世界最大航空活塞式發動機,居然是二戰美國研製的,飛機200噸重

2021-01-09 逆火行

B29轟炸機的專題講過不少美國的發動機,雖然稍微飆了會車,但是要知道的是,美國是全世界額唯一一個敢說力大磚飛的國家,能有今天的地位,和其強悍的發動機行業是分不開的,尤其是軍用航空發動機。

再說今天的主角萊康明7755(Lycoming)之前,還得接著上次的XC99說起。XC99是B36的衍生品,最大的特徵就是大。然而XC99的大是虛大,雖然有非常大的機身和高載重量,但因為機體結構和空間的限制,這架飛機完全發揮不出應有的載重優勢。

C5是世界上第一種超級運輸機,設計非常出色。作為新一代的運輸機,C5當然使用了一臺美國特色的巨型渦輪風扇發動機,這種先進輕巧推力還十分生猛的發動機將活塞式發動機按在地上使勁摩擦。

這臺發動機就是著名的TF39發動機,是通用動力公司在上世紀60年代末專門為C5巨型運輸機研製的發動機,其性能見下表。

這臺發動機是當時世界上最強大的航空發動機之一,看看C5的強悍的性能就知道。不僅如此,美國人的核心機衍生思維也非常厲害。TF39的最重要衍生型號就是統治了美軍海軍軍艦的LM2500燃氣輪機,有多強悍,自己領悟吧。

美國擁有這樣的實力可不是祈禱來的,世界最強大的航空噴氣式發動機GE90同樣是通用電氣的作品。而世界上最強大的航空活塞式發動機也來自美國,這就是萊康明7755。

先糾正一下大家,這裡只說最大的航空活塞發動機,但不能去掉航空倆字,因為船用的柴油機輕輕鬆鬆秒掉航空發動機。

在介紹黃蜂和旋風系列發動機的時候,我們一直在強調它們很厲害。但是這樣的發動機顯然不適合裝到尺寸更大的超級轟炸機上。我們會在新節目裡講到,B36安裝了兩臺渦噴發動機,還有6臺超大的活塞式發動機,就是因為動力性能不太好。B36的十臺發動機聽起來非常彪悍,美國人更是稱作「六轉四燒」,用來強調發動機組成。

正常來講,多發動機飛機最多使用4臺發動機,要是再多就會過於複雜。大型飛機為了照顧可靠性和動力性以及航程,使用4臺發動機就可以了。我們現在見到的B52和安225分別使用了8臺和6臺發動機,但是前者誕生的很早,情有可原,後者誕生在蘇聯晚期,更強大的型號還沒應用。

B36使用了當時最強悍的普惠R4360巨黃蜂星型發動機,安裝數量為6臺,總共可以提供18000馬力的輸出。別以為這數據聽起來很大,B36可是一架最大起飛重量超過180噸的超級飛機,這18000馬力當然不夠。直到每臺發動機輸出增加到3800馬力後,動力不足的情況才得到改善。

出現這種情況,真的是有辱美國力大磚飛的傳統。然而我們今天要講的主角萊康明7755可是當年B36的最佳發動機,功率高達5000馬力。這意味著B36在使用四臺萊康明7755時就擁有超過6臺R4360的動力,非常的恐怖。

和黃蜂系列發動系列發動機一樣,萊康明7755也使用了星型結構,這樣做的好處之前也說過了,發動機的長度可以有效縮短,其次可以讓發動機的整體外形更接近圓柱形,方便裝上飛機。

萊康明的7755總共有36個汽缸,分為4組,每組9個汽缸。每兩個相鄰的汽缸呈40度布置,36個氣缸的總排量為127升。作為對比,我們目前主流的發動機僅為1.4到1.6升渦輪增壓,五年前則是2.0升和1.8升增壓,10年前是2.0增壓和2.4升。在3.0都敢叫大排量的現在,127升的排量真的是瘋狂。

很多人都在爭論二戰中最好的發動機究竟是水冷的還是氣冷的,簡單來說,氣冷的重量輕,抗損毀能力強。而水冷的發動機擁有更大的功率,只是抗損毀能力較弱,不是很適合容易受傷的戰鬥機。萊康明7755使用的是水冷結構,重量達到了2.74噸,但是它的裝機對象是計劃中的B36,所以重量問題不明顯。7755超凡絕倫的動力是非常明顯的優勢,這也是轟炸機非常在意的方面。

由於二戰留下來的影像資料基本都是黑白的,視頻更是模糊的一塌糊塗。所以很多人都會覺得二戰的裝備很落後。其實大錯特錯,之前說過黃蜂系列發動機和旋風系列發動機的先進性,這臺萊康明也不例外,使用了如今非常流行的可變氣門正時系統。這臺發動機的凸輪軸有兩套凸輪,分別用於起飛和巡航。飛行員可以自由控制凸輪軸移動,以便讓發動機工作在最佳狀態,能夠有效節省燃油,而且優化動力輸出,是非常先進的設計。

由於那會活塞式航空發動機已經顯出疲態,噴氣式發動機潛力無窮。萊康明7755也自然使用了很多先進的設計,除了剛才講到的,XR-7755-3型還使用了共軸反轉螺旋槳,效率更高。XR-7755-5型還拋棄了化油器設計,使用了霧化效果更好而且燃燒效率更高的燃油噴射系統。

然而,在歷史的車輪下,很多優秀的設計都被碾碎。1955年服役的B52使用了8臺J57噴氣式發動機,而蘇聯的圖95則使用了共軸反轉的渦槳發動機,無疑要比純活塞的萊康明先進。而且這倆飛機在二戰剛結束10年就已經成熟,性能也是全方位超越B36。

當時美國空軍已經意識到噴氣式時代已經來臨,B36這種飛機的設計已經落後,只是性能尚可,可以作為戰後的過渡威懾性武器。蘇聯從複製B29開始僅僅用了10來年就將圖95送上天,美國要是花大力氣將這種「新型」發動機裝上B36,那無疑是給了蘇聯超越的機會。加上資源有限,海軍也有一大堆造艦計劃,B52項目或許就會大大推遲,這對美國來說是極為不利的。所以,美國便選擇了成熟的R4360,動力不足就再加4臺發動機。B52經過改進一直服役到現在,而B36這種老派機型僅僅服役了十年就匆匆退役,美國人還是很有眼光的。

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