第一百七十三章分管燃烧
好吧,以上这些目前都只是海伦娜对未来的美好设想。事实上据海伦娜估计,想要在本位面研制出有实用价值的超音速飞机,即使不犯方向性的错误,也需要至少十年的艰苦努力,这是因为想要超过音速不仅仅需要强劲的动力,还需要空气动力学领域的一系列突破。在上个位面中,人类第一架能够超音速飞行的载人飞行器,是美国贝尔飞机公司设计的X-1验证机。而且该机采用的还不是后世常用的喷气式发动机,而是乙醇燃料的液体火箭发动机。在*********,X-1达到了马赫的速度。
总而言之,双转子全轴流加力涡喷是个好东西,超音速战斗机也是个极具诱惑力的目标,但海伦娜对这玩意能不能赶上下一次世界大战深表怀疑。按照正常的研发进度估算,海伦娜认为本位面德国如果能在*********,也就是单转子轴流离心组合压气机这一步给走稳,就已经相当不容易了。况且只要能走到这一步,就意味着德国能够提前一到两年获得比上个位面的更优秀的喷气式发动机,其中蕴涵的军事价值是可想而知的。
除了涡轮和压气机之外,喷气式发动机的核心机还有一个非常重要部件是燃烧室。燃烧室是经过压气机压缩的空气与燃油混合并燃烧从而产生高温燃气的地方,也是整个喷气式发动机的能量源泉。如果说发动机是战机的心脏,核心机是喷气式发动机的心脏,那么燃烧室就是核心机的心脏。在很大程度上,燃烧室工作的可靠性和燃烧的有效性决定了发动机的可靠性和经济性,所以燃烧室技术和叶轮技术一样被海伦娜当作研究的重中之重。
喷气式发动机的燃烧室大致可以分为三种类型:分管(单管)式燃烧室、环管(联管)式燃烧室以及环形燃烧室。下面我们就来简单介绍一下这三种燃烧室:
分管(单管)燃烧室是一种比较原始的燃烧室类型,一组分管燃烧室通常是由6-*********,每个单管燃烧室都拥有一个管状的外壳包裹着里面的火焰筒,这些燃烧室被排列成一圈,相邻燃烧室的火焰筒之间有联焰管相连,这样就不需要给每个燃烧室的火焰筒都装一个点火器了,只要给其中两个燃烧室的火焰筒装上点火器,点火后火焰就会自动顺着联焰管流到相邻的火焰筒中,最终将所有的燃烧室都点燃。
环管(联管)式燃烧室要比分管式燃烧室先进一些,它的外壳不再是一个个独立的管子,而是由同心圆状的内壳体和外壳体围成一个统一的环形腔体。不过环管式燃烧室的火焰筒依然是独立的,这些火焰筒就被均匀排列在这个由内、外壳体构成的环形腔中,并且相邻的火焰筒还是和分管燃烧室一样,用联焰管连接起来。
环形燃烧室是三种燃烧室中最先进的一种,它的外壳和环管式燃烧室一样,是由同心圆状的内外壳体构成的环形腔体。其最大改进之处在于它的火焰筒不再是一个个独立的筒体,而是一个由内外筒壁构成的环形掺混/燃烧区。从截面上看环形燃烧室是由四个同心圆组成的,最内和最外侧的圆是燃烧室的内外壳体,中间两个圆则是火焰筒的内壁和外壁。
关于环形燃烧室,这里需要额外指出的是,简洁的同心圆结构让设计师能够更加自由地安排空气在燃烧室中的流向。根据气体在环形燃烧室中的流动情况,我们还可以进一步将环形燃烧室细分为直流环形燃烧室、折流环形燃烧室以及回流环形燃烧室。其中直流环形燃烧室适用于轴流式压气机而折流、回流环形燃烧室则更多与离心压气机相匹配。
甚至不需要学习更多的专业知识,我们凭常识就可以推断:在分管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室这三种燃烧室类型中,环形燃烧室的重量是最轻的,流动损失是最小的,空间利用率也是最高的。而分管式燃烧室正好相反,重量最重,流动损失最大,空间利用率最低。至于环管(联管)燃烧室,我们可以将其视为分管燃烧室和环形燃烧室的过渡类型,性能指标也大体介于两者之间。
虽然环形燃烧室优势非常明显,但现在直接去研制环形燃烧室的话还面临不少技术难题。所以海伦娜还是准备先从比较原始的分管燃烧室走起。在海伦娜穿越之前,分管式基本上已经在新一代涡轮发动机上销声匿迹了,基本上也就在一些航模发动机上还有应用,不过放在30年代,分管式燃烧室作为喷气式发动机的入场券倒也不是一无是处。
分管燃烧室结构简单,每个单管燃烧室都能单独更换,不需要像环形燃烧室那样拆解整个发动机,这就为试验和修正提供了有利条件。在加上分管燃烧室的每个小燃烧室都是独立的,比较容易和离心式压气机相匹配,更是让海伦娜多了一个选择它的理由。相比之下,先进一些的环管燃烧室与离心式压气机的匹配度不好,而更先进的环形在和离心式发动机匹配时,一般需要采用折流或者回流设计,那难度放在三十年代可不是一般的大。
在上个位面中,宝马公司曾经和容克公司竞争过动力,宝马的作品是,这款发动机采用了当时非常先进的环形燃烧室,而容克公司的用了相对保守的分管燃烧室。刚开始时占尽优势的,它的首次运转时间比两个月,而且刚开始时也更受德国军方的青睐。
然而也正是因为设计过于激进,实验中连续多次遭遇失败,最终让德国空军对其失去了耐心,最终让备胎后发先至,成功上位为力。不甘心的宝马公司此后对一系列改进,终于在*********,获准投入生产。
