送交者: YK 于 April 07, 2002 01:37:10:
航空發動机是飛机的心臟，其技術性能直接決定著作戰飛机的戰術技術性能。第二次世界大戰中、前期，德國空軍之所以能夠所向披靡，橫掃歐洲、稱雄北非，正是歸功于其裝備技術的巨大优勢，尤其得益于德國航空動力技術在戰前所取得的領先地位。而隨著戰爭的發展，卓越的德國航空科技又不斷在噴气發動机技術、火箭推進技術等方面取得了突破。但希特勒短視的軍事戰略卻顯然忽略了新技術与常規技術的合理發展和應用，最終導致德國常規活塞發動机技術逐漸落后于美、英的發展，從而逐漸喪失了空軍裝備技術优勢，進而喪失了戰略制空權。可以說德國空軍由鼎盛到衰落的過程同時也是航空技術优勢得而复失的過程，而航空動力技術則是其中的決定性因素。現在，就讓我們回到上個世紀30年代那戰云密布的歐洲，去重溫德國精湛航空動力科技的精髓吧。
進入20世紀30年代，新型的液冷V型汽缸活塞發動机取代星型气冷發動机而成為軍用飛机動力的主流，歐洲各航空強國紛紛為其最新研制的高速現代化作戰飛机安裝了結构緊湊、空气阻力小的液冷發動机。于是，為了盡快完成重新軍備并迅速取得對英、法的航空技術优勢，這時的德國航空動力技術發展出現了液冷發動机一邊到的局面。戰爭前夕，德國空軍的主力作戰飛机中衹有Do 17Z型一种還在使用星型气冷發動机。
在整個戰爭中，德國最重要的液冷航空發動机厂商有兩個，那就是著名的戴姆勒.奔馳（縮寫為DB）公司和容克斯發動机公司（縮寫為Jumo）。戰爭爆發時，這兩個公司的產品几乎裝備于所有一線的德軍作戰飛机。
戴姆勒.奔馳戰前第一個重要型別是1000馬力級的DB600系列，而DB600實用化的量產型則是DB601系列。該系列發動机是專為新一代戰斗机----梅塞施密特Me Bf109研制的。DB601A功率提高到1100馬力，主要裝備Bf109E，雙發的Me Bf110C也采用此型為動力。這是一种典型的德國式的液冷倒立V型12缸活塞發動机，兩列汽缸向下成60度夾角，中間容納齒輪傳動裝置，渦輪增壓器位于發動机的左側。其特點是結构緊湊，由于汽缸位于下方，上方騰出的空間可以安裝机槍及同步協調器。這种布局方式也是德國戰斗机的典型識別特征。与同時期的英、法發動机相比，DB601不僅功率大、結构緊湊，其最主要的优勢在于采用了燃油直接噴注系統，這是戴姆勒.奔馳精湛技術的体現，在1940年是絕無僅有的。以DB601A為動力的Bf109E可以做劇烈的大過載机動而無須顧慮空中停車，而英、法戰斗机，如“噴火”MK.I、D.520則望塵莫及。另外值得一提的是DB601A的一种特殊改型---- DB601ARJ，為了沖擊世界飛行速度記錄，戴姆勒.奔馳公司專為梅塞施密特Me 209V1制造的。通過向發動机的渦輪增壓器注入強氧化劑，使引擎在瞬間爆發出2300匹馬力的惊人力量，而最大起飛輸出功率也可達1800馬力。正是拜此強勁動力之賜，1939年4月26日，Me 209V1創造了3千米直線航線海平面平均平飛速度755.138千米/小時的飛行速度世界紀錄，打破了老對手亨克爾公司的He 100在僅僅27天前創下的記錄。但DB601ARJ 壽命极短，散熱困難，并沒有什么實用价值。1940年夏，燃油噴注系統和增壓器經過改進的DB601N幵始投入生產，其功率提高到1200馬力，許多一線的Bf109E-4戰斗机在前線直接更換此型發動机以提高性能，經過這樣改裝的飛机稱為Bf109E-4/N。由于新型動力研制進度的拖延，DB601N也成為Bf109F早期型的動力。1941年，DB601系列的最后兩种改進型DB601E幵始裝備于Bf109F-3，DB601F則裝備Me 210A-1，兩款動力的最大輸出功率均為1350馬力。
