，大國無疆 ！
    “航空飛行器的發(fā)動機并不是指一個機器，它是一個系統(tǒng)的簡稱，它由發(fā)動機、推進劑或燃料系統(tǒng)組成，伴有保證發(fā)動機正常有效工作所必須的零部件，比如一系列附件、導(dǎo)管、儀表和在飛行器上固定的一些裝置。23Us．com但因為它的目的是在于持續(xù)有效的為飛行器提供動力，所以我們可以將之簡稱為發(fā)動機，它也是飛行器的核心，重要性如同心臟之于人類。”
    “1883年當?shù)谝慌_汽油內(nèi)燃機即活塞式發(fā)動機的問世，為第一架飛機的試飛成功奠定了堅實的基礎(chǔ)，讓人類的飛行夢逐步得以實現(xiàn)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，航天技術(shù)演變至今，已經(jīng)能讓飛機成為戰(zhàn)爭中不可或缺的主角，偵查、空戰(zhàn)、轟炸、運輸?shù)鹊龋w機為人類的生活開辟了新的領(lǐng)域，為工業(yè)時代帶來了新的一個技術(shù)制高點，誰能牢牢占據(jù)這個新興的制高點，誰就能在工業(yè)時代甚至更長遠時間里鶴立雞群傲視天下……”
    張宇一直以來都不擅長演說，即便今天是中國航空工業(yè)集** 團航空動力公司成立的大日子，他收羅了肚子里所有的文學(xué)墨水也實在弄不出什么有名堂的演講，只能馬馬虎虎吧，不過從工人激昂的表情來看，估計這樣沒啥文揪揪的說辭還更能打動他們。
    “中國人飛入藍天的夢自古就有，從彈天英雄馮如先生開始我們中國人就沒有停止前進的步伐。當我們比馮先生擁有更好條件的時候，我們更應(yīng)該做出更好的成就出來。中航動力公司，就是要為中國人的藍天夢提供最好的、最強勁的、最有效的、最持久的澎湃動力，讓我們中國人的飛機飛得更高、更遠、更好?！?br/>     1919年4月9日，中國航空工業(yè)集團航空動力公司成為該集團首先掛牌成立的公司，選址在廣西東南部的玉林市境內(nèi)，是該市確立工業(yè)強市發(fā)展策略以來成立的又一家大型動力公司，之前于此成立的是中國重型工業(yè)集團的動力公司，正是因為這里已經(jīng)形成了良好的動力設(shè)備制造的環(huán)境，加上便利的交通，中航動力便在此落腳了。當然公司已經(jīng)掛牌成立了，所屬眾多工廠也就應(yīng)該正式投產(chǎn)了。但在這之前，中航動力公司還有一則意義重大的故事值得講述。
    航空項目立項之后不久，關(guān)于航天飛行器最核心部件之發(fā)動機，自治區(qū)工業(yè)部已經(jīng)加以考慮了。就當前的工業(yè)水平而言，雄心勃勃的中航動力也只能在活塞式發(fā)動中轉(zhuǎn)悠，出于技術(shù)實力和工業(yè)水平的限制，離噴氣式代還有一定的距離，但是關(guān)于發(fā)動機究竟是研究氣冷式還是液冷式，當初的動力研究組也有很大的爭議，就好像進入了信息時代人們始終各持己見爭論不已一樣。
    活塞式發(fā)動機是以汽油為燃料，采用多氣缸四循環(huán)原理。當然也正是因此，活塞式發(fā)動機的運轉(zhuǎn)速度非常之快，氣缸內(nèi)每秒需要點火數(shù)十次，高溫高壓的工作環(huán)境會使氣缸的溫度很高，所以活塞式發(fā)動機必須配備效率優(yōu)良的冷卻系統(tǒng)。
    冷卻無非有兩種方式而已，用冷卻液的循環(huán)蒸發(fā)帶走熱量即液冷式，用高速氣流的冷卻效應(yīng)帶走熱量即氣冷式。
