本位面这些玩意什么时候能搞出来以及能不能在下一场战争中派上用场,还需要看未来历史的发展,但是将离心式压气机这条技术路线为德国保留着,总是没什么大错的。
在给未来十年德国喷气式发动机发展所做的规划中,海伦娜准备在叶轮系统上采用三步走的发展战略,并且给三步中的每一步都设置了相对合理的技术跨度。这样就可以保证在技术快速迭代的同时,既不会因为步子迈得过大而跌跌撞撞,也不大会因为步子迈得太小而裹足不前。海伦娜规划的压气机具体发展步骤如下:
第一步是研制采用单级离心式压气机的单转子涡喷发动机。这种压气机是由单级向心式燃气涡轮驱动的,可谓是结构最简单的喷气式发动机叶轮形式。从某种角度上说,这一组合直接借鉴了此前液体火箭发动机上的泵系结构,也与内燃机废气涡轮增压器的结构一脉相承,可以将喷气式发动机的准入门槛降到最低。事实上,上个位面的奥海因博士在研制世界上第一台喷气式发动机时,使用也就是这种简单的叶轮结构。
至于技术挑战,自然也是有的,喷气式发动机的涡轮工作温度比A-*********气涡轮都要高不少。上个位面的1937年3月,奥海因在进行第一次喷气式发动机试车时,由于对燃气温度估计不足,不锈钢制造的涡轮叶片几乎要被炽热的燃气烧穿了。奥海因一开始采用燃烧温度很高的氢气作为燃料,更是加重了这一问题,后来改用汽油作为燃料后,燃气温度有所降低,问题也有所缓解。
幸运的是,本位面海伦娜提前在高温合金领域做了不少技术探索,即使不运用额外的冷却手段,现有的铁基高温合金也能够在*********稳定工作,这个条件对于上个位面*********说,是根本无法想象的。
第二步是研制采用轴流/离心组合式压气机的单转子涡喷发动机。在海伦娜的规划中,这种压气机其实是由数级(初步设想为三级)轴流压气机后面加一级离心压气机构成的。压气机的轴流级和离心级采用同轴设计,依然由一级燃气涡轮驱动。不过涡轮形式会从向心式换成效率更高的轴流式,这样发动机排气推力损失会比较小。采用这种组合的目的,是为了充分发挥轴流式和离心式压气机各自的优点。
一方面,由于前面的三级轴流压气机可以对空气进行一轮初步压缩,这样空气在进入最后一级离心式压气机时,体积就已经大大减小了。这就让最后一级离心式压气机的直径就可以做得小一些,对发动机直径的不利影响也会因此而降低不少。
另一方面,由于离心式压气机的级压比远高于轴流式,只需一级就能达到多级轴
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