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野馬奔騰的心,英國勞斯萊斯「梅林」航空發動機

P-51「野馬」戰鬥機,被譽為「戰擊機之王」。「野馬」戰鬥機憑藉著超遠的航程和較全面的機動性能,儘管在二戰中後期才投入戰場,卻一舉奪得了制空權,戰爭中不但貼身護送戰略轟炸機深入敵後,把強悍的德國工廠炸成冒煙的亂石堆,還在空戰中批量擊落過包括ME262噴氣式戰鬥機在內的4950架敵方飛機,閑啦就囂張滴地在德軍機場上空遛達,見誰滅誰,沒事用6挺12.7毫米M3重機槍幫德國人掃地。

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這款優秀的戰鬥機,最初在美國是非主流,本來是按英國戰爭採購委員會要求量身訂做的,研製過程102天,儘管採用了層流翼等革命性的設計,受困於發動機性能差那麼點意思,高空性能的不佳,只能在3000米以下的低空打雜,但改進型號換裝了勞斯萊斯「梅林」航空發動機(Rolls-Royce Merlin)後,野雞秒變鳳凰,造就了一代名機的輝煌,而梅林航空發動機,作為二戰期間最優秀的航空發動機,不但成就了野馬,也是「噴火式」戰鬥機、「蚊式」戰鬥轟炸機甚至「蘭開斯特式」重型轟炸機等數十款二戰盟軍飛機的共同心臟,僅在英國就生產50種改進型,總數約15萬台,還不包括配給野馬的約5萬台,後期裝備梅林改進型的鷹獅發動機的噴火式戰鬥機甚至能追上V-1飛彈並將其挑落馬下。

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上圖,裝有英制梅林航空發動機的P-51D野馬

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梅林航空發動機是一款12缸液冷活塞式發動機

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勞斯萊斯的航空發動機


勞斯萊斯是世界上最豪華的轎車品牌,上世紀60年代,英國王室放棄了邁巴赫,改用勞斯萊斯,這讓許多二三線富豪們紛紛跟風,勞斯萊斯一下子成了尊貴奢華的代言。然而許多人不知道的是,勞斯萊斯也是航空發動機業界的楚翹,從上世紀初就生產優秀的航空發動機,奪得過無數冠軍,在英國製造業日薄西山的今天,仍是英國國寶級的品牌,與通用動力、普拉特.惠特尼齊名,在世界航空發動機市場穩居三甲,A380和波音787客機的首飛,用的都是勞斯萊斯生產的航空發動機。

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上圖:A380用的特侖特900引擎,價格比同等重量的白銀還貴

1930年代初,意識到21升排量的紅隼發動機,已經滿足不了未來的飛機發展的要求,勞斯萊斯決定自籌資金研製一款27升排量的發動機,決定一種猛禽的名字梅林,為這種發動機命名。


這是一種820 千瓦的12缸發動機,1933年10月15日,首次裝機試飛。最初設計採用當時時尚的蒸發冷卻系統,實踐證明並不可靠,又改為傳統的液冷發動機。最初的梅林可靠性不高,飽受汽缸開裂、冷卻液泄漏、凸輪磨損、軸承失效的困擾,經過精雕細刻的改時,一一得到改進完善,憑著優秀的性能,這款發動機開始被英國皇家空軍的飛機大量採用。

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梅林的幾個亮點


梅林的優秀性能不是一夜之間設計出來的,而是經過不斷一點一點的工程實踐改進出來的,說十年磨一機也不為過。


噴氣助推

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精心設計的梅林55(Merlin 55, Spitfire LF.VB, EP120)排氣管甚至能提供一定的推力,抵消掉進氣冷卻系統的阻力


梅林發動機工作時消耗大量的空氣,大體上每分鐘得燒掉相當於一輛大公汽那麼多的空氣,排氣以2000公里每小時的速度排出,通過精心調整排氣管角度和形狀,居然能在480公里左右的速度下,提供約70磅的輔助動力,使噴火式飛機的早期提高了16公里的時速。