    為此，液冷式發(fā)動機氣缸呈直線或V形排列，發(fā)動機機體外殼內(nèi)設(shè)有散熱套，讓具有一定壓力的冷卻液在套中循環(huán)流動帶走熱量。這樣一來液冷式發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)就顯得比較復(fù)雜了，包括水箱、水泵、散熱器、管路系統(tǒng)等等，繼而給發(fā)動機帶來不小的負重。
    然而氣冷式發(fā)動機直接是以曲軸為中心，排成星形，氣缸外面有很多的散熱片，飛行時產(chǎn)生的高速氣流可將汽缸壁的熱量散去，繼而達到冷卻的目的，故又稱之為氣冷式星形發(fā)動機。
    自治一心一意要發(fā)展航空事業(yè)，無非就是為了在軍事方面有所建樹，民用基本都是運輸?shù)囊蠖?，后者的刺激倒是其次，所以自治區(qū)最大的目的就是為了發(fā)展軍事方面優(yōu)秀的飛行器，只要能軍用方面優(yōu)秀了，民用的經(jīng)濟效益可以很容易解決。
    由此，到了最后研究方向的爭論進入了白熱化階段。更高的航空要求繼而要讓活塞式發(fā)動機應(yīng)該具有馬力大、重量輕、可靠性好、迎風(fēng)面積小等等特點，要實現(xiàn)這些個要求無非就只有幾個手段，增大缸徑、增加缸數(shù)、增大沖程、增加機械或渦輪增壓裝置。航空動力研究組迅速為了各自的意見而分為兩對立組織，一個堅持要以氣冷為主，另一個當崇尚液冷了。
    氣冷組的經(jīng)過一定研究后堅定地認為，對于氣冷式而言肯定是走星形發(fā)動機這條路。而由于整個發(fā)動機的正面將暴露在迎風(fēng)氣流里，在氣缸體上安裝大量的散熱片，就成為理想的氣冷的格局，所以星形發(fā)動機基本上都是氣冷的，星形布置也成了氣冷式的唯一選擇。
    為了獲得足夠的馬力，可以在增加汽缸數(shù)和氣缸口徑上做文章。汽缸數(shù)很多時候由于發(fā)動機正面有限而不能布置太多，增加太多的缸數(shù)肯定會很困難。增加缸徑也有相同的問題，但他們通過技術(shù)資料發(fā)現(xiàn)增加星形的層數(shù)不失為一個好辦法。
    如果單層星形有7個氣缸，雙層就是14個氣缸，這樣計算下去可以讓發(fā)動機有三層甚至四層星形，繼而能有二十幾個、四十幾個氣缸。如此一來可以根據(jù)不同的動力需求而選擇不同的汽缸數(shù)和星形層，無論馬力的大小要求，制造出三四千馬力的發(fā)動機都不再是夢。
    不過他們這樣的設(shè)想同樣有問題，多層星形布置后，排在后面的層次會有很嚴重的冷卻問題。流過的空氣已經(jīng)在前面被加熱了，到了后面已經(jīng)是高溫氣體，冷卻效果要嚴重下降。如果不對后面的層次作特別的補償，后層氣缸的壽命和馬力都會受到損失。
    如果選擇增大沖程是另作為增加有效馬力的方法，但增加沖程會迅速增加迎風(fēng)面積，畢竟迎風(fēng)面積按半徑的平方增加，而阻力和迎風(fēng)面積成正比，而且活塞式發(fā)動機靠燃燒生熱做功，所以燃燒溫度越高，單位體積的出力就越大?？堪l(fā)動機材料的耐熱性硬抗這樣的高溫是不現(xiàn)實的，需要采用更好更實際的冷卻技術(shù)以降低缸體溫度、延長壽命，否則氣冷組是扛不住液冷組的挑釁的。
    對于液冷組而言，他們深知對方有利的條件。氣冷發(fā)動機是直接利用流過發(fā)動機的自然環(huán)境空氣進行冷卻缸體，在一定程度上，氣冷發(fā)動機可在缸體上安裝很多散熱片，有效增加散熱面積。也就是說氣冷發(fā)動機的散熱片的面積不達到所謂的極限，散熱的效率是非?？捎^的。換句話說就是如果星形的層數(shù)不多，而且缸體數(shù)目也一定，采用氣冷方式可以獲得非常好的動力輸出同時也能保證冷卻效果的絕佳狀態(tài)。
