战斗机吧 关注:102,118贴子:1,430,339

恶魔之心——那些二战时的日本航空发动机简史

只看楼主收藏回复

本文是“燃烧的岛群”自媒体第148篇原创文章。


IP属地:江苏来自Android客户端1楼2021-01-16 18:26回复
    图4. 德国人卡尔·本茨发明第一辆汽油发动机,启动了汽车工业的发展
    日本的航空发动机工业当然也不是完全独立研发,1923年,日本采购了英国布里斯托尔公司的“木星”发动机进行仿制,1930年,日本又获得了美国莱特R-1820发动机的特许生产权。可以说,日本航空发动机的发展就是从山寨和改造欧美公司的发动机开始的。


    IP属地:江苏来自Android客户端6楼2021-01-16 18:29
    回复
      2025-08-31 19:49:37
      广告
      不感兴趣
      开通SVIP免广告
      图5. 星型发动机动图
      经过数十年的发展,航空发动机根据冷却方式和汽缸布局可大致分为两种:星型气冷发动机和V型直列液冷发动机。两者各有千秋,利弊明显,难以取舍。


      IP属地:江苏来自Android客户端7楼2021-01-16 18:29
      回复
        经过数十年的发展,航空发动机根据冷却方式和汽缸布局可大致分为两种:星型气冷发动机和V型直列液冷发动机。两者各有千秋,利弊明显,难以取舍。
        图片
        图6. V型发动机动图


        IP属地:江苏来自Android客户端8楼2021-01-16 18:30
        回复
          岛国的所有产品都是逆向工程,不得不承认蝗国的起点做的不错。


          IP属地:福建来自Android客户端9楼2021-01-16 18:30
          收起回复
            单纯从飞行性能来考虑,V型排列的液冷发动机更适合飞机使用。顾名思义,V型直列发动机的汽缸沿纵轴线直线排列,体积较为狭长,可以让飞机拥有比较小的迎风面积从而降低空气阻力,较容易获得高速度。同时,液冷发动机的冷却效率也更好,理想情况下可以让发动机更持久地满功率输出而无需担心发动机过热问题(持续加速性好)。


            IP属地:江苏来自Android客户端10楼2021-01-16 18:30
            回复
              图7. 欧洲战斗机的代表德国空军BF109,注意其修长的鼻子和倒置的排烟口
              但是对于二战这样的大规模战争来说,液冷发动机的缺陷就暴露出来了。首先是其制造、维护和保养都较为复杂,V型直列汽缸的发动机由于纵向尺寸过大,维修时往往必须通过较为复杂的工序将其从机体内抽出来,而圆周排列的星型发动机多数构成了前机身截面的一部分,将其整体拆卸即可。


              IP属地:江苏来自Android客户端11楼2021-01-16 18:31
              回复
                图8. 装备星型发动机的螺旋桨战斗机前部
                其次是液冷发动机要定时定量更换特制的冷却液,这在条件简陋的野战机场上往往对后勤有更高的要求;在液冷发动机的制造和维护过程中,也要额外对冷却系统进行密闭性测试,以防飞行过程中冷却液泄漏而导致事故。


                IP属地:江苏来自Android客户端12楼2021-01-16 18:31
                回复
                  2025-08-31 19:43:37
                  广告
                  不感兴趣
                  开通SVIP免广告
                  图9. 直线型的液冷发动机轴向尺寸很大,液冷管线也很复杂


                  IP属地:江苏来自Android客户端13楼2021-01-16 18:32
                  回复
                    第三是为获得更好的冷却效果,冷却管路需要一直延伸到机翼蒙皮下,这对机体的设计加工制造都提出了更高要求,稍有不慎就会引发冷却介质的泄漏。


                    IP属地:江苏来自Android客户端14楼2021-01-16 18:32
                    收起回复
                      图10. 飞虎队的P-40装备的V1917-19型液冷发动机
                      使用液冷发动机的飞机在空战中一旦冷却管线被击中,多半情况下飞行员要弃机跳伞——因为液冷系统的娇嫩将导致飞机的心脏很快就会停摆。美陆航的P-38“闪电”式战斗机装备两台液冷发动机,但共用了一套液冷系统,一旦一台发动机被击毁,整个液冷系统就无法正常工作。
                      图片
                      图11. 美国陆航的P-38战斗机,两台液冷发动机共用一套液冷系统
                      欧洲战场上,英、德两国的作战飞机都是从条件较为完善的陆地机场起飞,有足够强大的工业体系和熟练工人来保证液冷发动机的维护状态,所以英德两个主要的欧洲参战国特别偏爱装备液冷发动机。
                      图片
                      图12. 意大利造Re.2005高速战斗机,使用德系液冷发动机
                      而对于航母舰载机来说,航母上的维护条件就远没有那么完善,海战稍纵即逝的战机也要求数量有限的飞机能够尽可能迅速的维护和补给。因此作为海军舰载航空兵强国的美日两国不约而同的选择了星型气冷发动机。
                      图片
                      图13. 菲亚特G.55战斗机,同为使用德国DB605液冷发动机
                      此外,海战战场主要发生在中低空,低海拔稠密的空气密度也为气冷发动机提供了不亚于液冷的冷却效果。二战中日本海航只有短暂装备的“彗星”12型俯冲轰炸机使用了仿制的德国DB600G发动机技术的液冷发动机,但由于技术不过关,彗星的后续型号又改回了气冷的三菱“金星”发动机。


                      IP属地:江苏来自Android客户端15楼2021-01-16 18:33
                      回复
                        图14. “彗星”12型式俯冲轰炸机,注意其倒V型发动机的排气管


                        IP属地:江苏来自Android客户端16楼2021-01-16 18:33
                        回复
                          图15. 零战装备的“荣12型”发动机


                          IP属地:江苏来自Android客户端19楼2021-01-16 18:34
                          回复
                            不言而喻,马力更大的发动机可以驱动更大的机体,拥有更加出色的作战性能,且大型化的机体对日后换装更先进的大马力发动机也更为方便。但为了符合海军的极端苛刻的设计要求,尤其是对航程的变态要求,零战的设计选择了走极端轻量化的道路,最终选择了“荣12”发动机,通过减轻机体重量,优化机体外形设计使得零战获得了良好的格斗性能,通过搭载副油箱和极端的节油特性使得零战获得3000公里的转场超大航程,可以认为零战就是为了太平洋这个广袤的战场而定制的海军用战斗机。(详见我的零战三部曲:敲小黑板了,以零式战斗机来说明日造武器的特点(上) 蓝天上的裸体武士——零式战斗机的兴亡(第一部)敲小黑板了,以零式战斗机来举例说明日造武器的特点(中) 零战第二部:鬼舞忍者与重甲骑士之斗!零战的末日:吊打日本飞机的正确方式 敲小黑板了,以零式战斗机来说明日造武器的特点(下))


                            IP属地:江苏来自Android客户端20楼2021-01-16 18:34
                            回复
                              2025-08-31 19:37:37
                              广告
                              不感兴趣
                              开通SVIP免广告
                              图16. 零战52型为每个气缸都配备了独立排气管,形成零战52独特的外观特征


                              IP属地:江苏来自Android客户端21楼2021-01-16 18:35
                              回复