超级兵工帝国-第26章
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梅塞施密特继续道：“各位，刚才大家都对菲利普提出的总体设计理念没有异议了。那么接下来，我们再讨论一下这架运输机的可操纵性设计。作为全面衡量一架运输机使用性能的优劣来说，除了前面所要达到的指标外，它的平衡特性、稳定特性和操纵特性同样也非常重要的，比如说在飞行中受到外界扰动飞机平衡即遭破坏而又不能自动恢复，需要飞行员经常花很大的精力纠正，在改变飞行状态的时候，飞行员操纵起来很吃力，飞机反应迟钝，那么这样的飞机几乎就是不可接受的。大家谈谈各自的看法吧！”
卡姆点点头道：“的确如此。飞机的平衡问题，归结为纵向平衡、横向平衡和航向平衡问题。特别是运输机在飞行中，平衡状态是经常变化的，比如燃油消耗、收放襟翼、货物的移动等等都会让飞机平衡发生变化。俯仰力矩的变化需要设计优良的升降舵来调整，飞机的航向平衡和横向平衡也是互相联系的，当一种平衡遭到破坏，另一种平衡也不能保持，而操纵性就显得特别重要了。驾驶杆力的大小及其随着速度变化规律是衡量操纵性好坏的最重要指标，杆力太小，驾驶员不能准确控制和判断飞行状态，杆力太大则又太费力，甚至达不到规定的飞行状态，所以我认为可以在升降舵后缘附近装一个小舵，它可以部分或全部抵消驾驶杆力，帮助飞行员进行操纵。”
梅塞施密特笑道：“卡姆先生说得不错，我认为在方向舵上面也可装这种调整用的小舵，起来类似的作用！另外，飞机的重心位置对纵向稳定性有较大影响，因此在设计的时候，要尽可能让飞机重心靠前。这是由于重心和焦点距离小攻角改变时产生的附加力矩减小，对于重心靠后的飞机，当飞机受到扰动而增大攻角时，机翼产生的附加升力使机头上仰，攻角进一步增大，形成不稳定力矩。所以设计必须考虑到这一点。”
说完，梅塞施密特把目光投向了菲利普，他相信菲利普也有独到的见解。
菲利普见梅塞施密特这样看着自己，只得把自己原来了解到的一些飞机设计知识讲了出来：“其实我认为可以增加一对腹鳍，使方向稳定性更好一些。另外，可以在副翼上设计内封补偿的装置，它的补偿面位于机翼后缘的空腔内，这一空腔由气密胶布隔成上下两部分，互不通气。当副翼向下偏转时，下部压强大，上部压强小，在空腔下部的压强比上部大，因而形成了上下压强差。这一压强差作用在补偿面上，对副翼转轴的力矩与副翼上气动力对转轴的力矩相反，帮助驾驶员克服铰链力矩。”
梅塞施密特大声道：“好！不错！我们就是要汇集大家的智慧，让这架大型运输机成为最先进的运输机。这架大型运输机研制代号就定为M40，代表着这架飞机可以运载4吨货物，同时客运型可以运载40名乘客。M40运输机项目就由卡姆先生担任总设计师，菲利普先生担任总顾问，我来负责协调梅塞施密特公司和龙魂飞机制造公司双方的协调和任务分配工作，最后的总装在龙魂飞机制造公司进行。”
梅塞施密特话音一落，大家都热烈的鼓起掌来，这的确是具有划时代意义的一件大事！想想看，如此巨大的一架陆基大型运输机，这一定是世界上最大最好的运输机了，能够参与这种飞机的研制，那将成为每个人一生中的荣耀！
在那个时空的历史上，1933年是运输机发展史上具有重要意义的一年。2月8日，美利坚合众国波音公司的原型机载着10名乘客首次试飞。改进后的波音247D型运输机巡航时速为304公里，航程达1200公里。7月1日，美利坚合众国道格拉斯公司DC─1型运输机首次飞行，后来改进定型为DC─2型，它可载客16人，巡航时速274公里，航程1900公里。波音247D和DC─2标志着现代运输机的诞生，它们的结构、性能、乘坐舒适性都较早期的运输机有显著的提高。它们一问世，就接到了各航空公司的大量订货。