    這對液冷組而言可謂是一個不大不小的挑戰(zhàn)，但氣冷本質(zhì)上的冷卻效率不高，即便氣冷組通過各種手段讓多缸體多層數(shù)的大馬力氣冷發(fā)動機，獲得了一定的實際使用能力，液冷組也最多失去的是應(yīng)用于運輸類型的飛機發(fā)動機，他們不能在作戰(zhàn)性質(zhì)飛機亦戰(zhàn)斗機上讓液冷式發(fā)動機毫無作為。
    液冷的主要利器無非就是利用冷卻物質(zhì)，如冷卻水、專用冷卻油等流經(jīng)缸體壁，將熱量帶離發(fā)動機，然后通過專用的散熱器將熱量釋放到空氣中。冷卻物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)大大高于空氣，有利于傳熱，可以有效地將大量熱量帶離發(fā)動機，繼而能容許發(fā)動機達到更高的工作溫度，有利于提高單位體積馬力，并容易使缸體溫度達到高度均勻，改善發(fā)動機工作條件，延長發(fā)動機壽命。
    散熱器的設(shè)計對液冷組乃至他們背后的技術(shù)團隊而言并不是難點，他們有足夠的自信能夠制造出可以不受發(fā)動機缸體形狀、布置的限制，而需采用大量長而窄的散熱片。甚至需要的話，還可以讓冷卻水管在散熱片組之間來回盤旋，組成多程換熱器，非常有利于大大提高散熱效率，后者的散熱效率必將大大高于直接和缸體相連的散熱片。
    水冷的傳熱效率高于氣冷，冷卻性能跟更好，這是不爭的事實也是液冷組的優(yōu)勢。但水冷需要額外的管路和散熱器，讓生產(chǎn)制造更復(fù)雜、養(yǎng)護更繁瑣，這是相對于氣冷的一大缺點，而且從歐洲方面的液冷發(fā)動機應(yīng)用而言，冷卻水泄露還是一個不小的問題。
    由此，在發(fā)動機功率要求不大的時候，水冷有多了散熱器、管路等等引申出的各種問題就顯得很突兀，比氣冷發(fā)動機重且復(fù)雜，就沒有什么優(yōu)越性。功率一定的發(fā)動機的體積和重量都不是問題，氣冷發(fā)動機簡單的特點就十分顯著，液冷沒有任何優(yōu)勢而言。但當發(fā)動機功率要求很高的時候，氣冷發(fā)動機的局限就出來了，大量的散熱片不僅不能有效地散熱，也大大增加了重量，液冷的系統(tǒng)效率優(yōu)勢就顯示出來，系統(tǒng)總重量反而更輕了。
    兩者之間的互有優(yōu)劣都讓彼此難以放棄自己的想法，都欲讓對方接受自己的正確想法，繼而引發(fā)爭論，但爭論的結(jié)果往往都是讓彼此更加確信自己的想法是正確的，可以說爭論由始至終都是無效的。所以，“實踐是檢驗真理的唯一標準”，這句話讓他們都找到了說服對方的好方法，那就是各自做出成就來比拼一番才行。
    工業(yè)部和軍方都很是明顯的指出航空事業(yè)首先是要為軍事服務(wù)，所以研發(fā)的機型無非就是速度快、機動性強的戰(zhàn)斗機，運力范圍大且機動性與經(jīng)濟效益較好的運輸機，遠中近各種航程的轟炸機、偵查與客運等等應(yīng)用的飛機都可以慢慢引申出來。兩大組的比拼從第一種開始了，那就是戰(zhàn)斗機。
    對于戰(zhàn)斗機來說，從歐洲戰(zhàn)爭的血與火實踐已經(jīng)可以知道，追求速度和高度是一個永遠不變的主題，而且這一主題還將繼續(xù)下去。氣冷星形發(fā)動機和液冷直列（包括V形）發(fā)動機在戰(zhàn)斗機上的優(yōu)劣之說，都不能脫離對速度和高度的比試。
