主题：【原创翻译】纳粹德国喷气发动机研发始末（1） -- adrupal

从第二天开始一直到3月底，亨克尔为他的一些顶级工程师和重要的好友做了多次演示运行。我们的“午夜首秀”后的第二天，亨克尔带着沃尔特和齐格弗里德-京特（他的两个顶级空气动力设计师）拜访了我们并看了演示运行。他们对此印象深刻并询问我每平方米的等价功率。我回答说：“不大到1000”，并急忙补充说飞行发动机将超过2500马力每平米，因为叶尖速度将更快，横截面上的相对流速将更快。在4月份，我们进行了系统化的测试。

氢发动机首次运行后，亨克尔命令他的专利办公室为氢发动机申请专利。因为有稍早的专利，唯一可申请专利的事项就是我的氢燃烧系统。

我被雇佣为部门主管，直接向亨克尔汇报，并且拿到了一个单独的专利使用费合同，正如我所愿。现在亨克尔施加了巨大的压力，要求制造飞行发动机。

1937年的最后几个月，沃尔特和齐格弗里德-京特开始初步设计研究首架喷气推进的飞机（He-178）并指定要静推力达1100磅的飞机发动机（He.S3）。那架飞机本质上是架试验机，仅配有一些基本武器。

1937年末，当时我正在研究飞机发动机的不同布局，马克斯-汉向我展示了他的想法，他想把燃烧室布置在径向气流的压气机前面那一大块儿未使用的空间。他指出这将大大减少转子长度和总重量。在飞机发动机的最终布局中，汉的建议被采纳了（如图）。1938年初，我们有了一个功能良好的环形汽油燃烧室。1938年夏飞机发动机技术冻结，1939年初完成了制造和测试。

1937年设计的He.S3涡喷发动机

1939年春，飞机和发动机都完成了，但发动机性能太低了，推力只有800磅，但在亨克尔公司相对较短的机场上起飞需要达到1000-1100磅的设计推力。我们做了几处改进，主要是优化易于更换的压气机扩压器叶栅和涡轮静子。8月初，我们达到了1000磅的推力。我们用这台发动机只进行了几次滑跑，每次一小时。不过，根据空军部的建议，我们用另一个不用于试飞的转子完成了一次连续10小时的测试运行。

1939年8月27日，安装He.S3B喷气发动机的He-178进行了首飞，飞行员是Erich Warsitz。这是世界上喷气式飞机的首次飞行。它不仅展示了喷气推进的可行性，还展示了几个喷气推进的反对者所质疑的特性：

1）这台飞机发动机具有良好的静功重比——比推力相同的最好的螺旋桨/活塞引擎高2-3倍。

2）燃烧室可以做得足够小以装入发动机舱；而且，在不同的高度上，在不同的速度上，发动机的工作范围很宽。

世界首架喷气式飞机，亨克尔He-178，由冯-奥海因设计的He.S3B涡喷发动机提供动力

在亨克尔的飞机公司研发演示飞行的喷气机有独特的优势。优势之一是完全的技术自由，没有资金方面的重大压力，没有政府方面的要求，没有拖延；可以说，是飞机在等着发动机。这些巨大优势只是在喷气引擎研发的初始阶段发挥了作用。但是，对于量产型的发动机，却有着巨大的劣势，其中包括缺乏制造方面（涡轮机械等）的专家、材料、研究（涡轮）、附件驱动、控制系统，没有机床或原件测试架等等。亨克尔对这种状况一清二楚。他计划雇佣飞机引擎领域的工程师，并购买一家飞机发动机公司。

与此同时，在德国还进行着一些其它的早期喷气机研发工作，下列事件是齐头并进的，它们对喷气机演进的早期阶段极为重要：

1）赫伯特-瓦格纳教授私人启动了一项燃气涡轮研发计划。

2）1938年空军部了解到亨克尔的涡轮喷气计划，并对发动机工业施加了强大的影响力，让他们启动涡轮研发计划。

3）亨克尔购买了一家飞机发动机公司，并拿到了一个研发生产高性能涡轮喷气发动机的合同。

1934年，瓦格纳提出了一种轴流式螺旋桨燃气涡轮的设想，那时他在柏林当航空学教授，他创立了一家公司以实现这个设想。（我第一次听说瓦格纳的项目是在1939年春。）他引入了一个设计参数，即螺旋桨的输入功率与总的净输出功率之比，他设想出一种燃气涡轮引擎，属于涡轮喷气与螺桨燃气涡轮的某种交叉。

瓦格纳首先研究，如果螺桨输入功率为总输出功率的50%将会发生什么。这种条件对于长途运输十分有利。随后在1936年，他发现螺桨输入功率为0的“极限情况”即为涡轮喷气。这种引擎对高速飞机极具吸引力，因为它的重量很轻。

瓦格纳的设计的独特性在于利用了涡轮机械（或对称叶片装置）50%的反作用力。对于给定的叶片临界马赫数，带有50%反作用叶片装置的压气机的压比和效率最高，但由于内在的强大三维流现象，这种设计很困难。这个问题呗瓦格纳的一个同事鲁道夫-弗里德里希解决了。