不过，当梅塞施密特公司计划研制大型运输机之时，原来的历史已经注定要被改变了。按照目前的计划，梅塞施密特公司的大型运输机不但有可能比波音247D更早制造出原型机来，而且在技术方面全面领先于后者。要知道梅塞施密特M40运输机设计起飞重量达到18吨，是波音247的三倍，载重量和航程也远超过后者，而且M40运输机几大突破性的设计一定会让它在世界航空史上划上浓重的一笔。
第六十五章废气涡轮增压器测试协调会
半个月之后，M40运输机开始进入研制阶段，发动机将采用BMW的活塞发动机，并且将安装正在研制中的废气涡轮增压器，以及6叶变矩螺旋桨。总体结构设计在龙魂飞机制造公司进行，而多数子系统设计则由经验丰富的梅塞施密特公司负责。
M40运输机是继M20轻型运输机之后，梅塞施密特公司的第二种产品，而且又是一种举世无双的大型运输机，当然是在此时的飞机当中算大型的，放在后世只能算是一架小型战术运输机了。这架飞机能不能成功，关系到梅塞施密特公司和龙魂飞机制造公司的未来，因此两边都开足马力，全力投入到研制当中。
正在此时，废气涡轮增压器的研制总算告一段落，十余台废气涡轮增压器样机终于试制成功，马上就要装机进行测试。这对于刚刚起步的龙魂飞机制造公司来说，可是一件了不得的大事！
这些废气涡轮增压器将送到梅塞施密特公司，并且安装在M20运输机上面进行飞行测试，检验是否达到设计指标。由于涡轮增压器的重要性，菲利普亲自带队押运着这些涡轮增压器来到梅塞施密特公司，同行的还有大卫和保罗。
再次来到位于巴伐利亚的梅塞施密特公司，菲利普不由得感慨万千。上次来到这里，是帮助公司推销M20运输机，结果大获成功，而且全金属变矩螺旋桨也火了起来，现在销售势头良好。不过，菲利普知道，这些全金属变矩螺旋桨要不了多久就会被其他的飞机制造公司仿制出来，因此等到全金属变矩螺旋桨大行于世的时候，其中的利润就会非常小了。只有加快速度研制出M40大型运输机以及更先进的飞机，龙魂飞机制造公司才能真正成为一家在航空工业领域独树一帜的飞机制造公司，进而才能更快地向其他兵器工业领域进军。
梅塞施密特公司会议室，航空涡轮废气增压器装机测试协调会在梅塞施密特主持下，紧张而热烈地进行着讨论。
会议首先由菲利普进行龙魂公司WZ－1型航空废气涡轮增压器的工作原理和结构讲解。
菲利普看着会议室里面的十几名梅塞施密特公司工程师，自信地讲道：“各位同行，大家都知道，使用航空活塞发动机作为动力装置的飞行器在高空飞行时，由于高度的升高，大气压力和空气密度逐渐下降，因此进入活塞发动机的空气量减少，并且含氧量也大幅度下降，这样就导致航空活塞发动机的最大输出功率逐渐下降，因此目前使用航空活塞发动机的飞机其飞行高度一般不超过5000米，最高不过8000米。”
菲利普停顿了一下，发现工程师们都点头回应，便继续道：“为了满足飞机高空飞行的要求，提高飞机的升限，并且降低发动机油耗油率，增加航空发动机可用功率，就非常有必要在航空活塞发动机安装废气涡轮增压系统，从理论计算分析，单级涡轮增压就可以使M20轻型运输机的飞行高度增加40％以上，从5000米提高到7000米以上，如果使用两级涡轮增压则可以达到12000米以上，使用三级涡轮增压更能达到惊人的15000米。而且使用废气涡轮增压器，可以使用M20的油耗降低10％以上，高空可用功率增加15％以上。”
