[原创]盲目理论造就成功——J-58组合冲压发动机的故事

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导读:凯利·约翰逊是个奇才,他很可能理论学习很糟糕,考试成绩不怎么样,甚至没有一个专业是精的,什么知识都是“半瓶子”,而且什么理论都不迷信;总之,他一定不是一个学习成绩优良的好学生,但他一生的成就令人敬仰。 RB-57熟悉的人想必不多,甚至今天90%以上的美国人都不知道它的存在,但是U-2却是闻名世界,它的“父亲”就是这位奇才 凯利·约翰逊 工程师。 有一天凯利·约翰逊 工程师突然想通了一个逻辑,于是说服了美国中央情报局的官员下拨了一笔经费,按凯利·约翰逊 工程师的设想改造了一架英国设计的美国编号B-57的双

凯利·约翰逊是个奇才,他很可能理论学习很糟糕,考试成绩不怎么样,甚至没有一个专业是精的,什么知识都是“半瓶子”,而且什么理论都不迷信;总之,他一定不是一个学习成绩优良的好学生,但他一生的成就令人敬仰。

RB-57熟悉的人想必不多,甚至今天90%以上的美国人都不知道它的存在,但是U-2却是闻名世界,它的“父亲”就是这位奇才 凯利·约翰逊 工程师。

有一天凯利·约翰逊 工程师突然想通了一个逻辑,于是说服了美国中央情报局的官员下拨了一笔经费,按凯利·约翰逊 工程师的设想改造了一架英国设计的美国编号B-57的双发喷气式轰炸机。不必要的东西全扔了,例如:轰炸机瞄准具,枪支弹药,甚至炸弹挂架,当然也让尾炮射击员也“下岗”了,总之飞机轻了许多许多。

这样当然还不够,凯利·约翰逊 工程师带人把B-57的一双翅膀给卸了,取而代之的是更重但面积更大,更长的翅膀。这些改造也就几个月的功夫,于是改头换面后的B-57终于上天了,比原来的B-57飞的更高了,大约17500m,这是当时许多飞机都达不到的高度,做侦察挺好,随着试飞成功给了个编号——RB-57。

美国人相信组建不久空军的新中国应该是一个“软柿子”,于是与盘踞台湾的蒋介石合作——美国人出飞机蒋介石出飞行员,对中国大陆进行侦查飞行。不久,新中国空军米格-17就再三打下了它,RB-57很快就退出了历史舞台。

面对RB-57的悲惨结局,凯利·约翰逊 工程师与美国中央情报局都没有灰心;美国中央情报局拨出更巨额经费给凯利·约翰逊 工程师,去造能飞的更高的侦察机,于是就有了U-2高空战略侦察机,还狠命的辉煌了一把。

凯利·约翰逊 工程师想通的逻辑是“牺牲有限的速度,换取相应的高度”,结果他成功了;不过这个逻辑是错误的,实践发现“飞机飞得越高,同等速度用的推力就越小”,这是因为更高的地方空气就更稀薄,要获得升力,就有飞得更快。

得到这个经验,凯利·约翰逊 工程师经过简单的测算就确定了U-2飞机对发动机要求;由于发动机工程非常复杂且专业,凯利·约翰逊 工程师是个“门外汉”,于是寻找他能够使用的现成的发动机供U-2使用。不过现成的发动机并不100%的合适U-2用,不过凯利·约翰逊 工程师是个解决问题的奇才,对发动机“因地制宜”的改造了一把,而且很成功;不要忘记,这是凯利·约翰逊 工程师第一次下手对喷气发动机改造,RB-57时代他还没有尝试过对喷气发动机的改造。

尝试过改造发动机并不是“高不可攀”的事件以后,在学习到“冲压发动机”概念以后,凯利·约翰逊 工程师决定“攀登新高峰”;此时的凯利·约翰逊 工程师对喷气发动机的认识也只是“飞机的速度由发动机推力决定,只要推力足够,速度不成问题”,这种逻辑在今天的教科书里是可笑的。

凯利·约翰逊 工程师就这么开始干了,他计算到A-12这个重量的飞机需要最少要220kn的发动机推力,再根据冲压发动机的理论认为J-58这个非加力推力52kn的涡喷发动机是比较恰当的,于是J-58在凯利·约翰逊 工程师“无知”中入选A-12项目,而从此走入辉煌。

J-58按今天的航空理论是不够格入选“双三”飞机用发动机的,“不可辨驳”的理由专家们最少能讲出100个;也许当年凯利·约翰逊 工程师化解了那近百个“不可辨驳”,最终走向了辉煌。

凯利·约翰逊 工程师团队遇到的第一个问题大概是高温燃气最终速度要远远大于3马赫,他们很容易认识到“高温燃气随着温度的降低速度会越来越高,只要有足够的尾管长度”,所以加了足够长的尾管。

第二个问题也就出现了:尾管越长,重量就会就越重,而且在没有冷却的情况下尾管会烧的通红,即便今天的喷气发动机也不能容忍这种情况出现。然而凯利·约翰逊 工程师团队对此问题的处理胸有成竹;面对被燃气烧的通红的尾管,凯利·约翰逊 工程师团队把它们当做热交换器使用,用来加热冲压发动机需要加热的空气;所以J-58增加那段被燃气烧的通红的尾管就是冲压发动机最主要的热交换器;值得提出的是冲压发动机的喷管是最后一个喷管,没有它就不存在冲压发动机。

第三个问题就是让加力燃烧器得到足够的空气以得到高的燃烧效率,凯利·约翰逊 工程师团队为此从最后几级高压段引出三道高压空气,这是原来的J-58发动机没有的;正是这三股高压空气,使J-58组合冲压发动机不会冒黑烟,而是完全燃烧的漂亮的蓝焰。

J-58组合冲压发动机留给后人的经验至今没有多少人能理解,这就是“稳定的冲压发动机燃烧器保证对冲压发动机空气进行热交换”;多少年来,各种冲压发动机都无法很好的解决问题,而J-58组合冲压发动机就解决的很成功,尽管冲压发动机效率不高。

还有一点要讲明,那就是凯利·约翰逊 工程师团队选择J-58是因为它能将SR-71从零速增加到冲压发动机需要的1.5马赫,这个条件很重要。而72OOOkg飞机重量飞到1.5马赫需要180kn以上的推力,这正是2台J-58涡轮发动机打开加力可以提供的推力;随着加力的打开,冲压发动机效应也逐渐体现出来,最终能达到290kn的双发推力,最终将飞机推向3马赫的速度。

凯利·约翰逊 工程师对喷气发动机应该说是不在行,比起我们许多专家来说,他是个外行;不过他改造成功了J-58组合冲压发动机,结果他就成了专家,但不会有人承认他是最优秀的发动机专家,而优秀专家们是造不出J-58组合冲压发动机这种优秀的发动机的。

专家们的理论越丰富,束缚思想的条条框框就越多,结果就越荒唐可笑。问题出在哪里?出在检验理论的标准上;许多理论依据在不全面的试验结果上,而更多的理论又依据这本来就存在瑕疵的理论上,所以经常会闹出“大公鸡生出咸鸭蛋”笑话,更可悲的是笑话是在推行许多年以后发现的。

J-58组合冲压发动机的成功对于凯利·约翰逊 工程师来说起源于近乎盲目的根本没有深刻可言的理论知识水平,如果他对冲压发动机及其它理论有很深的造诣的话,估计也就没有了J-58组合冲压发动机成功的辉煌了。

迷信是对人思想的束缚,只有破除束缚思想的迷信,才能成就优秀创新人才。



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本文内容于 2010-5-12 22:54:02 被15665883编辑

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