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增壓器的改進


勒弗西先生(Alfred Cyril Lovesey)先生在梅林的增壓設計方面發揮了關鍵的作用,在他的參與下,梅林不斷改進增加器,後期型號的雙速雙轉增壓,使噴火9型戰機不但高空性能更好,而且最大速度比較早的噴火5型足足提高了110公里。

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名不虛傳的噴火式戰鬥機,用的梅林航空發動機


噴油系統改進


早期的梅林採用傳統的化油器,這種化油器有一個毛病,就是當戰機大角度俯衝的時候,由於負G的影響,會造成發動機的供油不足,不列顛空戰期間,這個小毛病救了許多德國飛行員的命,被英機追逐的時候,有經驗的德國飛行員一推機頭就可以進入俯衝,而英國佬必須把飛機翻過身才能追上德國佬,後期的梅林改進了供油系統解決了這一問題。

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其它還有好多小改進,咱也不大懂,就不細說了。


噴火追打漢斯


二戰之初,裝備梅林發動機的噴火式戰鬥機,是盟國唯一能與德國BF-109對抗的機種,在抵抗納粹德國的入侵的不列顛空戰中,噴火式戰鬥機取得了決定性的勝利,不可一視的納粹空軍,被擊落至少2000架戰機,可以說,當時英國皇家空軍挽救了英國,而勞斯萊斯功不可沒!

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上圖,被擊落的德國ME109戰鬥機


1940年9月20日,英國首相丘吉爾曾這麼說「人類戰爭歷史上,從來沒有這麼多人,從這麼少的人那兒得到這麼多。」


給野馬換心臟


1940年4月,在亨利.舍爾夫爵士(Sir Henry Self)率領下,英國人組成採購委員會前往美國買飛機,當時美國有波音、寇蒂斯、貝爾、北美等一大堆響噹噹的飛機公司,要說當時美國的專利保護得那叫一個好,大家紛紛搶注專利互揸,不肯共享技術,美國戰機的水平和歐洲不在一個檔次,戰機的性能七七八八,英國人考查了一遍居然一種也沒看上。


儘管一慣看不起美國人的英國牛,覺得揚基佬的飛機很土鱉,頂多和老颶風差不多(千真萬確),和漢斯的BF-109不在一個檔次,不過當時英國正被炸得辛苦,一個月的噴火式戰鬥機產量趕不上一星期被擊落的數量,飢不擇食,只好訂購了大量的貝爾P-39和寇蒂斯P-40戰機,不過「租借」來的美國戰鬥機只能當二線部隊,或者對地攻擊或發配到北非戰場。

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P-40主要給馬爾塞尤(158架)那樣的非洲之星增加戰果。


1940年4月,英國採購委員會再次召見北美飛機公司的老大金斯柏格,要求北美飛機公司按許可證生產寇蒂斯P-40D, 金斯柏格靈機一動,說我們能再設計一種更好的,於是5月29日,北美獲得了英國320架的意向採購,北美航空承諾可以自1941年1月起交付生產型飛機,英國皇家空軍將這種飛機命名為野馬 。


P-51野馬戰鬥機由曾在德國梅塞施密特公司工作過的工程師雷金納德·里斯和埃德加·施密特設計,因此吸收了許多德國先進戰機的設計理念,1940年10月26日首飛成功,由於採用層流翼等先進技術,該機比使用完成相同的發動機P-40每小時足足快了40公里。


英國人初期使用中發現,野馬有極為優良的中低空性能,很快就訂購了一批用於低空攻擊和偵察,但總體而言,此時的野馬頂多算一種性能平平的中檔戰鬥機。


1942年,英國人建議為P-51戰鬥機換裝勞斯萊斯的梅林發動機,梅林發動機不但體積小重量輕,野馬的性能有了明顯提升。看到這一利好,要說美國資本家眼光也不是白給的,乾脆引進授權國產化,野馬開始奔騰,安裝了梅林航空發動機的P-51不但低空性能好,高空性能也強國德國戰機,梅林發動機非常省油,配上的副油箱,P-51成了第一種能從英國直飛德國內地的戰鬥機。


之後大家也都熟悉,看看圖就知道了,野馬開始奔騰,裝著一顆勞斯萊斯的心。


全文完

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