一款壮志未酬的喷气发动机，一段德国战后航空工业往事_风闻

      在二战中，德国率先开启喷气式飞机的时代，但二战后德国的航空工业一度受到严格限制，丧失了独立研制先进航空发动机的能力。

      其实东德曾经有过尝试，这就是为巴德152型客机配套开发的皮尔纳014型涡轮喷气发动机，但它们随着东德自主航空工业在1961年的终结而双双下马。

      位于慕尼黑的德意志博物馆以部分解剖的形态展出了一台皮尔纳014型发动机。它是该型发动机A0版本的V05号原型机，曾被用于地面试验，后被德累斯顿工业大学作为教学道具。这个展品非常清晰地展示了涡轮喷气（涡喷）发动机的内部结构，那就以它为例，解说一下涡喷的工作原理吧。

      压气机负责把吸入的空气加压。旋转的动叶把动能传递给空气，固定在其后方的静叶负责整流，使空气减速增压（动能转化为压力势能）。一套动叶和静叶的组合构成一级压气机。空气平行于轴向流动，只在圆周方向上加减 速而轴向速度不变，故称轴流式压气机。

      在燃烧室内，燃油燃烧产生高温，大大增加了气体所蕴含的能量。发生燃烧的地方叫火焰筒。多个（这里是12个）圆形截面火焰筒呈环形排列，由统一的环形外套包裹，构成环管型燃烧室。  

      在涡轮中，高温高压的燃气膨胀加速，把一部分气体内能转化为涡轮转子的旋转动能，通过轴为压气机转子提供动力。与压气机相反，每一级涡轮由前方的静叶（导向叶片）和后方的动叶（工作叶片）构成。  

      当时东德缺乏耐高温叶片技术，这款发动机的涡轮进口温度只有780℃，而同期美苏英等掌握先进航发技术的国家已能做到860℃以上。

      如今先进航空发动机的涡轮进口温度>1600℃，远超叶片镍合金的熔点（纯镍1453℃）。

        除了驱动压气机，还有一小部分来自涡轮的轴功率被用于驱动各种发动机和飞机附件，如发电机、燃油泵、润滑油泵、液压油泵等。这台发动机附带的发电机兼做起动电机（在发动机启动阶段驱动转子旋转），所以动力能够双向传递。

      最后，仍然携带着大量内能（包括温度所代表的分子动能，以及压强所代表的分子相互作用势能）的气体通过喷管中喷出，产生推力。

      在截面积扩张的喷管中（适用于亚音速飞行），气体体积膨胀而流速加快，即气体的内能转化为动能。基于动量守恒原理，向后喷气的发动机获得了向前的推力，这就是“涡轮喷气式发动机”中“喷气”二字的含义。  

（动图来自网络）

      巴德（Baade，领导研制的设计师的姓氏） 152型客机是东德自主研制的喷气式客机，使用4台皮尔纳（Pirna，发动机研制所在地的地名）014型发动机，于1958年首飞。其实飞机和发动机研制团队主要来自二战中著名的容克（Junkers）飞机公司。这批飞机工程师曾在二战结束后赴苏联效力，但在轰炸机研制的竞争中负于后来的图-16，于是他们把轰炸机设计方案改成了客机，还一度得到苏联的支持。

      四台发动机看似威武，但其实巴德152最大起飞重量仅有46.5吨，载客量几十人，只是一款辅助性质的短途支线客机。

      这是因为，每台皮尔纳014型发动机的推力只有3吨多，而当时大飞机所用的发动机推力在5吨以上。

      皮尔纳014的研制进度也慢了。巴德152首飞用的是苏联发动机，1960年才装上皮尔纳014。

      更致命的是，由于自身的技术缺陷导致试飞中的坠机事故和进度落后，以及与苏联图-124客机的竞争关系，1961年，巴德152项目下马，皮尔纳014发动机则被改造为海军舰艇所用的燃气轮机。至此，德国独立研制大中型飞机和喷气发动机的历史宣告终结，东德彻底成为苏联航空工业体系中的一环。

      一款航空发动机的起落，折射出的是一个国家航空工业的兴衰。

      时至今日，尽管德法并列为空客飞机的两大核心国家，但德国无论是技术实力、经济实力还是市场规模，都无力承担独立研发民用大飞机及其发动机的重担，只能以国际合作的形式发展航空工业。

      航空工业的发展从来不是一条坦途，这其中有技术的难关，也会有技术之外的障碍。二战后的德国长期作为一个非正常国家，发展航空工业必然会面临严格的桎梏。对于今天的我们而言，要攀登从顶尖战机到民用大飞机的航空工业巅峰，要将航空发动机这顶“工业皇冠”从西方国家头上挑落，也必然会遇到重重外部阻力。但我相信以我们的能力、我们的决心，定能够实现我们的目标——独立自主。

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