云中子

（接2014年第1期）

就這樣，當(dāng)實(shí)質(zhì)上是Me 209IIV-2的Bf 109L在融合了部分Bf 109ST的設(shè)計(jì)后，再次改名換姓變成了Me P.1091。此時(shí)該機(jī)已經(jīng)進(jìn)一步演進(jìn)成了一架翼展達(dá)19.4米、機(jī)身長(zhǎng)13米的巨型“風(fēng)箏”。然而梅塞施米特博士的動(dòng)作卻仍舊顯得有些謹(jǐn)小慎微，除了那臺(tái)DB 605DBM發(fā)動(dòng)機(jī)外，這個(gè)已經(jīng)歷經(jīng)多次修修補(bǔ)補(bǔ)的設(shè)計(jì)似乎并沒有什么大的實(shí)質(zhì)性變化，甚至于起落架還被改回了Bf 109H的外八字收放設(shè)計(jì)。

值得注意的是，在Me P.1091于繪圖板上逐漸成型時(shí)，此時(shí)Me 209IIV-2還沒有上天，所以也可以認(rèn)為此時(shí)的Me P.1091實(shí)際上是Me 209IIV-2的后續(xù)型號(hào)，而且梅塞施米特博士也的確為該機(jī)賦予了一個(gè)全新的內(nèi)部非正式編號(hào)——Me 155。

不過(guò)如果仔細(xì)揣摩Me P.1091我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，本來(lái)已經(jīng)在Me 209IIV-2身上進(jìn)行了成功測(cè)試的“尤莫”（Jumo）213發(fā)動(dòng)機(jī)（與Ta 152、 Fw 190D-9采用的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)相同）從Me P.1091的機(jī)頭處消失了，取而代之以性能遜色一些的DB 605DBM。這件事似乎表明了一個(gè)信號(hào)——Me P.1091將以此向Ta 152全面宣戰(zhàn)。顯然，梅塞施米特博士決不打算讓使用的發(fā)動(dòng)機(jī)相同但Me 209IIV-2卻敗于Fw 190D-9這類事件重演，以至于重新啟動(dòng)的Me P.1091堅(jiān)決排斥了性能原本非常不錯(cuò)而且供應(yīng)相對(duì)充足的“尤莫”213。換句話說(shuō)，只要是庫(kù)爾特·譚克博士要用的發(fā)動(dòng)機(jī)，梅塞施米特博士就不會(huì)再用了。

話又說(shuō)回來(lái)，梅塞施米特博士的倔強(qiáng)也使Me P.1091付出了代價(jià)。事實(shí)上，對(duì)于當(dāng)時(shí)任何仍打算采用活塞動(dòng)力的德國(guó)高空戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目來(lái)講，“尤莫”213幾乎是不可替代的。這其中的原因很簡(jiǎn)單：長(zhǎng)久以來(lái)德國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)高空性能差的原因，是它們的發(fā)動(dòng)機(jī)都只裝備了一級(jí)增壓器，而英美絕大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)都裝備了二級(jí)增壓器，所以7000米以上的西線天空沒有德國(guó)人的份。而作為唯一勉強(qiáng)能夠投入實(shí)用的帶2級(jí)2速渦輪增壓器的德國(guó)活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)，“尤莫”213的意義自然可想而知，盡管“尤莫”213E的2級(jí)2速增壓頂多也就是V1650的水平。

反觀梅塞施米特博士為Me P.1091選擇的DB 605DBM，則在“尤莫”213這個(gè)“唯一”的映襯下顯得有些黯然了。DB 605DBM這種發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，實(shí)際上是由于德國(guó)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器多段變速技術(shù)上遲遲無(wú)法取得突破，以至于原本打算在DB 605上安裝2段2速渦輪增壓器的計(jì)劃無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在此情況下，戴姆勒·奔馳公司的技術(shù)人員只得繼續(xù)采取在DB 605上同時(shí)安裝GM-1與MW 50兩種汽缸噴射裝置，以及簡(jiǎn)單加大增壓器直徑的方法臨時(shí)救場(chǎng)。這便是DB 605DBM的由來(lái)，因而非常有必要交待一下由DB 605A/B到DB 605DBM的完整演進(jìn)過(guò)程。

自1942年底，繼GM-1之后，使用更廣泛的MW50發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化裝置被研究出來(lái)并應(yīng)用于包括DB 605的各系列德國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)。MW50采用水和甲醇溶液作為增壓劑，使DB 605A/B瞬間輸出1800馬力（1323.5千瓦）的動(dòng)力。MW50很快成為DB 605A的標(biāo)準(zhǔn)化裝備，整套裝置稱為DB 605AM。另外一種改進(jìn)型稱為DB 605AS，就是給DB 605A裝上DB 603G發(fā)動(dòng)機(jī)的大型單級(jí)渦輪增壓器，改用96號(hào)C3燃油，使最大起飛輸出功率也增至1800馬力（1323.5千瓦）。此型發(fā)動(dòng)機(jī)主要裝備Bf 109G-5AS 和Bf 109G-6AS戰(zhàn)斗機(jī)。若再安裝MW50，使用C3燃油，則稱為DB 605ASCM；若仍使用DB 605A/B的87號(hào)B4燃油，即稱為DB 605ASBM。此兩款發(fā)動(dòng)機(jī)主要裝備Bf 109G-14AS戰(zhàn)斗機(jī)。DB 605AS進(jìn)一步提高油氣壓縮比，經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化后便成了Bf 109G-10戰(zhàn)斗機(jī)的新動(dòng)力DB 605D；若再配合MW50裝置、使用C3燃料便成為DB 605DCM，使用B4燃油的就是DB 605DBM。DB 605DCM短時(shí)可爆發(fā)出2000馬力（1470.6千瓦）的強(qiáng)大動(dòng)力，堪與羅·羅最新型的“默林”發(fā)動(dòng)機(jī)相媲美。但遺憾的是這樣強(qiáng)悍的動(dòng)力輸出只能維持幾分鐘，實(shí)際上只能算是外強(qiáng)中干的虛壯。

另外在這里需要修正一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)的誤解，MW50與GM-1實(shí)際上是用途迥異、完全不可互相替代的兩種發(fā)動(dòng)機(jī)增強(qiáng)裝置。出現(xiàn)時(shí)間較晚的MW50并不是GM-1的更新版本，這也是為什么戴姆勒·奔馳執(zhí)意要將兩套發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化裝置都搬上DB 605的原因。MW50甲醇-水噴注系統(tǒng)是為了解決德國(guó)低辛烷值燃料問(wèn)題，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作壓縮比為目的，但該裝置對(duì)于提高高空性能卻基本無(wú)效；GM-1一氧化二氮噴注系統(tǒng)才是用來(lái)解決高空性能的。MW50實(shí)際上是一種甲醇和水各半的混合液名稱。其中水的作用是通過(guò)揮發(fā)降低壓縮空氣的溫度來(lái)減少其體積，使發(fā)動(dòng)機(jī)能多吸入一倍氧氣，達(dá)到1.98個(gè)大氣壓，這樣就可以增加氣缸內(nèi)單位體積的可燃混合氣含量，以提高燃油的熱效率；甲醇作為助燃劑以彌補(bǔ)汽缸溫度降低導(dǎo)致的功率損失。MW50一般能將發(fā)動(dòng)機(jī)功率提高150～200馬力（110～147千瓦），不過(guò)其效率也隨著高度的增加而減低，所以只能在8000 米以下的中低空使用。

從工作原理來(lái)講，二者也完全不同，MW50是將甲醇和水各一半的混和液注射進(jìn)增壓器的中心，利用液體膨脹的方式吸收熱量，降低氣體壓縮之后的溫度，避免過(guò)熱的氣體進(jìn)入汽缸導(dǎo)致暴缸，從而也就提高了使用低辛烷值燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比；GM-1則是把氮?dú)獯蛉肫?，通過(guò)強(qiáng)制增氧的方式提高燃料燃燒效率，以增加動(dòng)力輸出。GM-1在壓縮空氣（由安裝在Me P.1091右側(cè)機(jī)翼內(nèi)的6個(gè)壓縮空氣球提供）的驅(qū)動(dòng)下注入發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器中，吸收熱量的同時(shí)產(chǎn)生氧氣，能在瞬間將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率提高25%～30%。以Bf 109G-10使用的DB 605DCM發(fā)動(dòng)機(jī)為例，其起飛功率為1800馬力（1323.5千瓦），升到高度6000米時(shí)最大功率降到1550 馬力（1139.7千瓦），升到高度8500 米時(shí)最大功率降到1150馬力（845.6千瓦）以下。但此時(shí)如使用 GM-1（噴射量3.6千克/分鐘），最大功率可以回升到1350馬力（992.6千瓦）；在高度10000 米時(shí)噴射量加大到7.3千克/分鐘，最大功率仍可維持在1350馬力（992.6千瓦）。也就是說(shuō)MW50的真正目的是為了解決如何提高增壓器壓縮能力的問(wèn)題，這與GM-1是為了解決如何提高燃料在高空稀薄空氣下的燃燒效率問(wèn)題截然不同。事實(shí)上，只有使用低辛烷值燃料的德國(guó)人更要依賴MW50，這種裝置可以看作是對(duì)低辛烷值燃料的一種彌補(bǔ)；而在高空大氣已經(jīng)非常稀薄，MW50基本上沒什么效果了，必須用GM-1直接注增氧劑才行。endprint

