He-178宣告喷气时代来临

史达凌

活塞式發动机谢幕

世界上出现的第一种航空发动机是活塞式发动机，其工作原理是活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动，并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。

1903年，莱特兄弟把一台4缸、水平直列式水冷发动机改装之后，成功地用到他们的“飞行者一号”飞机上进行飞行试验。最终实现了人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操作的重于空气的飞行器成功飞行。这台发动机重75公斤，动力性比当时的蒸汽机高出2-3倍。

之后由于战争的需求，航空业蓬勃发展。在两次世界大战之间，活塞式发动机在技术方面也在不断的发展和创新，提高了性能和效率。到第二次世界大战结束时，活塞式发动机已经发展得相当成熟，以它为动力的螺旋桨飞机的飞行速度从16千米/小时提高到600米/小时，飞行高度达到15000英尺（4572米）。可以说，活塞式发动机已经达到其发展的顶峰。

众所周知，要提高飞行速度，除了改变飞机的气动外形，减少飞机在空气中飞行时所受到的阻力外，最重要的方法是提高飞机发动机的效率，使飞机在飞行中获得更大的推力。

活塞式发动机在飞机发展的早期起了重大作用，至今我们还可以见到塞斯纳（Cessna）教练机等小型飞机仍然在使用螺旋桨发动机。但是由于其工作原理和结构的限制，活塞式发动机无法做高空和超声速飞行。这时就需要一种新的技术创新来实现突破了。

打破空中“信息孤岛”

世界上最早提出喷气推进理论的是法国的马克尼上尉和罗马尼亚的亨利·康达。其中，亨利·康达还在1910年前后试制过最早的喷气式飞机，并制造出一架原型机，但未能成功。

到了十九世纪20年代末，当时还是英国空军教官的弗兰克·惠特尔爵士提出了喷气发动机的设想，并于1930年申请了专利。

在当时弗兰克·惠特尔的设想在普通大众听起来就像把人送上月球一样难以令人置信，那些飞机制造商们对此不感兴趣。直到1935年事情才出现转机——惠特尔得到一些空军人士的支持和银行家的资助，得以成立“动力喷气有限公司”。1935年6月，弗兰克·惠特尔开始设计制造真正的喷气发动机。当时，他和研发人员从零开始，一个部件一个部件地进行研制，终于成功研制出了“U型”喷气发动机。

几乎与弗兰克·惠特尔同时，一个德国的飞机设计师也在研制涡轮喷气发动机。他叫恩斯特·海因里希·亨克尔，大学毕业后开始从事飞机设计，曾先后在“信天翁”飞机公司和汉莎·勃兰登堡公司担任总设计师。

1922年12月1日，亨克尔创建了以自己名字命名的“恩斯特·亨克尔航空有限公司”。从1936年起，亨克尔开始与当时正在研究飞机燃气涡轮发动机的帕布斯特·冯·奥海恩合作。

奥海恩是位燃气涡轮专家，他从1934年起就开始研制涡轮发动机，并取得了一定的进展，这次跟亨克尔的合作令他十分兴奋。于是，两个青年才俊一拍即合，一个设计飞机，一个设计燃气涡轮发动机，使得研究工作进展很多顺利。经过不断的试验与失败，终于第一台涡轮喷气发动机于1937年9月首次运转成功。

喷气发动机时代来临

1939年8月27日，是一个炎热的夏日。

这一天，德国著名飞行员弗吕格卡皮坦·埃里希·瓦西茨和往常一样来到了停机坪上，场中停着一架亨克尔公司新制造的飞机。与往常飞机不同的是，这架名为He-178的飞机装有一台HeS3B涡轮喷气发动。当时，这台具有历史意义的发动机重约360公斤，推力380公斤，推重比1.12。

瓦西茨登上飞机，发动了飞机油门，伴随着发动机的巨大轰鸣声，世界上第一架喷气式飞机冲上了蓝天，同时向世界宣告了喷气时代的来临。

这架试飞的He-178为上单翼布局，机翼主要采用木材制造，机身为全金属半硬壳式结构，尾轮可收起，机头吸气，通过机身长长的气道从尾部喷气，飞行速度达到每小时700千米。

首次飞行持续了5分钟，瓦西茨是这样描述飞行感受的：“飞机没有振动并且没有螺旋桨飞机的扭矩效应。飞行平稳……感觉棒极了！”

尽管喷气式飞机有着巨大潜力，但是当时的德国军方并未给与其充分的重视。直到1943年6月，梅塞施密特Me-262飞燕喷气式战斗机在德国正式投产，成为人类航空史上第一种投入实战的喷气战斗机。不过由于出现太晚，加上空军的错误规划，德国喷气式战斗机在第二次世界大战中并未发挥应有的影响。当然换一个角度来看，这也许是世界历史的一个幸运。

最终He-178原型机进行了12次试验飞行后，被送往柏林航空博物馆展示，1943年盟军对柏林进行了空袭，He-178原型机被彻底摧毁。

尽管如此，He-178的出现还是为世界航空业积累了宝贵的喷气式飞机设计经验。二战以后，喷气发动机技术越来越成熟，喷气式飞机迅速取代了活塞式飞机的地位。