与惠特尔同时,德国的冯·奥亨也在研制涡轮喷气发动机,并在1937年9月使发动机第一次运转成功。
由于得到亨克尔飞机公司的支持,装有冯·奥亨研制的Hes3B涡轮喷气发动机的He178飞机于1939年8月27日首次试飞成功,成为世界上第一架喷气式飞机。
最早发明喷气式飞机的是德国飞机设计师亨克尔与奥海因。1939年,飞机设计师亨克尔找到研制喷气式发动机屡遭挫折的奥海因寻求合作,两人一拍即合。
奥海因是位燃气涡轮专家,他从1934年起就开始研制涡轮发动机,并取得了一定的进展,这次跟亨克尔合作非常兴奋。两位有志青年密切配合,协调工作,一个设计飞机,一个设计燃气涡轮发动机,研究工作进展顺利。1939年8月27日,两人心血的结晶He-178喷气式战斗机试飞成功,它标志着人类航空中上喷气飞行时代的到来。
而英国空军在惠特尔的 “U”型喷气发动机运转成功之后 ,仍认为这种新型发动机只是一个远期设想,不必操之急,因而在喷气式飞机的研制上落在了德国的后面。直到1941年5月15日,英国的第一架喷气式飞机才在一片喧闹声中首次起飞。
1942年8月,“彗星”试飞完毕,定型生产。该机使用的喷气发动机可产生2000千克推力,飞行最大时速可达953千米,装有2门航炮。
“彗星”参战是在德军日渐溃败的1944年的一天,“彗星”便以它独特的高速优势一举击落了3架美国先进的战斗机P-51,紧接着又“干掉”了2架B-17轰炸机。一时间,“彗星”喷气式战斗机在空中战场上声名大噪。
然而,喷气式战斗机毕竟还是一项崭新的技术。“彗星”除在速度上占有优势外,许多方面的性能远不及当时优秀的活塞式战斗机。
同盟国在研究了解“彗星”后,很快找到了它的弱点并进行了坚决巧妙的反击,使“彗星”无法发挥作用,成了“短命鬼”。
但勿庸置疑,“彗星”作为世界上最早的喷气式战斗机,在人类的航空史上具有特殊的位置。
1942年,梅塞施米特研制的一种喷气式战斗机Me-262,其性能就有明显提高。它装有2台容克公司提供的涡轮喷气发动机,共产生的推力达1800千克,试飞时速为870千米每小时。世界上最早的实用型喷气式战斗机。
1944年6月投入空战后第一个月就创下了不菲的战绩,使盟军22架飞机机毁人亡,德国空军飞行员自豪地称它为“空中之王”。
二战期间,盟军装备部队的喷气式战斗机只有英国制造的“流星”。其实涡轮喷气式发动机的专利是英国人惠特尔于1930年代获得的。
由于英国当局不够重视,喷气战斗机的研制工作进展十分缓慢,反被德国人后来居上。
直到1943年3月,被命名为“流星”的喷气战斗机才试飞成功。这是世界上继德国Me-262后第二种实用型喷气战斗机。
第一批产品的最大时速为675千米,此后不断改进,主要是喷气发动机的技术日趋成熟,使“流星”的最大时速达793千米。
“流星”和Me-262两种喷气式战斗机,分别装备了盟军和德国军部队,但它们未能在二战的空中舞台决出雌雄。
喷发动机的诞生,为人们追求更快、更高的飞行目标提供了可靠的动力。
喷气式飞机一诞生,就接二连三地打破了活塞式创造的飞行速度和高度的记录。
1944年,德国和英国的首批喷气式战斗机投入使用。1949年,第一架喷气式民航客机英国的 “彗星”号首次飞行。
从此,人类航空史进入了喷气机时代。到今天,世界上绝大部分作战飞机和干线民航客机都早已实现了喷气化。
喷气发动机,是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机。广泛用作飞行器的动力装置。
燃料和氧化剂在燃烧室内起化学反应而释放热能。然后热能在喷管中转化为调整气流的功能。
除燃料外,氧化剂由飞行器携带的称为火箭发动机,包括固体燃料火箭发动机和液体燃料火箭发动机。特点是能在大气层外工作。
不携带氧化剂从大气中吸取空气作为氧化剂的称为“空气喷气发动机”,包括冲压发动机、脉冲发动机、涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机。
在现代航空运输飞机上使用最多的空气喷气发动机是涡轮风扇发动机。特点是推力大,噪声小和耗油率低。
气推进是英国著名物理学家艾萨克·牛顿爵士的第三运动定律的实际应用。该定律表述为:“作用在一物体上的每一个力都有一方向相反大小相等的反作用力。”
就飞机推进而言,“物体”是通过发动机时受到加速的空气。产生这一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在产生这一加速度的装置上。
喷气发动机用类似于发动机/螺旋桨组合的方式产生推力。二者均靠将大量气体向后推来推进飞机,一种是以比较低速的大量空气滑流的形式,而另一种是以极高速的燃气喷气流形式。
这一同样的反作用原理出现于所有运动形式之中,通常有许多应用方式。喷气推进原理最早的著名例子是公元一世纪作为一种玩具生产的古希腊人希罗的发动机。
这种玩具表明从喷嘴中喷出的水蒸气的能量能够把大小相等方向相反的反作用力传给喷嘴本身,从而引起发动机旋转。类似的旋转式花园喷灌器是这一原理更为实用的一个例子。
这种喷灌器借助于作用于喷水嘴的反作用力旋转。现代灭火设备的高压喷头是“喷流反作用”的一个例子。由于水喷流的反作用力,一个消防员经常握不住或控制不了水管。
也许,这一原理的最简单的表演是狂欢节的气球,当它放出空气或气体时,它便沿着与喷气相反的方向急速飞走。