1333.Fw190之心:BMW801引擎简介气缸马力增压器bmw螺旋桨

全文共3724字,配图4幅,阅读需要10分钟,2024年12月21日首发。

图1.本文主角,BMW801引擎左侧视图

1935年,在RLM的资金支持下,BMW和Bramo分别开启了新一代星形空冷引擎的研发项目。两家的产品编号分别是BMW139和Bramo329。BMW139在充分吸收之前的BMW132的成功部件的基础上,变成了一款双排14缸引擎。最大输出功率1500马力。

但是谭克在Bf109的重压之下,Fw190的卖点主打一个耐用可靠。在这方面,空冷引擎倒是具备天然优势。毕竟,所有军用液冷引擎都需要配备一套脆弱且复杂的冷却系统,涉及到复杂的管路设计、加压系统,以及散热器的布局。无论如何,一旦在战斗中遭遇损伤,冷却系统会迅速失效。连带着引擎很快也得完蛋。所以像“喷火”这样的著名战斗机,在整个二战期间几乎都没有参与对地攻击任务。原因就在于需要避免其薄弱的散热系统遭到地面轻型火力的毁伤。而可怜的德国人一开始不得不使用类似的Bf109作为战斗轰炸机,直至新生的Fw190替换掉它们。后者的空冷引擎即便被打坏掉几个气缸,剩下的气缸仍然可以工作。这就是谭克所追求的可靠性。

当然,就空冷引擎引发的阻力问题,谭克也没有无动于衷。他对Fw190的线型做了优化。然而当Fw190V1号原型机于1939年升空之后,很快发现,BMW139最大的问题不在于阻力,而在于气缸散热问题。这使得首飞过程的Fw190V1座舱内的环境温度,一度攀升至摄氏55度。空冷引擎顾名思义,需要依靠飞行时迎面而来的气流实现对气缸的冷却。然而对于一台为战斗机提供动力的引擎而言,气缸产生热量的速度往往超过了气流能够予以降温的能力。这就是这种引擎的技术难点所在。

事实上,早在之前的1938年,BMW已经意识到BMW139在技术上已经趋于过时,遂启动了BMW801的研发项目。然后也是在1939年,BMW吞并了Bramo。后者的空冷引擎之路,始于引进仿制英国的“木星”引擎。但由于自身实力相对薄弱,所生产的Bramo314、322、323虽广泛装备Hs126、Do17,以及Bv222等飞机,但是以其高油耗和高故障率著称,并没有赢得用户的青睐。现在,两家合二为一,各展所长,终于搞定了BMW801,从而挽救了Fw190项目。

另一方面,谭克为了解决引擎过热的问题,设计了一款增压风扇。其位置在引擎前方,飞机螺旋桨身后的引擎罩内。实质就是一个空气增压器,以便将更多的空气导入到引擎内,帮助降温。至于由此带来的阻力增加问题,BMW专门将一台集成了风扇的的BMW801送往“赫尔曼.戈林研究院”,利用那里的大型风洞设施,以获得最佳减阻外形。最终的计算显示,通过修改外形,可以节省150至200马力的输出功率。

图2.赫尔曼.戈林研究院的大型风洞,正在对一架Bf109进行测试。巨大的设施和整洁的环境,突显出德国航空工业的研发实力

第一台BMW801A于1939年试车,然后在1940年进入量产。BMW801B紧随其后。两者没有显著差别。只是螺旋桨的旋转方向相反。所以这两款引擎预定用作双引擎的轰炸机和运输机。旋转方向相反的螺旋桨可以有效消除引擎力矩。

图3.不莱梅的工厂内,一排引擎正在等待装配

所以真正成熟的Fw190,从A5型号开始。因为终于用上了相对可靠的BMW801D-2型引擎。代价是必须使用100号辛烷值的航空汽油。而之前的型号都可以接受质量相对较差也更加普及的87号辛烷值燃料。这个结果对于德国的合成燃料工业构成了额外的压力。

随着Fw190在战场上声名鹊起,BMW801当然也跟着名震天下。BMW当然没有躺在功劳簿上睡大觉,而是试图继续挖掘潜力,提升性能。但是在此过程中,之前技术储备不足的问题终于暴露出来,以至于继BMW801D-2之后,虽然可以制造出功率更大的型号,但全都因为各种问题而无法量产。甚至连MW50这种相对普及的加力手段,最初也不被接受。尽管采用此种手段可以让BMW801的最大输出功率增至2000马力,但会大幅缩短引擎使用寿命。直至1944年战局日渐绝望之际,德国空军才开始在Fw190上普及MW50。

临近战争末期,最新款的BMW801F,配备了压铸的铝镁合金气缸盖、镀铬的缸体和气门、经过强化的曲轴和活塞、以及双极四速增压器。即便不使用MW50,其输出功率也能达到2400马力。这是二战期间德国实际制造出的航空引擎的最强版本。然而一切为时已晚。甚至等不到战争结束的那一天,Fw190就开始向Fw190D和Ta152进化。这也就意味着,BMW801已经开始被战争淘汰。

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