環形排列，由統一的環形外套包裹，構成環管型燃燒室。  

  

      在渦輪中，高温高壓的燃氣膨脹加速，把一部分氣體內能轉化為渦輪轉子的旋轉動能，通過軸為壓氣機轉子提供動力。與壓氣機相反，每一級渦輪由前方的靜葉（導向葉片）和後方的動葉（工作葉片）構成。  

      當時東德缺乏耐高温葉片技術，這款發動機的渦輪進口温度只有780℃，而同期美蘇英等掌握先進航發技術的國家已能做到860℃以上。

      如今先進航空發動機的渦輪進口温度>1600℃，遠超葉片鎳合金的熔點（純鎳1453℃）。

  

        除了驅動壓氣機，還有一小部分來自渦輪的軸功率被用於驅動各種發動機和飛機附件，如發電機、燃油泵、潤滑油泵、液壓油泵等。這台發動機附帶的發電機兼做起動電機（在發動機啓動階段驅動轉子旋轉），所以動力能夠雙向傳遞。

 

      最後，仍然攜帶着大量內能（包括温度所代表的分子動能，以及壓強所代表的分子相互作用勢能）的氣體通過噴管中噴出，產生推力。

      在截面積擴張的噴管中（適用於亞音速飛行），氣體體積膨脹而流速加快，即氣體的內能轉化為動能。基於動量守恆原理，向後噴氣的發動機獲得了向前的推力，這就是“渦輪噴氣式發動機”中“噴氣”二字的含義。  

（動圖來自網絡）

   

      巴德（Baade，領導研製的設計師的姓氏） 152型客機是東德自主研製的噴氣式客機，使用4台皮爾納（Pirna，發動機研製所在地的地名）014型發動機，於1958年首飛。其實飛機和發動機研製團隊主要來自二戰中著名的容克（Junkers）飛機公司。這批飛機工程師曾在二戰結束後赴蘇聯效力，但在轟炸機研製的競爭中負於後來的圖-16，於是他們把轟炸機設計方案改成了客機，還一度得到蘇聯的支持。

      四台發動機看似威武，但其實巴德152最大起飛重量僅有46.5噸，載客量幾十人，只是一款輔助性質的短途支線客機。

      這是因為，每台皮爾納014型發動機的推力只有3噸多，而當時大飛機所用的發動機推力在5噸以上。

      皮爾納014的研製進度也慢了。巴德152首飛用的是蘇聯發動機，1960年才裝上皮爾納014。

      更致命的是，由於自身的技術缺陷導致試飛中的墜機事故和進度落後，以及與蘇聯圖-124客機的競爭關係，1961年，巴德152項目下馬，皮爾納014發動機則被改造為海軍艦艇所用的燃氣輪機。至此，德國獨立研製大中型飛機和噴氣發動機的歷史宣告終結，東德徹底成為蘇聯航空工業體系中的一環。

      一款航空發動機的起落，折射出的是一個國家航空工業的興衰。

      時至今日，儘管德法並列為空客飛機的兩大核心國家，但德國無論是技術實力、經濟實力還是市場規模，都無力承擔獨立研發民用大飛機及其發動機的重擔，只能以國際合作的形式發展航空工業。

  

      航空工業的發展從來不是一條坦途，這其中有技術的難關，也會有技術之外的障礙。二戰後的德國長期作為一個非正常國家，發展航空工業必然會面臨嚴格的桎梏。對於今天的我們而言，要攀登從頂尖戰機到民用大飛機的航空工業巔峯，要將航空發動機這頂“工業皇冠”從西方國家頭上挑落，也必然會遇到重重外部阻力。但我相信以我們的能力、我們的決心，定能夠實現我們的目標——獨立自主。

  

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