戴姆勒.奔馳DB601A參數
年代 1937
類型 燃油直噴12汽缸倒立V形液冷活塞發動机
缸徑 150毫米
活塞行程 160毫米
總汽缸容量 33.9公升
壓縮比 6.9 : 1
燃料 87或92號航空汽油
最大轉速 2400轉/分
變速比 1 : 1.55
凈重 610千克
全長 1352 毫米
全寬 705 毫米
全高 1027 毫米
最大起飛輸出功率 1100馬力
額定功率 1020馬力/4500米(5分鐘)
最大持續功率 960馬力/5000米(30分鐘)
最大巡航功率 890馬力/5700米
最大經濟巡航功率 800 馬力/5500米
面對戴姆勒.奔馳這樣強大的競爭對手，容克斯發動机公司當然也不示弱。繼1933年為Ju 86研制的Jumo205液冷6缸直列引擎之后，1936年，600馬力級的Jumo210系列發動机幵始裝備梅塞施密特Me Bf109和Ju 87的早期量產型。但Jumo210動力不足最終導致Bf109選擇了戴姆勒.奔馳的產品。1938年，經過改進的Jumo211系列誕生了。Jumo211A加大了汽缸容量，改進了增壓器，最大功率達到1100馬力。Jumo211是与DB601一樣的12缸倒立60度夾角V形液冷活塞發動机，也采用燃油直噴技術，所不同的是其渦輪增壓器裝在右側，大有決不苟同的味道。Jumo211体積与功率都略大于DB601，而油耗低、性能可靠，非常适合裝備戰術轟炸机一類的中型飛机。在与戴姆勒.奔馳的競爭中，容克斯最大的优勢在于它本身就是德國最大的轟炸机制造商。Ju 87、Ju 88都安裝Jumo211引擎，亨克爾公司的He 111也選擇Jumo211為動力。于是Jumo211在戰爭爆發時已經成為德國主力轟炸机的標准動力。与DB601一樣，Jumo211也得到了不斷的改進。1939年1200馬力的Jumo211D幵始裝備Ju 87B-2俯沖轟炸机，1940年Jumo211F/J功率提高到1400馬力，裝備He 111H和Ju 88A。1943年該系列最終發展到P/Q型，功率達1500馬力。
容克斯Jumo211Da參數
年代：1939
類型：燃油直噴12汽缸倒立V形液冷活塞發動机
缸徑：150毫米
活塞行程：165毫米
總汽缸容量：35公升
壓縮比：6.5:1
凈重：660千克
全長：2173毫米
全寬：804毫米
全高：1053毫米
1942年初，期待已久的新型液冷發動机DB605終于進入量產了。2月，首批安裝DB605A-1/B-1的Me Bf109G-1戰斗机幵始生產，而安裝DB605B-1的Me Bf110G-0重型戰斗机也于5月首飛。DB605A与DB605B基本相同，A型的潤滑油气泡分离器安裝于發動机右側中部，而B型的潤滑油气泡分离器則安裝在發動机左側上部。雖說是新一代發動机，DB605A/B的主要結构与DB601E相似，衹是加大了缸徑和活塞行程、改進了渦輪增壓器，整体尺寸、重量較DB601也增加了，引擎最大起飛輸出功率提高到1475馬力。由于引擎和飛机的重量增加，Bf109G的性能并不比Bf109F有質的提高。為了彌補持續功率不足的缺陷，德國航空科技幵始研制一种引擎增壓裝置，提高發動机的瞬時輸出功率，以解燃眉之急。第一种引擎增壓裝置是1940年末出現的GM-1型，其工作原理是向DB601N或DB605A發動机渦輪增壓器注入N2O（一氧化二氮），籍以增加引擎功率。最早安裝GM-1的是Bf109E-7/Z戰斗机，安裝GM-1的Bf109G机体改型稱為U2。GM-1适合高空使用，主要裝備Bf109G-1、G-3、G-5等高空戰斗机。使用GM-1的DB605A/B發動机瞬時功率可達1700馬力。
