菲利普笑道:“有了壓力p、體積v、溫度t,氣體的狀態也就基本確定了,航空發動機的總體性能方案設計,也就是千方百計利用這三個量之間的關係,誘使空氣分子們多幹活、少吃飯。但在具體討論總體性能方案之前,還有兩個最基本的問題需要解決,那就是如何吸氣、如何噴氣。對於吸氣,你空氣分子不願意主動進來,那就拉你一把。”


    一名工程師問道:“咱們是通過壓氣機吸入空氣吧?”


    菲利普點點頭道:“沒錯!壓氣機的多級風扇,就是個誘拐空氣分子的幫凶,洞悉分子們喜歡大房子的特點,簡簡單單就把人騙進來了。少年,你想擁有自己的房子嗎?你想鴿子籠變行宮嗎?那就進來看看吧!通過風扇的高速旋轉,大量的空氣被甩向後方,造成風扇附近的空氣分子越來越少,也就是空房無人入住!於是遠處的分子們紛紛前來改善住房條件,沒想到剛跑過來就被扔進後麵的黑工廠當牛做馬。就這樣,吸氣問題簡簡單單搞定。”


    另一名工程師又好奇地問道:“可是噴氣是怎麽一回事呢?”


    菲利普繼續道:“噴氣問題的解決有些麻煩。噴氣發動機必須噴出高速氣體才能產生推力,但這必須依賴較高的壓比條件,內部壓力與外界壓力的比值越大,噴氣的速度就越高。然而,內部壓力是不會憑空升高的,必須要有一個費力壓縮的過程。為使發動機內部壓力增大,必須使用壓氣機。在大蒲扇一樣的壓氣機葉片強力扇動下,空氣分子們被迫往後走。而壓氣機流道又被設計成前高後低的樣子,葉片也一級比一級短,於是越往後走越擁擠,最終達到增壓的目的。其實從這一角度來說,最前麵的風扇也是一個壓氣機。隻不過從用途來說,風扇的主業是把空氣分子們誘拐進來,主要的壓縮過程是由後麵的增壓級和高壓壓氣機實現的。”


    比利想了想又問道:“那麽咱們的總體設計到底是從哪裏開始呢?”


    菲利普認真道:“噴氣發動機的工作過程是一個不停吸氣-壓縮-燃燒-膨脹-噴氣的循環。空氣分子們從大氣中來,又最終混入大氣,真是塵歸塵,土歸土,因果循環。也因此這一點,發動機各部件、流道各截麵的壓力、溫度、流量等循環參數選取就是噴氣發動機的整體方案設計開始的。比如根據現有技術水平,最終設計出的壓氣機效率很可能比較低,那麽沒辦法,把高壓渦輪的效率指標向上抬一抬,或者溫度再提高個十度二十度的。經過各種取舍和平衡,就得到了整個工作循環的關鍵參數,涵道比、總壓比、推力、耗油率、高低壓軸轉速,以及各部件的性能參數,如流量、溫度、效率、壓比等。根據這些參數,還可以繼續計算出發動機整個流道的大概尺寸框架,即初步流道。有了初步流道,有了各部件需要達到的性能指標,終於可以發給各專業進行具體設計了呢。”


    梅塞施密特聽得感慨道:“沒想到這種噴氣發動機看起來比活塞發動機結構還要簡單,但是設計起來卻要複雜得多,沒有全麵的理論知識根本不可能完成一台噴氣發動機的設計呀!”


    菲利普連聲應和道:“是呀!為了保證總體指標達標,渦輪效率低了,壓氣機就要高。進氣道一家霸道了,後麵的部件都要倒黴——這時候,爭吵就不可避免了,地主家也沒有餘糧啊,憑啥分給它的指標這麽低?我們專業也難啊!在這種壓蹺蹺板的過程中,總體方案的設計師們必須學會帶著鐐銬跳舞,學會在鋼絲上找平衡。”


    頓了頓,菲利普繼續道:“其實,戰戰兢兢走鋼絲的情形未必全部發生在指標分配環節,後續的設計過程也難以避免。比如部件設計完成後進行的整機加減速控製規律設計,那就是典型的左右打臉型工作。油加猛了,用力過度,加速工作線直接奔著喘振區或者超溫超轉區去了,很可能造成渦輪超溫,或者直接把壓氣機搞喘了。油緩緩地加,發動機倒挺安全,加速時間太長,複飛時飛機都要墜地了你推力還沒升上去呢,更要命!同樣的,減速時收油太快,工作線一頭紮進貧油區,燃燒室直接熄火罷工了。減慢點呢,飛行員又不幹了,跑道就那麽長,我刹車都用上了,你推力一直這麽大是什麽意思?!”


    比利一臉的苦笑:“那咱們以後的道路還真是漫長而曲折呀!”


    菲利普點點頭道:“沒錯!別看我說來頭頭是道。但是我隻是理論上比你們要知道得多一點兒。最後真正要靠的,還是你們這些工程師呀。當然,成功總是曲折的。很可能部件設計後個別指標確實達不到,那就要拿來進行整機性能匹配評估,如果評估後發現飛機的要求還是能達到的,那局部的不達標也隻能捏著鼻子認了,所以做總體方案時會留點裕度了!評估後不滿足飛機要求?嗬嗬,走好不送!這台發動機也就隻能送到廢物倉庫或是航空博物館去了。”


    梅塞施密特拍了拍菲利普的肩膀道:“菲利普,你真是給我們上了一堂生動的課啊!我想今天在場的各位,包括我,收獲都是巨大的。聽你這麽一說,我決定這個噴氣發動機再難,我們也要搞出來!不但要搞出來,我們還要搶在英國人前麵,最近我得到消息,咱們德國政府要成立航空部,聽說還要定期舉辦航空競賽,我想咱們的飛機要是能在這個競賽上麵取得冠軍,名氣就會越來越大,將來的發展也就會更快更好。”


    菲利普驚訝地道:“要成立航空部?這麽快呀!我想有了渦輪增壓器和變矩螺旋槳,咱們的m20運輸機也能在競賽上大放光彩吧?”


    梅塞施密特點點頭道:“對,我想咱們受到的限製可能會慢慢放開,所以將來研製戰鬥機也不是不可能了!”


    菲利普心裏暗道:德國航空部不是1933年才成立的嗎?現在不過是1931年秋,難道說這個時空的曆史改變了?不會是因為自己穿越過來,引起了蝴蝶效應吧?那麽,二次世界大戰會不會發生呢?還有希特勒又會不會是原來那個希特勒呢?

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