不过投产的时间点好像有些尴尬,除了战后便宜了法国人之外,基本上没有对德国的战局发挥任何作用。好在法国人战后在上研制出了“阿塔”系列涡轮喷气式发动机并最终发展成了,也算没有辜负进的发动机。
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总而言之,双转子全轴流加力涡喷是个好东西,超音速战斗机也是个极具诱惑力的目标,但海伦娜对这玩意能不能赶上下一次世界大战深表怀疑。按照正常的研发进度估算,海伦娜认为本位面德国如果能在*********,也就是单转子轴流离心组合压气机这一步给走稳,就已经相当不容易了。况且只要能走到这一步,就意味着德国能够提前一到两年获得比上个位面的更优秀的喷气式发动机,其中蕴涵的军事价值是可想而知的。
除了涡轮和压气机之外,喷气式发动机的核心机还有一个非常重要部件是燃烧室。燃烧室是经过压气机压缩的空气与燃油混合并燃烧从而产生高温燃气的地方,也是整个喷气式发动机的能量源泉。如果说发动机是战机的心脏,核心机是喷气式发动机的心脏,那么燃烧室就是核心机的心脏。在很大程度上,燃烧室工作的可靠性和燃烧的有效性决定了发动机的可靠性和经济性,所以燃烧室技术和叶轮技术一样被海伦娜当作研究的重中之重。
喷气式发动机的燃烧室大致可以分为三种类型:分管(单管)式燃烧室、环管(联管)式燃烧室以及环形燃烧室。下面我们就来简单介绍一下这三种燃烧室:
分管(单管)燃烧室是一种比较原始的燃烧室类型,一组分管燃烧室通常是由6-*********,每个单管燃烧室都拥有一个管状的外壳包裹着里面的火焰筒,这些燃烧室被排列成一圈,相邻燃烧室的火焰筒之间有联焰管相连,这样就不需要给每个燃烧室的火焰筒都装一个点火器了,只要给其中两个燃烧室的火焰筒装上点火器,点火后火焰就会自动顺着联焰管流到相邻的火焰筒中,最终将所有的燃烧室都点燃。
环管(联管)式燃烧室要比分管式燃烧室先进一些,它的外壳不再是一个个独立的管子,而是由同心圆状的内壳体和外壳体围成一个统一的环形腔体。不过环管式燃烧室的火焰筒依然是独立的,这些火焰筒就被均匀排列在这个由内、外壳体构成的环形腔中,并且相邻的火焰筒还是和分管燃烧室一样,用联焰管连接起来。
环形燃烧室是三种燃烧室中最先进的一种,它的外壳和环管式燃烧室一样,是由同心圆状的内外壳体构成的环形腔体。其最大改进之处在于它的火焰筒不再是一个个独立的筒体,而是一个由内外筒壁构成的环形掺混/燃烧区。从截面上看环形燃烧室是由四个同心圆组成的,最内和最外侧的圆是燃烧室的内外壳体,中间两个圆则是火焰筒的内壁和外壁。
关于环形燃烧室,这里需要额外指出的是,简洁的同心圆结构让设计师能够更加自由地安排空气在燃烧室中的流向。根据气体在环形燃烧室中的流动情况,我们还可以进一步将环形燃烧室细分为直流环形燃烧室、折流环形燃烧室以及回流环形燃烧室。其中直流环形燃烧室适用于轴流式压气机而折流、回流环形燃烧室则更多与离心压气机相匹配。
甚至不需要学习更多的专业知识,我们凭常识就可以推断:在分管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室这三种燃烧室类型中,环形燃烧室的重量是最轻的,流动损失是最小的,空间利用率也是最高的。而分管式燃烧室正好相反,重量最重,流动损失最大,空间利用率最低。至于环管(联管)燃烧室,我们可以将其视为分管燃烧室和环形燃烧室的过渡类型,性能指标也大体介于两者之间。
虽然环形燃烧室优势非常明显,但现在直接去研制环形燃烧室的话还面临不少技术难题。所以海伦娜还是准备先从比较原始的分管燃烧室走起。在海伦娜穿越之前,分管式基本上已经在新一代涡轮发动机上销声匿迹了,基本上也就在一些航模发动机上还有应用,不过放在30年代,分管式燃烧室作为喷气式发动机的入场券倒也不是一无是处。
分管燃烧室结构简单,每个单管燃烧室都能单独更换,不需要像环形燃烧室那样拆解整个发动机,这就为试验和修正提供了有利条件。在加上分管燃烧室的每个小燃烧室都是独立的,比较容易和离心式压气机相匹配,更是让海伦娜多了一个选择它的理由。相比之下,先进一些的环管燃烧室与离心式压气机的匹配度不好,而更先进的环形在和离心式发动机匹配时,一般需要采用折流或者回流设计,那难度放在三十年代可不是一般的大。
在上个位面中,宝马公司曾经和容克公司竞争过动力,宝马的作品是,这款发动机采用了当时非常先进的环形燃烧室,而容克公司的用了相对保守的分管燃烧室。刚开始时占尽优势的,它的首次运转时间比两个月,而且刚开始时也更受德国军方的青睐。
然而也正是因为设计过于激进,实验中连续多次遭遇失败,最终让德国空军对其失去了耐心,最终让备胎后发先至,成功上位为力。不甘心的宝马公司此后对一系列改进,终于在*********,获准投入生产。
不过投产的时间点好像有些尴尬,除了战后便宜了法国人之外,基本上没有对德国的战局发挥任何作用。好在法国人战后在上研制出了“阿塔”系列涡轮喷气式发动机并最终发展成了,也算没有辜负进的发动机。
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