1944年，美軍投入新型的P-47“雷電”和P-51“野馬”戰斗机掩護B-17、B-24重轟炸机大編隊深入德國本土進行晝間精确轟炸。盟軍戰斗机不僅在數量上占絕對优勢，在質量上也凌駕于德國戰斗机之上。德國在戰爭初期盲目樂觀，戰略上陶醉于閃擊戰的暫時胜利，但隨著戰爭進入相持階段和盟軍轉入反攻，軍事技術上准備不足、發展失衡和缺乏技術儲備的缺陷逐漸暴露出來。美、英本來就擁有雄厚實力，在戰爭中注重常規技術的平衡發展。僅就航空動力技術角度看，美、英很快在發動机渦輪增壓技術等關鍵技術上取得進展。1943年，美國的帕卡德V-1650、P&W R-2800“雙黃蜂”和英國的羅爾斯﹒羅伊斯“默林”60（Merlin 60）、“獅鷲”（Griffon）發動机都安裝了2段2速渦輪增壓器，使引擎無論在高空還是在低空均能有良好的功率輸出。憑借這些發動机的优秀性能，美國的P-47D 、P-51B/D，英國的“噴火”IX和“噴火”XIV型戰斗机得以在速度、航程、爬升率、升限等各項性能上對德國主力戰斗机Me Bf109G、Fw190A均形成壓倒优勢。
而德國則在航空發動机渦輪增壓器多段變速技術上遲遲無法取得突破，本打算在DB605上安裝2段3速渦輪增壓器的計划無法實現。戴姆勒.奔馳公司的技術人員衹得繼續采取在DB605上安裝引擎增壓裝置或簡單加大渦輪增壓器的方法臨時救場了。1944年，使用更廣泛的MW50引擎增壓裝置幵始安裝于Bf109G-6/U-3戰斗机。MW50采用水和甲醇溶液作為增壓劑，使DB605A/B瞬間輸出1800馬力的動力。MW50很快成為DB605A的標准化裝備，整套裝置稱為DB605AM。另外一种改進型稱為DB605AS，就是給DB605A裝上DB603G引擎的大型渦輪增壓器，改用96號C3燃油，使最大起飛輸出功率增至1800馬力，此型動力主要裝備Bf109G-5AS 和Bf109G-6AS戰斗机。若再安裝MW50，使用C3燃油，則稱為DB605ASCM，若仍使用DB605A/B 的87號B4燃油，即稱為DB605ASBM，此兩款引擎主要裝備Bf109G-14AS戰斗机。DB605AS進一步提高油气壓縮比，經過標准化后便成了Bf109G-10戰斗机的新動力DB605D。若再配合MW50裝置、使用C3燃料便成為DB605DCM。使用B4燃油的就是DB605DBM。DB605DCM短時可爆發出2000馬力的強大動力，使Bf109G-10的最大平飛速度達690千米/小時，堪与盟軍新型戰斗机媲美，但這樣的速度衹能維持几分鐘。
“希特勒在歐洲修建了一座堡壘，但卻忘了給它加一個屋頂。”正如福蘭克林﹒羅斯福總統所說的那樣，由于德國忽視發展新一代戰斗机，而裝備BMW 801D气冷14缸星型活塞發動机的Fw190A在7000米以上的高空飛行性能將急劇下降，所以在高空抗擊美國重轟炸机群的重任就衹能由老舊的Bf109G苦苦支撐了。
參考出處：
Crescent Books 《The Great Book Of World War II Airplanes》
David Mondey 《Axis Aircraft of World War II》
Green Arrow《德國軍用机集1928-1945》
Agencja A.J.Press〈Messerschmitt Bf109〉