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噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的創(chuàng)始人
──弗蘭克.惠特爾
       

  噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生,給世界航空工業(yè)帶來了一場(chǎng)革命。由于它采用了全新的工作原理,可為飛機(jī)提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其前輩――活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)大動(dòng)力,而且它還摒棄了前者所“難以割舍”的痼疾――螺旋槳,因而大幅度提高了飛機(jī)的性能。如今,噴氣技術(shù)已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用,不論是軍用還是民用飛機(jī),甚至某些航模也采用小型脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)作為自己的動(dòng)力裝置。然而,當(dāng)英國(guó)人弗蘭克.惠特爾爵士將這只“丑小鴨”剛剛帶到世界上來時(shí),卻頗費(fèi)了一番周折。

  1907年6月1日,惠特爾出生于英格蘭南部的考文垂。在第一次世界大戰(zhàn)中,童年的惠特爾親眼看到戰(zhàn)斗飛機(jī)的空中格斗,從而對(duì)空戰(zhàn)產(chǎn)生了濃厚興趣。16歲時(shí),惠特爾考入英國(guó)皇家空軍見習(xí)學(xué)校,畢業(yè)后到克蘭威爾的皇家空軍學(xué)院學(xué)習(xí)。在校期間,他就發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)螺旋槳的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)滿足不了飛機(jī)高空高速飛行的需要,并在畢業(yè)論文中提出了新型推進(jìn)系統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理:先將空氣吸人,再經(jīng)過雙面離心壓氣機(jī)壓縮,然后在單管燃燒室內(nèi)噴油燃燒;燃燒后的高壓燃?xì)怛?qū)動(dòng)渦輪帶動(dòng)壓氣機(jī),同時(shí)高速從尾噴管噴 出,從而產(chǎn)生推力推進(jìn)飛機(jī)。他推導(dǎo)出了發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)的基本方程,并且提出飛機(jī)的巡航高度可以達(dá)到35000米。

  惠特爾的設(shè)想,令人耳目一新,但由于在1929年,人們的思想仍固囿于傳統(tǒng)的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的模式中,沒有人相信他的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn),惠特爾跑了幾家廠商,均被婉言謝絕。其設(shè)計(jì)方案也被漠然置之。由于無人采用,因此惠特爾的燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)方案只得先申請(qǐng)專利。這時(shí),他年僅23歲。

  1935年,機(jī)遇終于來了,在原克蘭威爾皇家軍學(xué)院的一位學(xué)友威廉斯的安排下,一家由銀行家組成的商行決定資助新辦的“動(dòng)力噴氣有限公司”,試制惠特爾發(fā)明的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。惠特爾也進(jìn)入這家公司工作。這年6月,惠特爾開始設(shè)計(jì)第一臺(tái)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。 1937年4月13日,這臺(tái)雙面離心式壓氣機(jī)、10個(gè)單管燃燒室的燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在試車臺(tái)上運(yùn)轉(zhuǎn)起來;轉(zhuǎn)速達(dá)到了11750轉(zhuǎn)/分,發(fā)出推力545公斤(5340牛頓)。該發(fā)動(dòng)機(jī)從設(shè)計(jì)、制造到運(yùn)轉(zhuǎn)成功,僅花了不到兩年的間。

  當(dāng)皇家空軍部的軍官看到第一臺(tái)燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)在成功運(yùn)行和可以工作時(shí),才答應(yīng)給予資金支持;翌年3月,空軍與惠特爾簽訂了合同,用一臺(tái)改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)裝備飛機(jī)。接著羅斯特飛機(jī)公司與他簽訂了合同,制造惠特爾W1型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)裝E-28/39飛機(jī),作為飛行試驗(yàn)。

  但是,由于長(zhǎng)期辛勞,惠特爾的身體狀況已經(jīng)變得很壞,再加上第一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一直不穩(wěn)定,嘯聲極大,難以正常工作,所有的合作者都離他而去,惠特爾的精神幾乎達(dá)到崩潰的地步。1938年4月,惠特爾制造了第二臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),并穩(wěn)定工作了兩個(gè)小時(shí),但最后還是解體了。

  1939年,二戰(zhàn)爆發(fā),英國(guó)若一開始就大力支持惠特爾的研究,這時(shí)可能已占有壓倒的空中優(yōu)勢(shì),但事實(shí)并非如此。到了1940年7月,惠特爾的發(fā)動(dòng)機(jī)終于可以穩(wěn)定工作,41年5月,英國(guó)第一架噴氣式飛機(jī)E-28/39試飛,并演示給邱吉爾,卻不邀請(qǐng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)明者惠特爾。

  這一切延續(xù)到了1945年8月,德國(guó)的Me-262噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)率先投入使用,這種飛機(jī)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同期最優(yōu)秀的活塞式戰(zhàn)斗機(jī),令同盟國(guó)感到震驚。盡管由于此時(shí)已近二戰(zhàn)結(jié)束,法西斯已回天無術(shù),少量的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)也未能起到多大作用,惠特爾還是感到十分痛心,畢竟在這場(chǎng)競(jìng)賽中,他在大部分時(shí)間處于領(lǐng)先的,是官僚們耽誤了他。

  1948年,英國(guó)政府終于公開承認(rèn)了惠特爾的貢獻(xiàn),授予他勛章和獎(jiǎng)金,并封他為爵士,晉升準(zhǔn)將。全世界許多國(guó)家、城市、大學(xué)、專業(yè)學(xué)會(huì)也給他無數(shù)的獎(jiǎng)?wù)潞兔u(yù)學(xué)位。1976年惠特爾移居美國(guó),成為一名大學(xué)教授,安靜地住在鄉(xiāng)間。




 

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