听到这里，便有一名梅塞施密特公司的工程师问道：“请问菲利普先生，既然这种废气涡轮增压器有如此之大的作用，它的结构和原理我们也作过了解，不过现在好像只有美国人研制成功，而大部分的飞机会使用机械增压器，WZ－1型涡轮增压器有何特点，可以使得M20运输性能得到如此大的提高？”
菲利普信心十足地回答道：“我们龙魂飞机制造公司的WZ－1型航空活塞发动机废气涡轮增压器，主要由压气机和涡轮机两大部分组成。涡轮机利用废气的部分能量转变为机械功，压气机利用涡轮机输出的机械功，把空气压力提高，然后把增压空气输送到活塞发动机气缸内，以达到增压的目的。WZ－1型增压器尺寸小，流量小，转速高，为了避免高转速下叶片强度的问题，它采用了高强度合金，并且采用径流式涡轮。它由涡轮进气壳、转子、中间壳、压气机蜗壳、扩压器和压气机进气壳等部件组成，大家请看。”
说到这里，菲利普拿起早就准备好的涡轮增压器部件，一个一个给工程师们展示着，并且详细介绍了每一个部件的作用。
“WZ－1型涡轮增压器的转子系统由一级离心压气机和一级径流式涡轮组成，压气机部分包括9个大叶片和9个小叶片，涡轮部分包括13个小叶片，在工作中径流式涡轮径向进气，轴向出气。这些叶片全部采用龙魂公司和博福斯公司联合开发的新型铝合金制成，具有强度高、重量轻的特点，工作转速约90000转每分钟，增压比达到2。8。随着海拔升高，压气机转速升高，流入涡轮的废气量增大，放气量减小，到达8000米以上时，所有废气都流入涡轮做功，因而发动机在海拔升高过程中，由于涡轮增压器的进气压力补偿作用，功率和转矩基本保持不变，直到8000米以上涡轮增压器的增压能力已经不能保证足够的进气压力，发动机功率才会迅速下降。如要解决继续升高的问题，就必须增大增压器的增压能力，采用多级增压了。”菲利普一口气把WZ－1型涡轮增压器的工作原理和结构讲完，只见场内的工程师们一个个都听得入神，半天没反应过来。
梅塞施密特带头鼓掌道：“菲利普，讲得好！”众人这才回过神来，跟着鼓起掌来。
梅塞施密特大声道：“菲利普，你们的WZ－1废气涡轮增压器设计很精密呀，我相信只要把它安装到M20运输机上，一定会取得成功！你接着说说WZ－1废气涡轮增压器安装和测试的安排吧，我们好尽快开展测试工作，早一天让它装上M20运输机，就早一天让M20的性能更上一层楼啊！”
第六十六章两万英尺之上
菲利普点点头继续道：“我们的设计增压比达到了2。8，是属于高增压比的涡轮增压器。我们的M20使用的是BMW工厂的航空活塞发动机，该发动机为四冲程汽油发动机，在地面标准大气条件下的起飞功率515马力，最大连续功率为470马力，发动机最大连续功率保持高度为4875米。由于涡轮增压器在低速阶段作用并不明显，因为我们这次主要测试涡轮增压器在M20飞行到3000米以上高度时的数据，再来分析它是否达到设计指标。”
“另外，涡轮增压器各特性参数的计算也是重要的一环。由于废气涡轮增压器是涡轮和压气机组成，压气机又是单级离心式，涡轮是径流式，废气涡轮增压器的稳定运行必须满足涡轮与碰运气机能量平衡、流量平衡及转速相等三个条件。单纯用理论方法计算压气机特性是十分困难的，因此我们采用实际测试的方法来取得压气机特性参数。通过绘制压气机特性曲线图，获取压气机的空气质量流量、压气机效率、压气机转速和压气机增压比之间的相互关系。我们将在飞行测试的M20运输机上安装飞行参数记录仪，实时记录转速、油门位置、进气压力、进气温度、增压压力、增压温度、排气温度、润滑油压力、润滑油温度和冷却液温度等发动机与增压器参数。”
