發(fā)動(dòng)機(jī)里的戰(zhàn)斗機(jī) 缸內(nèi)直噴技術(shù)空戰(zhàn)史

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這臺(tái)奇怪的機(jī)器，讓我們談?wù)?a target="_blank" class="cmsLink">發(fā)動(dòng)機(jī)。回顧十年前，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的主流還是在多點(diǎn)噴射。當(dāng)時(shí)大眾和奧迪剛剛配備“缸內(nèi)直噴”，感覺(jué)像是汽車(chē)行業(yè)的黑科技。但是你知道嗎？如今，家用車(chē)上的缸內(nèi)直噴是別人的玩法。這項(xiàng)技術(shù)其實(shí)出現(xiàn)在一百年前！是第二次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)士使它出名的。

大家要記住，在汽油機(jī)之前，直噴技術(shù)就已經(jīng)裝備在柴油機(jī)上，這也是它最初應(yīng)用的由來(lái)。1894年，第一臺(tái)缸內(nèi)直噴柴油機(jī)樣機(jī)誕生。當(dāng)然，當(dāng)時(shí)汽車(chē)才誕生幾年，絕對(duì)只是初步測(cè)試階段，更談不上應(yīng)用。

汽油機(jī)的節(jié)奏也不落后幾步。1902年，法國(guó)人萊昂·萊瓦瑟爾開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。1906年裝備在法航/[K0/]制造商安托萬(wàn)·瓦內(nèi)爾公司的Aero 空發(fā)動(dòng)機(jī)上。這是世界上第一臺(tái)V16發(fā)動(dòng)機(jī)，輸出100馬力，成功裝備飛機(jī)。

德國(guó)人在機(jī)械方面一直領(lǐng)先，所以他們很快就開(kāi)始嘗試。胡戈·容克斯是德國(guó)航空領(lǐng)域的先驅(qū)空并推廣了全金屬機(jī)身等多項(xiàng)技術(shù)。1916年，容克公司的飛機(jī)上安裝了第一臺(tái)直噴汽油機(jī)，當(dāng)然這只是一個(gè)小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)。

北歐國(guó)家往往能帶來(lái)小驚喜。1925年，瑞典工程師喬納斯·海塞爾曼開(kāi)發(fā)了一種直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，既可以使用汽油，也可以使用柴油，其運(yùn)行方式也是奧托循環(huán)和狄塞爾循環(huán)的混合。赫斯曼發(fā)動(dòng)機(jī)在20世紀(jì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）二三十年代在瑞典的公共汽車(chē)和其他服務(wù)車(chē)輛上使用，被認(rèn)為是直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車(chē)上最早的應(yīng)用。

真正發(fā)揚(yáng)光大的是德國(guó)。如今，知名的博世公司在這方面非常活躍。上世紀(jì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）30年代，公司開(kāi)發(fā)出成熟的汽油直噴技術(shù)，用于奔馳、寶馬的航空空發(fā)動(dòng)機(jī)，隨后很快投入二戰(zhàn)。

需要明確的是，當(dāng)時(shí)的直噴并不是現(xiàn)在的電控，而是純機(jī)械控制的原理。精度肯定比現(xiàn)在的車(chē)差遠(yuǎn)了，油耗也不比化油器少。當(dāng)然，他們用這個(gè)東西絕不是為了省油。主要目的是增加飛機(jī)的功率，同時(shí)提高機(jī)動(dòng)性。其中比較著名的航空空發(fā)動(dòng)機(jī)是戴姆勒-奔馳的DB601和DB605系列。

1933年，戴姆勒-奔馳開(kāi)發(fā)了新一代DB600系列發(fā)動(dòng)機(jī)，性能接近1000馬力，是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。1935年，奔馳在此基礎(chǔ)上增加了缸內(nèi)直噴技術(shù)，成為著名的DB601。

DB601和DB600的總體布局相同，采用水冷倒V12布局，發(fā)動(dòng)機(jī)排量33.9升，最大功率約1100馬力。1940年，DB 601和DB 600開(kāi)始裝備在著名的Messerschmidt Bf109E戰(zhàn)斗機(jī)上。

其實(shí)DB601的威力并沒(méi)有那么強(qiáng)大。優(yōu)勢(shì)就在于這一套直噴。早期英國(guó)空戰(zhàn)爭(zhēng)中颶風(fēng)和噴火戰(zhàn)斗機(jī)的梅林發(fā)動(dòng)機(jī)仍然使用傳統(tǒng)的浮子化油器。它的問(wèn)題是只能承受重力的正加速度。如果有持續(xù)的負(fù)重力，可能會(huì)“淹沒(méi)”化油器，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率甚至熄火，但采用直噴技術(shù)的德國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。

因此在空戰(zhàn)爭(zhēng)中，Bf109經(jīng)常使用負(fù)G機(jī)動(dòng)來(lái)對(duì)付對(duì)手，比如平飛時(shí)的推桿俯沖，如果英國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)跟隨俯沖，可能會(huì)失去動(dòng)力。

此外，德國(guó)王牌飛行員哈特曼還發(fā)明了一種叫“哈特曼逃逸”的機(jī)動(dòng)。敵機(jī)從后面咬的時(shí)候，德國(guó)飛行員會(huì)先做一個(gè)大角度的水平圓。當(dāng)敵人即將到達(dá)射擊窗口時(shí)，他會(huì)突然將魚(yú)竿推出圓圈。由于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以連續(xù)輸出，這樣飛行員就可以擺脫敵人的攻擊，但是早期的英國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)無(wú)法進(jìn)行這樣的機(jī)動(dòng)。

當(dāng)然，英國(guó)人也不是完全束手無(wú)策。他們可以做半滾，倒著俯沖，咬敵人，從而保持正加速。

此外，1941年，灰背獵鷹（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始配備由本迪克斯和斯特羅姆貝里公司聯(lián)合研制的無(wú)浮動(dòng)壓力化油器，負(fù)G值可以順利供油，徹底解決了機(jī)動(dòng)性問(wèn)題，幫助英國(guó)打贏了英空戰(zhàn)爭(zhēng)。

除了德國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)，直噴技術(shù)的另一個(gè)應(yīng)用可能有些出乎意料:蘇聯(lián)。二戰(zhàn)時(shí)期蘇聯(lián)的施維佐夫Ash-82FN是缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。它是在化油器Ash-82的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)，最大功率超過(guò)1800馬力。它裝備在Lager -7等戰(zhàn)斗機(jī)上，這使它成為一個(gè)非常成功的型號(hào)，殺死了各種各樣的德國(guó)對(duì)手。

當(dāng)然缸內(nèi)直噴也不是處處都好。可能最大的缺點(diǎn)就是當(dāng)時(shí)的技術(shù)比較復(fù)雜。原本英國(guó)人考慮用缸內(nèi)直噴取代他們的灰背獵鷹發(fā)動(dòng)機(jī)，但要做到這一點(diǎn)，就要重新改造氣缸蓋，改裝成本非常高。另一方面，直噴的動(dòng)力提升不一定明顯。英國(guó)人發(fā)現(xiàn)，氣缸外的油氣混合物可以使進(jìn)氣溫度降低25攝氏度，從而增加動(dòng)力。綜上兩點(diǎn)，英國(guó)人沒(méi)有更換直噴，而是改用了壓力化油器。

正如本文開(kāi)頭提到的，缸內(nèi)直噴技術(shù)在最近二三十年里并不是一個(gè)新概念，但它在二戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用。有時(shí)候，我覺(jué)得現(xiàn)在家用車(chē)的技術(shù)曾經(jīng)裝備在頂級(jí)戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器上，所以我并不覺(jué)得奇怪。當(dāng)然，我們身邊很多新的民用技術(shù)都來(lái)自軍事裝備，這并不奇怪。你能想到哪些例子？在評(píng)論里分享。