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早期的飞机当然是自然吸气的,但是油耗是带有增压发动机的两倍,相当于本来一架飞机一箱油刚好飞到美国的,但如果没有增压器,半路已经掉在太平洋里面了。

飞机早期为什么用自然吸气?

早期是用汽车自然吸气发动机改装的

早期的飞机用的航空发动机是用汽车自然吸气发动机改装的,比如说美国莱特兄弟1903年造的,而且是已经飞起来飞行成功的飞行者一号,就是世界上最早有动力装置的飞机。

它用的活塞式发动机是由一台汽车的自然吸气发动机改装而来的,可以拿去吹牛,飞机上的活塞式发动机又叫做活塞式螺旋桨飞机。

工作原理和汽车发动机差不多

它工作原理和汽车发动机差不多,也是汽油在气缸里面燃烧,推动活塞运动,带动曲轴,只不过原来是让车轮转,现在变成让飞机前面的螺旋桨转起来了。

就好像把奥迪双钻四驱车的马达拆下来装到玩具飞机上,原来在地上跑,现在在天上飞。

单纯靠大气压把空气压到燃烧室里

航空器发动增压器,它的原型是一直到1915年才被瑞士的一个温特图尔增压器厂给造出来了。

所以说之前的飞机用的都是自吸的活塞式发动机,没有任何增压器件的,单纯靠大气压直接把空气压到燃烧室里面。

二战后被带有增压器的发动机取代

第二次世界大战搞起来了,美国航空发动机大量的搭载了涡轮增压器,让涡轮增压器正式开始得到重视和重用,开始取代自吸的发动机了。

比如说1940年美国P-51野马战斗机,它用的就是涡轮增压的螺旋桨发动机,高空最大速度达到614千米每小时。

汽车的涡轮增压技术比飞机反而晚

跟落后的自然吸气的200千米每小时的相比,就跟开着法拉利追人家小电瓶车一样的这种感觉了,你知道吧。

汽车的涡轮增压技术比飞机反而晚,要到1977年才被萨博首次成功运用到民用车上,所以说这车子当初有个Slogan叫贴地飞行。

20世纪40年代中期普及燃气涡轮发动机

后面20世纪40年代中期,航空技术又开始有革新了,军用飞机和大型民用飞机逐渐开始大范围使用燃气涡轮发动机了。

燃气涡轮发动机它把螺旋桨给取消掉了,直接依靠燃气推动涡轮对外做功了,就好比原来你皮划艇用浆的,一下下来划的,现在变成快艇了,直接在后面喷水,船头一翘就冲出去了。

燃气涡轮喷气发动机性能更好

德国Me-262飞燕喷气战斗机,首次运用了燃气涡轮喷气发动机的,二战的时候,对面活塞老飞机,一换五的成绩,可以说是这个飞机的性能真的是非常的好。

那个以后,飞机上的自然吸气就消失了,要么就是被打完了,要么就是人家说生产出来被人家打没有意义了,就给它换了。

即便是小型低速飞机,依然是用活塞发动机的,也额外的装了个增压器上去。

后来为什么不用自然吸气了?

自吸发动机功重比小

后来为什么不用了?自吸发动机,它功重比小,什么意思,功重比就是功率和飞机重量的比值,它是衡量发动机性能的主要的一个参数。

就好比你肺活量大不一定体能就好,如果你是个200斤的胖子,你肺活量再大跑两步还是吃不消。

带增压器的发动机功重比大

第二次世界大战的时候,比较著名的就是普·惠公司的巨黄蜂发动机,代号是R-4360,有28个气缸,排量71.5升,功重比是1.5千瓦每十牛,功率达到2200到3000千瓦之间。

是世界上功率最大的活塞式发动机,差不多是十辆劳斯莱斯幻影V12发动机最大功率加在一块这么大。

那像我们刚才说的最早的飞机飞行者一号,它的发动机只有8.95千瓦的功率,重量倒是有81公斤,功重比就只有0.11千瓦每十牛了。

自吸发动机高空进气存在缺陷

自然吸气的活塞发动机,因为高空空气就稀薄了,你去个西藏你都快喘不过气了,飞到天上这个进气就更加有问题了,飞行高度就会受到制约,那没有气了,烧不起来了。

高空的时候,海拔高度每升高一千米,相对大气压就大概是降低12%,空气密度降低10%左右,珠穆朗玛峰8844.3,峰顶气压只有海平面上的34%。

你普通的活塞的航空自吸发动机,根本是没有办法在这种地方飞的,空气稀薄氧气都不够,烧不起来。

自吸发动机最高平飞较低

就和我们刚才说的,你珠穆朗玛峰站在那边站着,戳一个旗子,站着你就是英雄了,站在那边呼吸都困难。

你像我们国内歼-10用的就是涡扇发动机,能达到的最大平飞高度是17000米,自吸的活塞发动机,最高平飞3000米,相差很多的,人家飞在天上,朝下面打打你都不能还手。

自吸发动机油耗高

自吸的航空发动机功重比低,进气又有问题,发动机的燃烧效率受到影响,油耗也就比较高,有增压器的航空发动机的油耗基本上是0.23到0.27公斤千瓦时。

像美国的B-29战略轰炸机,搭载的R-3350发动机,功率有2535千瓦,耗油率只有0.23公斤每千瓦时。

那个是不错的了,但是普通的自吸的航空发动机,油耗就要0.5公斤每千瓦时了,大概将近是两倍的差距的。

这就是我们刚刚一开始说的,一架飞机刚刚好能够飞到美国的,但是增压器坏掉了,半路在太平洋中间就掉下去了。

汽车除了用自吸还用涡轮增压

今天说这个东西,好奇一下,平时吃饭的时候可以聊一聊,飞机发动机跟我们生活关系没有那么的大,和我们吃饭聊天也许更紧密一些。

但是汽车上除了用自吸之外,还用涡轮增压的,和我们的关系就密切一点了。

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