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大国无疆-第46部分
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如果单层星形有7个气缸，双层就是14个气缸，这样计算下去可以让发动机有三层甚至四层星形，继而能有二十几个、四十几个气缸。如此一来可以根据不同的动力需求而选择不同的汽缸数和星形层，无论马力的大小要求，制造出三四千马力的发动机都不再是梦。
不过他们这样的设想同样有问题，多层星形布置后，排在后面的层次会有很严重的冷却问题。流过的空气已经在前面被加热了，到了后面已经是高温气体，冷却效果要严重下降。如果不对后面的层次作特别的补偿，后层气缸的寿命和马力都会受到损失。
如果选择增大冲程是另作为增加有效马力的方法，但增加冲程会迅速增加迎风面积，毕竟迎风面积按半径的平方增加，而阻力和迎风面积成正比，而且活塞式发动机靠燃烧生热做功，所以燃烧温度越高，单位体积的出力就越大。靠发动机材料的耐热性硬抗这样的高温是不现实的，需要采用更好更实际的冷却技术以降低缸体温度、延长寿命，否则气冷组是扛不住液冷组的挑衅的。
对于液冷组而言，他们深知对方有利的条件。气冷发动机是直接利用流过发动机的自然环境空气进行冷却缸体，在一定程度上，气冷发动机可在缸体上安装很多散热片，有效增加散热面积。也就是说气冷发动机的散热片的面积不达到所谓的极限，散热的效率是非常可观的。换句话说就是如果星形的层数不多，而且缸体数目也一定，采用气冷方式可以获得非常好的动力输出同时也能保证冷却效果的绝佳状态。
这对液冷组而言可谓是一个不大不小的挑战，但气冷本质上的冷却效率不高，即便气冷组通过各种手段让多缸体多层数的大马力气冷发动机，获得了一定的实际使用能力，液冷组也最多失去的是应用于运输类型的飞机发动机，他们不能在作战性质飞机亦战斗机上让液冷式发动机毫无作为。
液冷的主要利器无非就是利用冷却物质，如冷却水、专用冷却油等流经缸体壁，将热量带离发动机，然后通过专用的散热器将热量释放到空气中。冷却物质的导热系数大大高于空气，有利于传热，可以有效地将大量热量带离发动机，继而能容许发动机达到更高的工作温度，有利于提高单位体积马力，并容易使缸体温度达到高度均匀，改善发动机工作条件，延长发动机寿命。
散热器的设计对液冷组乃至他们背后的技术团队而言并不是难点，他们有足够的自信能够制造出可以不受发动机缸体形状、布置的限制，而需采用大量长而窄的散热片。甚至需要的话，还可以让冷却水管在散热片组之间来回盘旋，组成多程换热器，非常有利于大大提高散热效率，后者的散热效率必将大大高于直接和缸体相连的散热片。
水冷的传热效率高于气冷，冷却性能跟更好，这是不争的事实也是液冷组的优势。但水冷需要额外的管路和散热器，让生产制造更复杂、养护更繁琐，这是相对于气冷的一大缺点，而且从欧洲方面的液冷发动机应用而言，冷却水泄露还是一个不小的问题。
由此，在发动机功率要求不大的时候，水冷有多了散热器、管路等等引申出的各种问题就显得很突兀，比气冷发动机重且复杂，就没有什么优越性。功率一定的发动机的体积和重量都不是问题，气冷发动机简单的特点就十分显著，液冷没有任何优势而言。但当发动机功率要求很高的时候，气冷发动机的局限就出来了，大量的散热片不仅不能有效地散热，也大大增加了重量，液冷的系统效率优势就显示出来，系统总重量反而更轻了。
两者之间的互有优劣都让彼此难以放弃自己的想法，都欲让对方接受自己的正确想法，继而引发争论，但争论的结果往往都是让彼此更加确信自己的想法是正确的，可以说争论由始至终都是无效的。所以，“实践是检验真理的唯一标准”，这句话让他们都找到了说服对方的好方法，那就是各自做出成就来比拼一番才行。
工业部和军方都很是明显的指出航空事业首先是要为军事服务，所以研发的机型无非就是速度快、机动性强的战斗机，运力范围大且机动性与经济效益较好的运输机，远中近各种航程的轰炸机、侦查与客运等等应用的飞机都可以慢慢引申出来。两大组的比拼从第一种开始了，那就是战斗机。
对于战斗机来说，从欧洲战争的血与火实践已经可以知道，追求速度和高度是一个永远不变的主题，而且这一主题还将继续下去。气冷星形发动机和液冷直列（包括V形）发动机在战斗机上的优劣之说，都不能脱离对速度和高度的比试。
对于速度来说，增大马力、减小阻力就是不二的法门。
水冷发动机对于提高马力有天然的优势，直列或V形的液冷发动机的一个巨大优势就是体型狭长，这一优势可以为之带来迎风面积小、阻力小的好处。将直列发动机沿机身纵向放在前机身内，机头的整流罩可以保持流线型的气动外形，有利于进一步降低阻力。如此布置以后，使用直列发动机的战斗机看起来就是尖头，这对飞行员的驾驶而言非常有利。
而气冷组的星形发动机要维持良好的气冷，必须把发动机的整个正面暴露在迎面气流里，这样就难以使用整流罩降低阻力，所以星形发动机的战斗机都是钝头。钝头又使座舱前方视野不良，而为了改善视野只能驾驶员的座舱，这反而进一步增加迎风阻力损失了速度。
当在空中飞行时这一缺点经风洞试验后得出的结论来看，这一缺点并不明显，然而飞机要起飞与着陆就显得比较困难，所以在速度上气冷失败了一点点。
两者速度问题都不是很大，差距并不明显，但是在高度上各自的缺点却立马凸显出来了。
高空环境中空气稀薄，活塞式发动机的进气会受到很大的影响，为了保证发动机的有效工作就必须采用一定的措施，用机械增压或涡轮增压成了必然。
机械增压从发动机用机械联动引出一部分功率，驱动空气压缩机，提高进气压力，以改善高空的活塞式发动机的工作效率。机械增压的好处是在任何发动机转速都能有效工作，油门响应快，坏处是吃掉的发动机功率比较多，系统重量也比较大。
涡轮增压不直接从发动机中引出功率，而是在发动机的排气回路中安装一个废气涡轮，带动压缩机完成增压。涡轮增压也要吃掉一点发动机的功率，因为发动机的排气背压增高，发动机出力下降。但涡轮增压比机械增压吃掉的功率要小很多，系统重量轻，可靠性好，坏处是油门响应慢，需要发动机转速上升到一定程度才能正常工作。
后者对战斗机而言并不是问题，战斗机在向上攀爬时，发动机已经高速运转了，启动废气涡轮不是问题。但油门响应是一个问题，所以在战斗机发动机上，必然是涡轮增压和机械增压一起使用两者互补。
当然机械增压和涡轮增压的技术对两大组而言都不是问题，在汽车工业上已经很纯熟应用了增压技术，当然或许也是因为汽车技术的纯熟，而让液冷组更有自信要将液冷继续下去，因为汽车也是液冷的，包括即将运用于铁路交通的内燃机车。当然打败气冷的并不是这些，而是事实。
作为战斗机发动机，涡轮增压的优越性是显然的，当然也是必然的。但涡轮增压却很难用于气冷星形发动机上，由于星形发动机的缸头朝外，所以每个气缸分别进气、分别排气。机械增压为每个气缸的进气回路分别安装压缩机，这估计将是一个巨大的挑战；而还要应用涡轮增压技术，就还要求为每个气缸的排气回路安装废气涡轮，这将大大增加系统的复杂性和成本。
相比之下，直列或V形发动机的缸头一字排开，可以用汇流装置统一进排气，只需要一套集中的机械增压或涡轮增压装置就可以了，大大简化了系统提高了效率。从高空性能来说，直列或V形发动机也比星形发动机有利。而星形发动机如果强行使用两种技术后，也在将彻底失去了它引以为傲的结构简单、质量轻便的优势，变得比液冷式更为复杂庞大臃肿。
更为有利于液冷组的是，不管是机械增压还是涡轮增压，理想情况下都应该对增压后的空气进行中间冷却，以降低温度、提高密度，以便在同样进气压力下，在单位体积内灌进更多的空气，可以和更多的燃料混合燃烧产生更好的动力输出。星形发动机的缸头分别进气，采用中冷比较困难。直列或V形发动机采用统一的汇流装置然后分流到各个气缸，采用中冷就比较方便。从中冷的角度来说，直列或V形发动机又比较有利了。
所以综合起来，液冷组的发动机在战斗机上赢得了全面的胜利，但气冷组并没有就此放弃，因为装备液冷的发动机的战斗机必然会对冷却物质，比如说淡水产生庞大的需求，这极大的限制了它的使用范围，而且气冷的抗战损能力也必然值得注意。
设想一下，如果敌人将液冷式发动机的水冷管道和专用的散热器击中，只要损毁一部分便能让冷却能力丧失，可气冷组的人没有想到敌人为什么能够击中己方的散热器之类的所在部位，为什么不去直接攻击座舱打击飞行员呢？后者更是一个有效的手段，所以液冷与气冷的战斗机并不存在所谓的抗战损率竞争，不需要大量的冷却水和启动环境多样化，这才是气冷组需要考虑到的应用优势所在。
无论怎样，战斗机的发动机应用上，二世为人张宇的建议包括另一个时空的实战检验结果，同样是液冷式战斗机占据了上风，但气冷的也不是一无所成，因为他们还可以运用于第二种飞机类型，对澎湃动力极具要求的运输机需要星形气冷发动机，当然还有更多未知领域需要气冷发动机，未经过大量实践检验是不能得出真理的，气冷的前景同样很广阔。
无论怎样，当气冷组与液冷组这样为了自己的意见而坚持、努力的时候，已经是对自我能力的自信展现，无论成王败寇，都是航空事业的进步，因为这说明自治区的技术人才们已经成长起来了，发展至更多领域后，必将更能带动整体工业的进步，无论是哪一个行业。
当然，这样的结局自然不是最终的结果，当然也不是一个偌大航空动力公司被建立起来的理由，航空动力研究组当初为了一个液冷还是气冷就展开了如此持久激烈的竞争，如今动力公司成立起来了，相信未来的比拼之路还会更长，但目前而言他们都已经有了各自的任务，那就是踏踏实实生产发动机，不管是现在的活塞式还是未来的喷气式。
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第五十六章 可喜可贺
发动机无论是液冷还是气冷，都已无所谓。wenxueMiM航空事业才兴起不久的当今世界，发动机是限制该事业蓬勃发展的最大因素。液冷式发动机究竟是不是能全面取代气冷式，包括张宇在内没人知道，所以两种发动机都将被继续深入研究，当然中航动力已经走到了发动机试制的境地。
令人吃惊的是发动机后于飞机而出现，人类第一架飞入空中的飞机所使用动力并不是专业的航空发动机，原始的汽油内燃机被首先应用于驱动飞机，并成功的使德国人李林达尔的滑翔机、莱特兄弟的“飞行者”、冯如的表演机，都一一飞入了蓝天。后来逐步出现了专门应用于飞机的航空发动机，不过性能都很不成熟，包括正在欧洲大陆翱翔飞行的双翼战斗机、轰炸机。
发动机之于飞机而言就是其不可或缺的心脏，重要性不容任何怀疑。发动机的动力迟迟上不去，人类也就只能限制于双翼型慢速飞机，更体会不到飞得更高更远的美好感觉，所以人类对于发动机的研究设计从未停止。
早期的发动机几乎都是选择了气冷作为冷却方式，于是要设计有效的整流器、对整流器内和汽缸外围进行全面的空气动力学研究、解决复杂的金属材料及其它的问题。汽缸的结构安排、阀门的位置和开启、每个汽缸上阀门的数量和热量在燃油的空气间的分配比例等等，很明显这是一项系统的工程，单人的力量是绝对有限的，不可能做到面面俱到，因而直到现在也未出现一款真正实用的发动机。
1908年用在“六月虫”号上的“V－8”发动机，它便是早期发动机中比较成功的一款气冷航空发动机。它可以说已经完整反映了一战之前的航空发动机技术，粗犷的设计、合适的加工工艺和材料选择，这款发动机及其衍生品几乎被用过了整个一战的始末。
灰口铸铁气缸、整体式顶盖，几乎成了这一时期发动机的绝对共同点。时代虽在进步，即便人们直到密排肋片的作用，而且也在使用的材料与铸造技术狠下功夫，但是铸造用的铸模和一些核心部件的制作技术，都还没有发展到能够连续铸造出质量可行的汽缸。所以这种发动机排气阀寿命短、耗油率高的发动机成了不二之选，不得不让飞行员在热力灾难与机械灾难的生死线上晃悠。
1909年气冷的三汽缸风扇式发动机做单翼机的动力，有人终于经过壮丽的37分钟飞行穿越了英吉利海峡。这种不寻常的发动机采用了铸造的气冷式汽缸，凸轮控制的排气阀，压力式进气阀，由轻质弹簧保持关闭阀门，并且在活塞的冲程里由较高的外界大气和较低的汽缸内气压间的压力来开启的。这可谓是一个不大不小的进步，但其所用的进气阀设计其实很早之前就已经出现，这可提醒了人们应该在过去的设计思想中继续深入研究，说不定会有惊喜的发现。
不管怎样，经过人们的一定努力之后发动机的性能和安全性终于有了一定的保障。有了足够的力量生产气缸，虽然还是选择合金坯体和锻件加工，并非将流行的中低碳钢和镍合金铸造，但发动机的性能的确已经不错。直接风冷的转子星形发动机，终于可以让飞机可以自由翱翔一定时间，当然这一进步就酿成了“大错”，嗜杀的人类很快就将飞机用来屠杀同类，战争中开始有了飞机的身觲ww？
这其中最赫赫有名的就数法国出品的50马力的“守护神”转子式发动机，转子发动机的单位重量功率大于其它类型的发动机，这立马引起了不少人的注意。为满足军队的需要，德国、法国和英国引入了该型发动机并加以进一步研究，最终制造出了自己的大量的转子式发动机，终于让飞机这个新嫩进入了战争，让战争更显残酷。
陷入了大规模战争之后，一直引领科技潮流的欧洲算是停下了前进的脚步，尤其是已经深深陷入泥潭的航空发起国，英格兰、法兰西和德意志，三个国家都已经被战争夺去了几乎所有的精力，现在他们想的就是如何尽快让对手倒下，而不是花费大量的心思在科学研究上。
1919年4月9日中航动力公司正式挂牌成立后，其科研部下的液冷组和气冷组的斗争正式进入了白热化阶段，虽然在公司成立之初两者的竞争已经用实验进行了验证，液冷式发动机在中等功率上占有绝对优势，也就是说对于液冷组而言，未来的战斗机所用发动机必然是液冷式的，然而气冷组的只能想方设法让气冷发动机大马力大功率的优势得以体现出来，也就是说他们的目标必须瞄准更大马力的气冷星形发动机，当然也不会轻易放过战斗机这么一耳光诱人的领域。
所以，两者究竟谁的本事大谁的产品最具实用价值，还是需要真正的产品来检验。毕竟早已在其他各地新建起来的航空集团各个工厂早已在为第一架实验性战斗机、运输机生产关键零部件做准备，气冷组和液冷组只需要将自己的发动机生产出来，用实际的试车结果来看看究竟谁合适。如果还不行，那就只能用装备不同发动机的飞机，用实际的飞行结果来看看谁才是强者。
1919年6月24日，两大组的设计经过技术工人们的努力都化成了实物，工人们帮气冷组一口气推出了两款四台发动机样品。第一款是双排气冷星形发动机，设计功率为700千瓦，很明显是奔战斗机应用而去的，也说明他们根本不甘心白白让出这一领域，而且生产了两台供以后的实验论证。而另一款是四排的巨型气冷发动机，四排二十八个气缸的它功率达到了惊人的1800千瓦，同样准备了两台以供实验之用。
液冷组没有气冷组的那般狂妄，他们精心打造了一款发动机，设计功率虽然也只有700千瓦，并且准备了两台供未来的实验。虽然分量少了点，但他们却信心十足，因为他们发现了一个巨大的问题，气冷组的发动机明显体格偏大，这对应用于战斗机上而言它那巨大的体型肯定是一个巨大的劣势。
如果要让两者推出的发动机都有合适的飞机进行装备使用，那很明显集团不得不根据两款发动机研制不同的飞机，继而拿来实验，这对集团而言会变相的增加财政负担，当然在大功率发动机项目上液冷组的的确确是准备放弃了，对航程、运载量有要求的运输类型飞机而言，需要大量冷却水的液冷发动机没有任何优势可言，所以他们才集中精力投入到中等功率这一块，当然这一块也是液冷组是绝对不会放弃的，因为他们已经无路可退。
6月26日，在柳州中航集团某试验区内，经过一定准备之后，参加测试的六台发动机都经过一定准备之后开始了发动机试车实验。在长达数天的实验中，技术人员将对三款发动机的主要性能指标进行测试，发动机功率、功率重量比、燃料消耗率，这三大项是决定发动机未来生死的重要指标，而故障率当然也需要考虑，但毕竟这些发动机都是样品而已，故障率的测算还不是时候。
7月3日，测试的结果经过反复计算核实后出来了。气冷组的两款发动机性能都比较优异，气冷组和液冷组的中等功率发动机的设计功率都只有700KW，但是气冷组的实验的结果却达到了令人满意的736kw，而且其功重比也非常令人满意，达到了每公斤1。43千瓦。
而液冷组的功重比虽然达到了较低的1。22千瓦，功率也不过才728kw，但它所体现出来的稳定性却令人非常非常满意。然而气冷组独霸的大功率发动机，也就是那款1800kw的怪物，实验的结果非常不好，运行不久之后就因为发动机过热而不得不停下来不敢继续下去，但在运行的时间内却展现除了恐怖的两千千瓦功率，如果不是因为冷却处理不好，估计这发动机将会被直接定型的几率很大。
“期望越高，失望越大。”
这句话非常完美的形容了两组的共同命运，满怀信心的准备展示一番，结果一个以烂尾结束，另一个却非常不尽如人意，留给他们的当然是详尽的总结和慢慢的改进，不过他们拿出了发动机的一定技术参数，这对飞机的整体设计而言已经足够了，集团答应了战斗机分两款进行设计生产，将来也分别进行试飞验证，当然最好的结果就是两者不分高低。当然，毫无争议的气冷式发动机未来已经不会有太大的变动，而且它即便有些尺寸变动也不会对飞机主体结构有太多的变动要求，所以大飞机的正式设计也可以就此开始。
早在中航集团成立之前，航空研究项目组已经利用风洞完成了对全金属单翼结构飞机的模型测试，对于单翼飞机未来的气动布局，大概的几何外形和部分参数都已经有了一个大概的测算。而如今发动机初步尺寸数据已经可以确定，中航集团立马开始了对飞机具体设计工作，力争在发动机定型之时也有合适的机型与之配合。当然这种怪异的飞机设计制造过程，是因为中航起初真的是一无所有有关，将来的一切或许都会与现在大不相同。
柳州的高新技术开发区位于柳州市的东北部，蜿蜒的柳江从园区外经过。经过数年的建设，沿江的大道旁早已绿树成荫，高新园区也就是在隔着宽阔的大道频临柳江。再往内陆看，横穿园区的是一条宽阔的水泥大道，绿色的隔离带将双向八车道分隔开来，让来来往往的车辆有序行驶，因其重要的作用和所处地域，所以有一个响亮的名字高新大道。
一座座独立的“园子”犹如方块格子一样分布与大道两旁，“园子”外围都有一小片绿地和大道相隔，部分园子已经建设出了一座座大楼或者厂房，当然还有些园子依旧是一片平整的空地，青草早已耐不住寂寞覆盖了全部的领地，让高新大道经过的人们反而以为那里是一个未来的公詗ww？
当然偌大的高新园区内规模最宏大的就数工业大学了，但排在第二的就是自治区工业新秀中国航空工业集团。进入高新区的人都能找到中航集团的总部所在，高高耸立的蔚蓝色与寒雪白相间的外涂大楼，体现的是中航人追求蓝天白云的梦，当然也是一个明显的地域坐标。
在显眼的总部大楼指示下，很快就能找到中航集团的总部园区所在。从高新大道第四
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