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  • 弗蘭克·惠特爾

    弗蘭克·惠特爾

    英國航空學工程師,F(xiàn)代噴氣式飛機發(fā)動機的先驅(qū)。曾設(shè)計并駕駛第一架噴氣式飛機。自行設(shè)計噴氣式引擎安裝在特制的格洛斯特E28/39型飛機上,并在1941年5月15日首飛成功。因此而獲政府頒發(fā)的10萬英鎊獎金。

    簡介

    弗蘭克·惠特爾爵士Frank Whittle(1907-1996)英國航空工程師、發(fā)明家、噴氣推進技術(shù)先驅(qū)。1907年6月1日生于考文垂。1923年加入英國皇家空軍,入克蘭威爾空軍學院學習。1928年首次發(fā)表關(guān)于燃氣渦輪和噴氣反作用飛機的論文,提出噴氣熱力學的基本公式。1930年取得渦輪噴氣發(fā)動機設(shè)計的專利。1937~1944年擔任英國噴氣動力有限公司的總工程師。惠特爾研制的單轉(zhuǎn)子渦輪噴氣發(fā)動機于1937年 4月12日首次運轉(zhuǎn)成功。1941年5月安裝惠特爾設(shè)計的W-1發(fā)動機的格羅斯特公司E-28/39 飛機試飛成功。英國第二次世界大戰(zhàn)后期和戰(zhàn)后使用的“流星”和“吸血鬼”等噴氣戰(zhàn)斗機,都是在這種飛機的基礎(chǔ)上研制的。50年代初又先后研制成世界上第一種渦輪螺旋槳旅客機“子爵”號和第一架渦輪噴氣客機“彗星”號,使英國的航空噴氣推進技術(shù)一度居世界領(lǐng)先地位。1948年惠特爾被授予空軍準將軍銜和爵士勛位 。

    生平

    弗蘭克·惠特爾,噴氣式發(fā)動機的創(chuàng)始人。噴氣式發(fā)動機的產(chǎn)生,給世界航空工業(yè)帶來了一場革命。由于它采用了全新的工作原理,可為飛機提供遠遠超過其前輩——活塞式發(fā)動機的強大動力,而且它還摒棄了前者所“難以割舍”的痼疾――螺旋槳,因而大幅度提高了飛機的性能!∪缃瘢瑖姎饧夹g(shù)已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用,不論是軍用還是民用飛機,甚至某些航模也采用小型脈沖噴氣發(fā)動機作為自己的動力裝置。然而,當英國人弗蘭克.惠特爾爵士將這只“丑小鴨”剛剛帶到世界上來時,卻頗費了一番周折。

    早期經(jīng)歷

    1907年6月1日,惠特爾出生于英格蘭南部的考文垂。在第一次世界大戰(zhàn)中,童年的惠特爾親眼看到戰(zhàn)斗飛機的空中格斗,從而對空戰(zhàn)產(chǎn)生了濃厚興趣。16歲時,惠特爾考入英國皇家空軍見習學校,畢業(yè)后到克蘭威爾的皇家空軍學院學習。在校期間,他就發(fā)現(xiàn)驅(qū)動螺旋槳的活塞式發(fā)動機滿足不了飛機高空高速飛行的需要,并在畢業(yè)論文中提出了新型推進系統(tǒng) 渦輪噴氣發(fā)動機的工作原理:先將空氣吸入,再經(jīng)過雙面離心壓氣機壓縮,然后在單管燃燒室內(nèi)噴油燃燒;燃燒后的高壓燃氣驅(qū)動渦輪帶動壓氣機,同時高速從尾噴管噴 出,從而產(chǎn)生推力推進飛機。他推導出了發(fā)動機熱力學的基本方程,并且提出飛機的巡航高度可以達到35000米。

    申請專利

    惠特爾的設(shè)想,令人耳目一新,但由于在1929年,人們的思想仍固囿于傳統(tǒng)的活塞式發(fā)動機的模式中,沒有人相信他的設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn),惠特爾跑了幾家廠商,均被婉言謝絕。其設(shè)計方案也被漠然置之。由于無人采用,因此惠特爾的燃氣渦輪噴氣發(fā)動機方案只得先申請專利。這時,他年僅23歲。

    發(fā)動機運轉(zhuǎn)成功

    1935年,機遇終于來了,在原克蘭威爾皇家軍學院的一位學友威廉斯的安排下,一家由銀行家組成的商行決定資助新辦的“動力噴氣有限公司”,試制惠特爾發(fā)明的渦輪噴氣發(fā)動機;萏貭栆策M入這家公司工作。這年6月,惠特爾開始設(shè)計第一臺渦輪噴氣發(fā)動機。 1937年4月13日,這臺雙面離心式壓氣機、10個單管燃燒室的燃氣渦輪噴氣發(fā)動機在試車臺上運轉(zhuǎn)起來;轉(zhuǎn)速達到了11750轉(zhuǎn)/分,發(fā)出推力545公斤(5340牛頓)。該發(fā)動機從設(shè)計、制造到運轉(zhuǎn)成功,僅花了不到兩年的間。

    弗蘭克·惠特爾

    當皇家空軍部的軍官看到第一臺燃氣渦輪噴氣發(fā)動機確實在成功運行和可以工作時,才答應(yīng)給予資金支持;翌年3月,空軍與惠特爾簽訂了合同,用一臺改進的發(fā)動機裝備飛機。接著羅斯特飛機公司與他簽訂了合同,制造惠特爾W1型渦輪噴氣發(fā)動機裝E-28/39飛機,作為飛行試驗。

    但是,由于長期辛勞,惠特爾的身體狀況已經(jīng)變得很壞,再加上第一臺發(fā)動機運轉(zhuǎn)一直不穩(wěn)定,嘯聲極大,難以正常工作,所有的合作者都離他而去,惠特爾的精神幾乎達到崩潰的地步。1938年4月,惠特爾制造了第二臺發(fā)動機,并穩(wěn)定工作了兩個小時,但最后還是解體了。

    二戰(zhàn)時期

    1939年,二戰(zhàn)爆發(fā),英國若一開始就大力支持惠特爾的研究,這時可能已占有壓倒的空中優(yōu)勢,但事實并非如此。到了1940年7月,惠特爾的發(fā)動機終于可以穩(wěn)定工作,41年5月,英國第一架 噴氣式飛機E-28/39試飛,并演示給邱吉爾,卻不邀請噴氣發(fā)動機的發(fā)明者惠特爾。

    這一切延續(xù)到了1945年8月,德國的Me-262噴氣式戰(zhàn)斗機率先投入使用,這種飛機速度遠遠超過同期最優(yōu)秀的活塞式戰(zhàn)斗機,令同盟國感到震驚。盡管由于此時已近二戰(zhàn)結(jié)束,法西斯已回天無術(shù),少量的噴氣式戰(zhàn)斗機也未能起到多大作用,惠特爾還是感到十分痛心,畢竟在這場競賽中,他在大部分時間處于領(lǐng)先的,是官僚們耽誤了他。

    榮譽

    1948年,英國政府終于公開承認了惠特爾的貢獻,授予他勛章和獎金,并封他為爵士,晉升準將。全世界許多國家、城市、大學、專業(yè)學會也給他無數(shù)的獎?wù)潞兔u學位。1976年惠特爾移居美國,成為一名大學教授,安靜地住在鄉(xiāng)間。

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