发动机里的战斗机 缸内直喷技术空战史

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这台奇怪的机器，让我们谈谈发动机。回顾十年前，汽车发动机的主流还是在多点喷射。当时大众和奥迪刚刚配备“缸内直喷”，感觉像是汽车行业的黑科技。但是你知道吗？如今，家用车上的缸内直喷是别人的玩法。这项技术其实出现在一百年前！是第二次世界大战的战士使它出名的。

大家要记住，在汽油机之前，直喷技术就已经装备在柴油机上，这也是它最初应用的由来。1894年，第一台缸内直喷柴油机样机诞生。当然，当时汽车才诞生几年，绝对只是初步测试阶段，更谈不上应用。

汽油机的节奏也不落后几步。1902年，法国人莱昂·莱瓦瑟尔开发了第一台汽油直喷发动机的结构。1906年装备在法航/[K0/]制造商安托万·瓦内尔公司的Aero 空发动机上。这是世界上第一台V16发动机，输出100马力，成功装备飞机。

德国人在机械方面一直领先，所以他们很快就开始尝试。胡戈·容克斯是德国航空领域的先驱空并推广了全金属机身等多项技术。1916年，容克公司的飞机上安装了第一台直喷汽油机，当然这只是一个小规模的实验。

北欧国家往往能带来小惊喜。1925年，瑞典工程师乔纳斯·海塞尔曼开发了一种直喷式发动机，既可以使用汽油，也可以使用柴油，其运行方式也是奥托循环和狄塞尔循环的混合。赫斯曼发动机在20世纪（查成交价|参配|优惠政策）二三十年代在瑞典的公共汽车和其他服务车辆上使用，被认为是直喷式汽油发动机在汽车上最早的应用。

真正发扬光大的是德国。如今，知名的博世公司在这方面非常活跃。上世纪（查成交价|参配|优惠政策）30年代，公司开发出成熟的汽油直喷技术，用于奔驰、宝马的航空空发动机，随后很快投入二战。

需要明确的是，当时的直喷并不是现在的电控，而是纯机械控制的原理。精度肯定比现在的车差远了，油耗也不比化油器少。当然，他们用这个东西绝不是为了省油。主要目的是增加飞机的功率，同时提高机动性。其中比较著名的航空空发动机是戴姆勒-奔驰的DB601和DB605系列。

1933年，戴姆勒-奔驰开发了新一代DB600系列发动机，性能接近1000马力，是当时世界上最先进的发动机。1935年，奔驰在此基础上增加了缸内直喷技术，成为著名的DB601。

DB601和DB600的总体布局相同，采用水冷倒V12布局，发动机排量33.9升，最大功率约1100马力。1940年，DB 601和DB 600开始装备在著名的Messerschmidt Bf109E战斗机上。

其实DB601的威力并没有那么强大。优势就在于这一套直喷。早期英国空战争中飓风和喷火战斗机的梅林发动机仍然使用传统的浮子化油器。它的问题是只能承受重力的正加速度。如果有持续的负重力，可能会“淹没”化油器，从而降低发动机功率甚至熄火，但采用直喷技术的德国战斗机没有这个问题。

因此在空战争中，Bf109经常使用负G机动来对付对手，比如平飞时的推杆俯冲，如果英国战斗机跟随俯冲，可能会失去动力。

此外，德国王牌飞行员哈特曼还发明了一种叫“哈特曼逃逸”的机动。敌机从后面咬的时候，德国飞行员会先做一个大角度的水平圆。当敌人即将到达射击窗口时，他会突然将鱼竿推出圆圈。由于直喷发动机的优势，发动机可以连续输出，这样飞行员就可以摆脱敌人的攻击，但是早期的英国战斗机无法进行这样的机动。

当然，英国人也不是完全束手无策。他们可以做半滚，倒着俯冲，咬敌人，从而保持正加速。

此外，1941年，灰背猎鹰（查成交价|参配|优惠政策）发动机开始配备由本迪克斯和斯特罗姆贝里公司联合研制的无浮动压力化油器，负G值可以顺利供油，彻底解决了机动性问题，帮助英国打赢了英空战争。

除了德国战斗机，直喷技术的另一个应用可能有些出乎意料:苏联。二战时期苏联的施维佐夫Ash-82FN是缸内直喷发动机。它是在化油器Ash-82的基础上改进而来，最大功率超过1800马力。它装备在Lager -7等战斗机上，这使它成为一个非常成功的型号，杀死了各种各样的德国对手。

当然缸内直喷也不是处处都好。可能最大的缺点就是当时的技术比较复杂。原本英国人考虑用缸内直喷取代他们的灰背猎鹰发动机，但要做到这一点，就要重新改造气缸盖，改装成本非常高。另一方面，直喷的动力提升不一定明显。英国人发现，气缸外的油气混合物可以使进气温度降低25摄氏度，从而增加动力。综上两点，英国人没有更换直喷，而是改用了压力化油器。

正如本文开头提到的，缸内直喷技术在最近二三十年里并不是一个新概念，但它在二战中发挥了重要作用。有时候，我觉得现在家用车的技术曾经装备在顶级战争机器上，所以我并不觉得奇怪。当然，我们身边很多新的民用技术都来自军事装备，这并不奇怪。你能想到哪些例子？在评论里分享。