    對于速度來說，增大馬力、減小阻力就是不二的法門。
    水冷發(fā)動機對于提高馬力有天然的優(yōu)勢，直列或V形的液冷發(fā)動機的一個巨大優(yōu)勢就是體型狹長，這一優(yōu)勢可以為之帶來迎風(fēng)面積小、阻力小的好處。將直列發(fā)動機沿機身縱向放在前機身內(nèi)，機頭的整流罩可以保持流線型的氣動外形，有利于進一步降低阻力。如此布置以后，使用直列發(fā)動機的戰(zhàn)斗機看起來就是尖頭，這對飛行員的駕駛而言非常有利。
    而氣冷組的星形發(fā)動機要維持良好的氣冷，必須把發(fā)動機的整個正面暴露在迎面氣流里，這樣就難以使用整流罩降低阻力，所以星形發(fā)動機的戰(zhàn)斗機都是鈍頭。鈍頭又使座艙前方視野不良，而為了改善視野只能駕駛員的座艙，這反而進一步增加迎風(fēng)阻力損失了速度。
    當在空中飛行時這一缺點經(jīng)風(fēng)洞試驗后得出的結(jié)論來看，這一缺點并不明顯，然而飛機要起飛與著陸就顯得比較困難，所以在速度上氣冷失敗了一點點。
    兩者速度問題都不是很大，差距并不明顯，但是在高度上各自的缺點卻立馬凸顯出來了。
    高空環(huán)境中空氣稀薄，活塞式發(fā)動機的進氣會受到很大的影響，為了保證發(fā)動機的有效工作就必須采用一定的措施，用機械增壓或渦輪增壓成了必然。
    機械增壓從發(fā)動機用機械聯(lián)動引出一部分功率，驅(qū)動空氣壓縮機，提高進氣壓力，以改善高空的活塞式發(fā)動機的工作效率。機械增壓的好處是在任何發(fā)動機轉(zhuǎn)速都能有效工作，油門響應(yīng)快，壞處是吃掉的發(fā)動機功率比較多，系統(tǒng)重量也比較大。
    渦輪增壓不直接從發(fā)動機中引出功率，而是在發(fā)動機的排氣回路中安裝一個廢氣渦輪，帶動壓縮機完成增壓。渦輪增壓也要吃掉一點發(fā)動機的功率，因為發(fā)動機的排氣背壓增高，發(fā)動機出力下降。但渦輪增壓比機械增壓吃掉的功率要小很多，系統(tǒng)重量輕，可靠性好，壞處是油門響應(yīng)慢，需要發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升到一定程度才能正常工作。
    后者對戰(zhàn)斗機而言并不是問題，戰(zhàn)斗機在向上攀爬時，發(fā)動機已經(jīng)高速運轉(zhuǎn)了，啟動廢氣渦輪不是問題。但油門響應(yīng)是一個問題，所以在戰(zhàn)斗機發(fā)動機上，必然是渦輪增壓和機械增壓一起使用兩者互補。
    當然機械增壓和渦輪增壓的技術(shù)對兩大組而言都不是問題，在汽車工業(yè)上已經(jīng)很純熟應(yīng)用了增壓技術(shù)，當然或許也是因為汽車技術(shù)的純熟，而讓液冷組更有自信要將液冷繼續(xù)下去，因為汽車也是液冷的，包括即將運用于鐵路交通的內(nèi)燃機車。當然打敗氣冷的并不是這些，而是事實。
    作為戰(zhàn)斗機發(fā)動機，渦輪增壓的優(yōu)越性是顯然的，當然也是必然的。但渦輪增壓卻很難用于氣冷星形發(fā)動機上，由于星形發(fā)動機的缸頭朝外，所以每個氣缸分別進氣、分別排氣。機械增壓為每個氣缸的進氣回路分別安裝壓縮機，這估計將是一個巨大的挑戰(zhàn)；而還要應(yīng)用渦輪增壓技術(shù)，就還要求為每個氣缸的排氣回路安裝廢氣渦輪，這將大大增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。
    相比之下，直列或V形發(fā)動機的缸頭一字排開，可以用匯流裝置統(tǒng)一進排氣，只需要一套集中的機械增壓或渦輪增壓裝置就可以了，大大簡化了系統(tǒng)提高了效率。從高空性能來說，直列或V形發(fā)動機也比星形發(fā)動機有利。而星形發(fā)動機如果強行使用兩種技術(shù)后，也在將徹底失去了它引以為傲的結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕便的優(yōu)勢，變得比液冷式更為復(fù)雜龐大臃腫。
    更為有利于液冷組的是，不管是機械增壓還是渦輪增壓，理想情況下都應(yīng)該對增壓后的空氣進行中間冷卻，以降低溫度、提高密度，以便在同樣進氣壓力下，在單位體積內(nèi)灌進更多的空氣，可以和更多的燃料混合燃燒產(chǎn)生更好的動力輸出。星形發(fā)動機的缸頭分別進氣，采用中冷比較困難。直列或V形發(fā)動機采用統(tǒng)一的匯流裝置然后分流到各個氣缸，采用中冷就比較方便。從中冷的角度來說，直列或V形發(fā)動機又比較有利了。
    所以綜合起來，液冷組的發(fā)動機在戰(zhàn)斗機上贏得了全面的勝利，但氣冷組并沒有就此放棄，因為裝備液冷的發(fā)動機的戰(zhàn)斗機必然會對冷卻物質(zhì)，比如說淡水產(chǎn)生龐大的需求，這極大的限制了它的使用范圍，而且氣冷的抗戰(zhàn)損能力也必然值得注意。
    設(shè)想一下，如果敵人將液冷式發(fā)動機的水冷管道和專用的散熱器擊中，只要損毀一部分便能讓冷卻能力喪失，可氣冷組的人沒有想到敵人為什么能夠擊中己方的散熱器之類的所在部位，為什么不去直接攻擊座艙打擊飛行員呢？后者更是一個有效的手段，所以液冷與氣冷的戰(zhàn)斗機并不存在所謂的抗戰(zhàn)損率競爭，不需要大量的冷卻水和啟動環(huán)境多樣化，這才是氣冷組需要考慮到的應(yīng)用優(yōu)勢所在。
    無論怎樣，戰(zhàn)斗機的發(fā)動機應(yīng)用上，二世為人張宇的建議包括另一個時空的實戰(zhàn)檢驗結(jié)果，同樣是液冷式戰(zhàn)斗機占據(jù)了上風(fēng)，但氣冷的也不是一無所成，因為他們還可以運用于第二種飛機類型，對澎湃動力極具要求的運輸機需要星形氣冷發(fā)動機，當然還有更多未知領(lǐng)域需要氣冷發(fā)動機，未經(jīng)過大量實踐檢驗是不能得出真理的，氣冷的前景同樣很廣闊。
    無論怎樣，當氣冷組與液冷組這樣為了自己的意見而堅持、努力的時候，已經(jīng)是對自我能力的自信展現(xiàn)，無論成王敗寇，都是航空事業(yè)的進步，因為這說明自治區(qū)的技術(shù)人才們已經(jīng)成長起來了，發(fā)展至更多領(lǐng)域后，必將更能帶動整體工業(yè)的進步，無論是哪一個行業(yè)。
    當然，這樣的結(jié)局自然不是最終的結(jié)果，當然也不是一個偌大航空動力公司被建立起來的理由，航空動力研究組當初為了一個液冷還是氣冷就展開了如此持久激烈的競爭，如今動力公司成立起來了，相信未來的比拼之路還會更長，但目前而言他們都已經(jīng)有了各自的任務(wù)，那就是踏踏實實生產(chǎn)發(fā)動機，不管是現(xiàn)在的活塞式還是未來的噴氣式。
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