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，MW50是運(yùn)用更廣的增壓裝置，而且使用比GM-1更安全一些。其實(shí)，噴水增壓也廣泛運(yùn)用在美國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)上，如F6F、F4U的普·惠R2800也都有使用噴水增壓裝置。但是，像DB 605DBM這樣2種強(qiáng)化裝置都用，只能說(shuō)明德國(guó)人迫切改善性能、讓自己的戰(zhàn)斗機(jī)成為高低空通吃全能戰(zhàn)機(jī)的急躁心情。按照德國(guó)人的設(shè)想，不論戰(zhàn)斗發(fā)生在任何高度都應(yīng)該打開MW50噴水增壓裝置，而在較高的高空則需要在MW50開啟的同時(shí)并用GM-1。但無(wú)論是MW50還是GM-1都對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的損害極大，發(fā)動(dòng)機(jī)因此突然停擺的可能性大大增加了，實(shí)屬無(wú)奈之下的瘋狂之舉。同時(shí)MW50的使用也就意味著必須在每一次飛行后徹底排干發(fā)動(dòng)機(jī)中剩余的燃料，這對(duì)戰(zhàn)時(shí)的外場(chǎng)維護(hù)保養(yǎng)來(lái)說(shuō)非常不利。顯然，像GM-1、MW50這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)增壓裝置都不是從根本上改善高空性能的方法，在承擔(dān)了很大的危險(xiǎn)性的同時(shí)，高空性能的提高卻是暫時(shí)的和不可靠的。只有優(yōu)秀的渦輪增壓器或多級(jí)式增壓器，才是當(dāng)時(shí)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)全面提高性能的穩(wěn)妥方法。但由于當(dāng)時(shí)德國(guó)空軍大量使用的還是87號(hào)和96號(hào)低辛烷值汽油，使用此類抗暴劑實(shí)屬不得已。相比之下，美、英普遍使用的100至130號(hào)高辛烷值汽油則幾乎不存在爆燃的問(wèn)題。

在1943年9月之后，由于英美戰(zhàn)略空軍的打擊力度進(jìn)一步加深，德國(guó)航空部對(duì)于高空攔截戰(zhàn)斗機(jī)需求變得更為迫切起來(lái)。但此時(shí)DB 605DBM發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)論在性能上還是產(chǎn)量上都無(wú)法滿足Me P.1091項(xiàng)目的需要，于是梅塞施米特博士只得重新將希望寄托在技術(shù)先進(jìn)但不成熟的DB 628A身上（盡管該發(fā)動(dòng)機(jī)在不久前Bf 109HV-54的試飛中表現(xiàn)惡劣），并為之搭配了新型4葉正反對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳。當(dāng)然，既然打算將DB 628A搬上Me P.1091A的機(jī)體，那么自然要避免Bf 109HV-54失敗的覆轍，也就是必須解決發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱問(wèn)題。

為此，梅塞施米特博士通過(guò)與戴姆勒·奔馳公司協(xié)調(diào)，將DB 628的增壓器冷卻方式改為了前冷式，并準(zhǔn)備將先進(jìn)的蒙皮表面蒸發(fā)散熱技術(shù)應(yīng)用到Me P.1091A身上。所謂蒙皮表面蒸發(fā)散熱技術(shù)，其主要工作原理是將發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻液增壓，使其溫度達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)仍能保持液態(tài)，直到注入翼面下的常壓空腔時(shí)才迅速蒸發(fā)，通過(guò)金屬翼面將熱量釋放到空中。超熱的冷卻液被注入離心式空氣壓縮機(jī)中，藉由壓力的下降，冷卻液迅速變成蒸汽，循管道進(jìn)入機(jī)翼前緣內(nèi)部的冷卻空腔內(nèi)，靠熱傳導(dǎo)迅速將所攜帶的熱量經(jīng)流經(jīng)機(jī)翼表面的氣流帶走，失去熱量后的蒸汽變?yōu)橐簯B(tài)的水回流向發(fā)動(dòng)機(jī)。與此同時(shí)，較重的水則依靠離心力被分離開來(lái)并重新進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)。由于在相同的溫度下蒸汽可以攜帶較多的熱量，這種散熱方式比起傳統(tǒng)的冷卻液散熱的效率更高。

根據(jù)理論計(jì)算，Me P.1091在使用該裝置的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度可以達(dá)到110攝氏度，這就為DB 628A或是更大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)能以全負(fù)荷進(jìn)行工作提供了保證。同時(shí)采用蒙皮表面蒸發(fā)散熱技術(shù)的另一個(gè)好處是整個(gè)系統(tǒng)不需要在機(jī)體表面做文章，所以不會(huì)為飛機(jī)帶來(lái)額外的阻力，Me P.1091的氣動(dòng)外形也因此變得更為洗練起來(lái)。換發(fā)后的Me P.1091不久被改稱為Me P.1091A。然而，根據(jù)對(duì)一架換發(fā)后的Bf 109G-11進(jìn)行飛行試驗(yàn)表明，DB 628A可能僅能將Me P.1091A帶到14000米高度，與德國(guó)航空部所要求的15500米實(shí)用升限有相當(dāng)大的差距，結(jié)果Me P.1091A胎死腹中。話又說(shuō)回來(lái)，對(duì)于一架活塞式戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)講，15500米的實(shí)用升限也確實(shí)有些過(guò)分，典型的好高騖遠(yuǎn)。

隨后，梅塞施米特博士又打算將進(jìn)展情況較為樂觀的DB 603U 或是DB 632發(fā)動(dòng)機(jī)搬上Me P.1091的機(jī)體（DB 603U與DB 632都是帶有二級(jí)二速渦輪增壓器的DB 603發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)型號(hào)），同時(shí)縮短機(jī)體并提升座艙位置以改善后向視界。如此大改之后，整個(gè)Me P.1091A項(xiàng)目名稱也隨之變?yōu)镸e 155B；之前的Me P.1091A自然成為了Me 155A。然而，不久后梅塞施米特博士便懊惱地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)研發(fā)中遇到的諸多麻煩，DB 603U與DB 632的拖沓仍將使Me 155B成為一個(gè)看得見但摸不著的鏡花水月，至少在航空部期望的時(shí)間內(nèi)會(huì)是如此。相比之下，Ta 152進(jìn)度上的優(yōu)勢(shì)卻越來(lái)越明顯。結(jié)果此消彼長(zhǎng)之下，德國(guó)航空部果斷下令梅塞施米特公司徹底中止有關(guān)活塞動(dòng)力高空截?fù)魴C(jī)的一切工作，將全部技術(shù)資料轉(zhuǎn)交布洛姆&福斯（Blohm & Voss），以便使前者能夠?qū)Ｐ挠贛e 262的發(fā)展。至此，發(fā)展高空截?fù)粜虰f 109的一切努力在梅塞施米特公司內(nèi)部算是告一段落。但隨著Me 155B技術(shù)資料的移交，對(duì)于布洛姆&福斯而言新的故事卻才剛剛開始。Me 155B的生命在布洛姆&福斯公司的努力下得到了延續(xù)。（未完待續(xù)）

鏈接：蒙皮/翼面散熱技術(shù)與亨克爾He 100

1936年初，就在德國(guó)航空部宣布Bf 109將取代He 51作為下一代主力戰(zhàn)斗機(jī)的同時(shí)，德國(guó)軍方的注意力已經(jīng)轉(zhuǎn)向研制一種性能更加優(yōu)越的戰(zhàn)斗機(jī)。這次的目標(biāo)更是顯得野心勃勃，要求計(jì)劃中的新飛機(jī)在性能上能夠像Bf 109超越雙翼的He 51那樣超越Bf 109！盡管航空部并沒有為此計(jì)劃正式立項(xiàng)，但仍對(duì)此相當(dāng)重視，并邀請(qǐng)福克·沃爾夫公司和亨克爾公司各自交出一個(gè)設(shè)計(jì)用于評(píng)估。

由于這是個(gè)秘密進(jìn)行的戰(zhàn)斗機(jī)研制項(xiàng)目，為了免受不知情人士的干擾，亨克爾公司對(duì)外嚴(yán)密封鎖消息。在公司內(nèi)部一份編號(hào)為 No.3657的檔案里記載著：“在五月初，我們制作了一架實(shí)物模型……準(zhǔn)備將其交給航空部做項(xiàng)目評(píng)估……在此之前航空部?jī)?nèi)沒有幾個(gè)人知道這一戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目的存在……?！焙嗫藸柟緝?nèi)最有天分的設(shè)計(jì)師沃爾特·岡特博士負(fù)責(zé)整個(gè)計(jì)劃的實(shí)施，他覺得在He 112的基礎(chǔ)上繼續(xù)加以改良并不能大幅提高飛機(jī)的性能，要想達(dá)到空軍苛刻的要求，只有大膽破舊立新才有可能。endprint