大约是在1936年，当瓦格纳研究涡轮喷气引擎的时候，他成了位于德绍的容克飞机公司的技术指导。喷气引擎的研制由容克机械厂进行，那个厂在马格德堡。他的涡轮喷气研发项目由马克斯-A-穆勒领导，穆勒是他的前“第一助手”。

1938年晚秋，瓦格纳决定离开容克公司，但他希望从空军部获得资金以继续他的涡轮喷气机研发工作。空军部同意了瓦格纳的请求，条件是喷气机的开发继续在德绍的容克飞机发动机公司进行。对于赫伯特-瓦格纳来说这似乎是可以接受的。但是，他的团队中大约12名杰出的科学家和工程师（其中包括团队领导马克斯-A-穆勒，以及极受尊敬的弗里德里希博士）却拒绝在提出的工作条件下加入容克飞机发动机公司。亨克尔给他们提供了更具吸引力的工作offer，以确保瓦格纳的前团队加入亨克尔公司。亨克尔在研制计划中加入了瓦格纳的轴流涡轮喷气设想（指定为He.S30）。因此，在1939年初，亨克尔达成了一个目标——吸纳出色的工程师加入他的涡轮喷气研发。

1938年初，空军部了解到亨克尔的私人喷气推进研发计划。空军部的发动机开发部门有一个小组，研究不使用螺旋桨和活塞发动机的特殊推进系统，但仅仅是使用特殊的火箭以提升短期性能或辅助起飞。这个小组的头儿是汉斯-毛奇。1938年初夏，他要求亨克尔给他看涡轮喷气研发，那是在He-178首飞前一年。他看了亨克尔的氢涡喷演示机的运作以及飞机发动机的设计计划，他对此印象深刻。他感谢了亨克尔的演示，并指出对他来说，涡喷推进是完全未知的新概念。他很快就确信涡喷是高速飞行的关键。但他却做出结论，说亨克尔作为一家飞机主机公司没有能力开发量产型发动机，因为公司缺乏引擎测试与制造设施，而且最重要的是，它缺少有引擎开发经验和测试技术的工程师。他希望亨克尔的团队加入一家飞机发动机公司（戴姆勒-奔驰）并作为涡喷推进研发的核心。另外，他说恩斯特-亨克尔可以得到完全补偿并承认他伟大的开拓性成就。亨克尔拒绝了。

1938年夏，毛奇与赫尔穆特-夏尔普会面，夏尔普在空军部的研发部负责喷气推进计划。毛奇邀请夏尔普加入他的引擎开发部。夏尔普接受了调动，因为他看到与研发部相比，引擎开发部的机会多多。与毛奇相比，夏尔普更了解涡喷推进，而且对其可行性深信不疑。他通晓轴向和径向涡轮装置，并且精通涡轮喷气、冲压发动机和脉动式喷气的航空热动力性能计算。与毛奇一样，他认为有必要让飞机发动机公司进行涡喷引擎的开发。但是夏尔普并不认为亨克尔必须中断其喷气引擎开发。他认为亨克尔的进展对说服发动机业界也加入涡喷开发很有助益，也有助于向空军部的更高层证明，在整个飞机发动机业界启动涡喷开发计划的必要性。

夏尔普为喷气推进系统制定了计划和程序，决定了其最适宜的任务，并选择了相关的飞机类型。夏尔普的目标是为整个德国飞机发动机工业建立完整的喷气推进计划。他还与空军部飞机开发部的汉斯-安茨探讨尽快启动涡喷战斗机开发。这就是Me-262。为实现这一目标，毛奇和夏尔普决定访问飞机发动机制造商——容克发动机（Jumo）、戴姆勒-奔驰、BMW飞机发动机公司、勃兰登堡发动机公司（Bramo）。毛奇和夏尔普为每家公司提供了一份研发合同，以确定最佳的喷气发动机类型及其最适合的任务。在每项研究完成并评估后，再考虑是否授予主要的发动机开发合同。

施莱佛在《飞机发动机与燃料开发》一书中总结了业界对这些建议的反应：“发动机公司对对毛奇的建议的反映远远谈不上乐观，但也不能说是完全反对”。

安塞姆-弗兰茨【飞机发动机工程师，战后以涡轴发动机设计闻名于世，译注】和赫尔曼-奥斯特里奇【时任BMW总工程师，战后加入法国籍并成为斯奈克马的技术总监，译注】显然是赞同开发燃气涡轮发动机的。奥托-梅德尔，Jumo的发动机开发主管反对接手涡喷推进研发，他提出了两条反对意见。他说，首先，Jumo的最高优先任务是升级现有以及未来的活塞发动机，而且已经力不从心了；第二，Jumo的工人没有开发涡轮发动机的必备技能！不过，在梅德尔和夏尔普开了几次会之后，梅德尔接受了喷气引擎研发合同，并让弗兰茨负责涡喷项目。那时候，安塞姆-弗兰茨博士是增压器小组的主任。那时，戴姆勒-笨死完全拒绝研发燃气涡轮发动机。同时，BMW和Bramo正在进行合并，合并完成后，赫尔曼-奥斯特里奇成为BMW燃气涡轮项目的主管。

土鳖扛铁牛