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1 # 五嶽掩赤城
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2 # HE觀察
早在二戰開始前,歐洲航空界就更傾向於體積更小的液冷發動機,其更小的截面積能夠儘可能的減小風阻,提高飛機的速度,相對來說,氣冷發動機由於設計上的問題,其迎風截面積太大,不少設計師都認為其會帶來更大的阻力,影響飛機速度的進一步提升。
在二戰前,航空發動機領域實際上最先進的只有兩個國家,英國和德國,其也發展出了效能一流的噴火和ME109,這兩種戰鬥機都採用液冷動力,至於其他國家的航空發動機,美國稍遜一籌,蘇聯和日本敬陪末座,當然,這裡指的是主要國家,法國和義大利就算了。
不過,對於海軍航空兵來說,其對戰鬥機的要求跟陸軍航空兵不一樣,在茫茫大海上,一臺可靠地發動機對飛行員至關重要,液冷發動機儘管好處多多,但最大的問題就在於,一旦發動機中彈,冷卻液會很快流光,發動機也會因為過熱停轉,這在陸地上還好說,要麼迫降要麼跳傘,大不了被俘,但要是在茫茫大海上。。。。。。不是淹死,就是被鯊魚吃掉,或者因為寒冷的海水而凍死,至於還有什麼別的死法,嘖嘖,自己想象。
因此,美國海軍在選擇艦載機的時候,果斷的選擇了安全性更高的氣冷發動機,氣冷發動機的多個氣缸,即便被打壞一兩個,依然能堅持運轉,帶飛行員返回航母或者飛到航母附近再跳傘,這一點也影響到了噴氣時代,美國海軍在選擇艦載機的時候,儘可能選擇可靠性更好的雙發戰鬥機,當然,在沒選擇的時候,也只能要F-35C了。至於日本海軍,不好意思,只有零戰這一種裝氣冷發動機的艦載戰鬥機可供選擇。
氣冷發動機最大的問題已經說了,就是其會讓機頭阻力更大,但事實上,經過最佳化設計,加上將排氣管調整為向後噴射廢氣而產生的額外推力,不少使用氣冷發動機的戰鬥機,其效能並不輸於液冷發動機,諸如美國海軍的F-4U和陸軍航空隊的P-47
二戰時期,轟炸機作戰時的飛行高度,決定戰鬥機作戰時的高度。
相比較陸上戰場,動則上萬米高空飛行的轟炸機群,戰鬥機必須要重視高空效能,因而工作效能穩定,對環境要求低的液冷發動機比較受效能均衡的戰鬥機們歡迎,例如BF-109、噴火、P-51這類戰鬥機,其擅長某一空域,但在其他空域依舊有不錯的效能。最為經典的兩款液冷戰鬥機,噴火和P-51Mustang,由於都是使用出色的梅林發動機,中冷器帶二級增壓,使得其在高低空均有相當不錯的效能。
勞斯萊斯的梅林發動機,二戰最優秀的液冷發動機,除了噴火和P-51外,還裝備在蘭開斯特重型轟炸機、蚊式戰鬥轟炸機等,可以說是擊敗德國空軍的第一功臣。德國BF-109的DB液冷發動機走了邪路,雖然其倒置氣缸、缸內直噴和無級變速增壓等技術在初期力壓梅林,但是改進潛力小,後勁不足。而氣冷戰鬥機則比較優缺點鮮明,例如最出色的兩個Fw-190和P-47,Fw-190在8000米效能直線下降,而帶R-2800發動機和廢棄渦輪增壓的P-47奶瓶,雖然高空和俯衝效能優秀,但中低空和靈活性又不足。
Fw-190屠夫鳥可以說是非常出色的氣冷戰鬥機,鬼畜的滾轉效能讓任何對手都頭疼,英國拿同時期的噴火9與其測表明900米以下以及5000米-6700米是FW-190的優勢區間,超過6700米其發動機效能開始下降。P-47奶瓶則是另外一個極端,高空效能出色,爬升-俯衝的BZ流極致。而在海上,在缺乏制導武器的二戰,高空轟炸對於水面艦艇幾乎不構成威脅,主要攻擊手段俯衝轟炸機和魚雷轟炸機進行攻擊時都是低空,因而艦載戰鬥機只需要做好中低空效能就行了,液冷發動機最主要一個優勢工作效能穩定就變得無足輕重。
雖然液冷發動機還有風阻小的優勢,但是氣冷發動機工作功率要比液冷發動機單位功率大10%以上進行了彌補。而相比較之下,氣冷發動機結構簡單、維護方便、抗損效能更好的優點則更適合航母艦載。
F4U海盜和F6F地獄貓,其使用的R2800雙黃蜂發動機在1940年時功率就已經突破2000馬力,而液冷的梅林和DB發動機當時還在1500馬力級,一直到1944年才由其繼任者格里芬和JUMO213突破了2000馬力大關,不過注意的是液冷發動機想要達到最大功率不受環境和持續時間影響。例如抗損性上,風冷發動機耐艹,哪怕氣缸打壞幾個別開大功率也有相當機率自己爬回去,而液冷發動機冷卻管線被打壞就發動機全黑,在茫茫大海上可不比陸地,棄機跳傘活下來的機率非常低。
維護效能上更是關鍵,航母上是寸土寸金,液冷發動機的戰鬥機地勤人員就比氣冷的要多,還要算上備件、冷卻液存放等,這些都擠佔有限的航母空間。
怪獸級的R2800雙黃蜂,如果說梅林發動機是擊敗德國空軍的第一功臣的話,R2800則是摧毀日本海航的第一殺手。實戰中被擊毀幾個氣缸返回的是家常便飯,最高一次18個氣缸爆了9個,也還是掙扎返回。