菲利普的话音刚落，梅塞施密特就急忙道：“既然如此，那我们赶快抓紧时间进行测试，我也对WZ－1型涡轮增压器的测试结果很感兴趣，如果能安装到M20运输机上面，M20运输机的性能又能够得到很大的提高呀。”
菲利普点点头道：“好，我们首先要进行涡轮增压器和测试仪表的安装，这需要在座的工程师们大力协助。另外，在测试过程中需要安排专人实时记录测试数据。梅塞施密特先生，您看？”
梅塞施密特看向几名工程师，然后大声道：“比利、亚瑟、克鲁斯，你们三个就负责配合菲利普先生和大卫、保罗实施这次测试。”
然后梅塞施密特又对菲利普道：“菲利普，比利是我们公司的航空发动机资深工程师，亚瑟也对航空发动机有深入的研究，克鲁丝则是试验测试方面的专家，相信有他们三个的配合，今天测试工作一定能够顺利完成。”
菲利普看了看三人，然后正色道：“三位，今天的测试对于我们来说非常重要，涡轮增压器是一件精密的机器，大家需要注意在测试过程中，发动机排气温度最高不超过1000摄氏度，发动机振动不超过35个G，涡轮转速不超过20万转每分钟，润滑油温度不得超过150摄氏度。”
三人都认真地点了点头，比利热切地道：“放心吧，菲利普先生。我们保证把这件事干得漂漂亮亮的。”
菲利普点了点头道：“好，咱们现在就去安装涡轮增压器和测试仪表吧。”
还好，由于M20运输机设计时在发动机舱留的空间比较大，因此安装体积并不算大的涡轮增压器和一些仪表并没有费太大的劲，但是在涡轮增压器和活塞发动机的连接上却是费了不少功夫，虽然设计时已经考虑了安装和匹配的问题，几个人还是忙活了两个小时左右，才算安装好两台涡轮增压器以及测试用的仪表。
这次测试使用了两架M20运输机，菲利普和大卫、比利为一组，梅塞施密特和保罗、亚瑟、克鲁丝一组。两架M20运输机轻盈地从跑道上飞上蓝天，开始了它的测试旅程。
在涡轮增压器的作用下，M20运输机不断向新高度发起冲击。原本M20运输机只能飞到5000米上下，便已经无力再往上爬升了，但是今天两架M20都轻松突破了这个高度。
机舱里面，梅塞施密特兴奋地大叫道：“上帝！涡轮增压器的作用也太强大了吧！照我看，它就是飞上万米高空，也没有问题啊！不过，现在咱们必须得穿上防护服和氧气面罩了，这个高度的氧气含量实在太低了，而且温度似乎低得让人受不了，我感觉都有些吃不消了。”
经过梅塞施密特这么一说，众人这才感觉到不适。由于M20运输机的机舱是非气密舱，因此众人也各自准备了一套防寒服和氧气面罩。要知道人体一般能够承受的高度只有4000米左右，超过5000米则需要采取保护措施。像民航机都是气密性的增压舱，而战斗机飞行员则是有专用的抗荷服和氧气系统。
不过在这个时候，高空加压服还并没有出现，因此他们只能穿防寒服保暖，并戴上氧气面罩。在历史上，英国人于1933年研制出第一代高空加压服。1934年10月，各国飞行好手都聚集在伦敦，参加从伦敦飞往墨尔本的国际飞行大赛。美国人柏斯特为了在这次大赛中夺标，做了相当充分的准备。早在1931年，他在自己的飞行实践中认识到，飞机飞得越高，就能飞得越快，但要在平流层中飞行，飞行员得穿戴特殊的服装和帽子，起御寒、供氧、防震及加压的作用。柏斯特请了一位名叫古德里奇的工程师用降落伞的帆布特制了一件密封的衣服，用铅制了一顶盔帽，花费了75美元。但当柏斯特穿着这件衣服到减压室试验时，刚一打气衣服就崩破了，腰部裂开一条缝，世界上第一件飞行�
