卡普羅尼-坎皮尼N.1
| 卡普羅尼-坎皮尼N.1（Caproni Campini N.1） | |
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| 飛行中的卡普羅尼-坎皮尼N.1。注意為了散熱而打開的座艙罩。 | |
| 类型 | 實驗飛機 |
| 原产国 | 義大利 |
| 制造商 | 卡普羅尼 |
| 设计者 | Secondo Campini |
| 首飞 | 1940年8月27日 |
| 主要用户 | 義大利空軍 |
| 制造数量 | 2 |
卡普羅尼-坎皮尼N.1（Caproni Campini N.1） ，也称为CC2 ，是意大利飞机制造商卡普羅尼于 20 世纪 30 年代制造的实验性喷气式飞机。 N.1 于 1940 年首飞時曾經被認為是史上首架成功的噴射式飛機；當時還不知道一年前德国Heinkel He 178已經試飛成功。 [1]
1931 年，意大利航空工程师Secondo Campini發表了他對噴射推進的研究，包括一项稱為使用热力喷气推動飛機的提案。 [2]在威尼斯展示噴射推進的小船之后，坎皮尼获得了意大利政府的初始合同，以开发和制造他設計的发动机。 1934 年，義大利空军批准继续生产两架原型噴射機。为了生产这架被正式命名为N.1的飞机，坎皮尼与卡普羅尼公司合作。
N.1 的動力來自於熱噴射引擎，这种喷气发动机的压缩机由传统的往复式发动机驱动。 1940 年 8 月 27 日，N.1 在米兰郊外塔列多的卡普罗尼工厂进行了首飞，由馬力歐‧德‧贝尔纳迪（Mario de Bernardi）驾驶。 1941 年 11 月 30 日，德·贝尔纳迪和工程师乔瓦尼·佩达斯（Giovanni Pedace）驾驶第二架原型机从米兰的利納特机场飞往罗马的吉多尼亚機場，这是一場公關活動，包括飞越罗马市，以及接受意大利总理贝尼托·墨索里尼招待。 N.1 的测试一直持续到 1943 年，因盟军入侵意大利而中断。
N.1 被视为航空业的一个重要里程碑（直到 He 178 更早試飛的消息公布），但性能并不令人印象深刻。它比当时许多传统飞机要慢，而熱噴射引擎推力不足以为战斗机提供足够的性能。坎皮尼後續的設計（如Reggiane Re.2007）改用德国提供的涡轮喷气发动机。因此，N.1 计划並未衍生出實戰用的飞机，而且熱噴射引擎很快就被更强大的涡轮喷气发动机所取代。两架 N.1 有一架保存下來。
背景
[编辑]1931 年，意大利航空工程师Secondo Campini向意大利空军提交了一份关于喷气推进潜力的报告，其中包括他称为热喷射的提案。同年，坎皮尼与他的两个兄弟成立了一家公司，名为“Velivoli e Natanti a Reazione”（意大利语「喷射機與船」），以开发这种发动机。 1932年4月，该公司在意大利威尼斯展示了一艘喷射推进船。该船的最高航速为28節（32英里每小時；52公里每小時） ，与裝配類似输出的传统发动机的船只相当。资助该船开发的意大利海军没有下订单，也否决了在意大利境外出售该设计。 [2] [3]
1934 年，意大利空军批准开发兩架原型机以及静态试验台，以實驗喷射机的原理并探索潜在的军事应用。 [3]由于他的公司缺乏此类努力所需的工业基础设施，坎皮尼与较大的卡普罗尼公司合作，由后者为原型机提供所需的材料援助。 [4]坎皮尼开发了他的设计，意大利空军将其正式命名为N.1 。 [5]
历史学家纳撒尼尔·爱德华兹（Nathanial Edwards）将意大利早期喷气式飞机开发工作的相对开放性，對比於其他国家的高度保密。 [6]他推测，这是因为意大利政府希望被视为拥有现代化、先进的航空工业，渴望通过这些成就提升国家声誉。爱德华兹認為政治壓力要求加速計畫，使意大利成为世界上首先推出噴射飛機的的國家，但這破壞了N.1 设计的实用性。 [6]
设计
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Caproni Campini N.1 是一架实验飞机，目標在於展示喷气推进與用於飛機引擎的實用性。機身是完全由硬铝制成的单翼飞机，機翼椭圆形。第一架原型機無加壓艙，第二架則有。[來源請求]不過試飛後很快发现，由于動力系統發熱過大，必須一直打開座舱盖以散熱。 [7]
N.1 的发动机与后来生产的涡轮喷气发动机和涡轮风扇引擎有很大不同。 关键区别在于，本引擎的三級可變衝量压缩机（位于驾驶舱前方）由传统的液冷式活塞发动机（出力900匹馬力）。 [8]压缩机提供的气流先用於冷卻引擎，之後再與引擎的废气混合，這樣可以回收传统活塞引擎與螺旋桨设计中浪费的大部分热能。然后，环形燃烧器将燃料注入气流中，點燃後經排气喷嘴噴出，以进一步增加推力。 [5] [9]
实际上，发动机在不启动后燃器的情况下提供了足够的推力供飛行，這樣的设计有点类似于加有後燃器的涵道風扇。 [7]但管道尺寸相对较小限制了流量，从而限制了发动机的推进效率。在现代设计中，这是通过高总压力比来抵消的，而 N.1 无法实现这一点，因此导致相对较低的推力和较差的燃油效率。 [10]使用静态试验台进行的地面测试顯示推力約為700 kgf（1,500 lbf） 。 [4]
使用历史
[编辑]首飛於1940年8月27日，由試飛員馬力歐‧德‧贝尔纳迪在卡普羅尼位於米蘭郊外設施進行；他後來進行了大多數試飛 。該次試飛為時約10分鐘，德‧贝尔纳迪將油門維持在半速以下，試飛的速度低於362公里。
由於德國方面保密Heinkel He 178噴射機於一年前的首飛，国际航空联合会 (Fédération Aéronautique Internationale)将 N.1 记录为喷气式飞机的首次成功飞行。 [4]
第一架原型机的試飛發現了几个问题。如果為了承受高负载压力而强化机身，引擎的推力就不足以实现预期性能。 [5]发动机产生大量热量，迫使飞行员在需要一直打开座舱以散熱，也增加了阻力。 [7]根据航空作家斯特林·迈克尔·帕维莱克（Sterling Michael Pavelec）的说法，N.1「笨重且动力不足」，而使用傳統引擎的Caproni Vizzola F.4速度更快；他将此归因于義大利资源有限，开发项目资金不足。
1941 年 11 月 30 日，第二架原型机由德贝尔纳迪 驾驶，乔瓦尼·佩达斯 (Giovanni Pedace) 作为乘客，从米兰利纳特机场飞往罗马吉多尼亚机场，这是一场广为人知的活动，其中包括飞越罗马並由意大利总理主持招待[來源請求]]这是第一次試飛範圍以外的噴射式飛機飛行（雖然並未點燃後燃器），途中曾在比萨停留，可能是为了加油。 [4][9]
苏联飞机设计局TsAGI获得了该发动机的一些细节，并开发了自己的发动机。 [11] 坎皮尼后来与另一家意大利飞机公司Reggiane合作，并与 Roberto Longhi 一起將Reggiane Re.2005改装熱噴射引擎成Re.2005R。速度本可以提高到 750 公里/小时（470 英里/小时），但油耗将达到近 1,000 升/小时（61 加仑/千米），几乎是 Re.2005 全油门正常油耗的四倍。
两架 N.1 原型机的测试一直持续到 1943 年。其中一架 N.1 在卡普罗尼工厂遭轰炸时被部分摧毁，而盟军入侵意大利后法西斯政府的垮台阻碍了该计划。[來源請求]意大利战败后，受损的原型机被运往英国法恩伯勒皇家航空研究院，后来于 1949 年在英国皇家空军牛顿基地报废[4]
保存機陈列在罗马附近维尼亚迪瓦莱的意大利空军博物馆，在米兰国家科技博物馆展示仅有机身的地面测试台。 [12]
规格
[编辑]基本信息
- 空重：1,651公斤（3,640英磅）
- 最大起飛重量：4,195公斤（9,248英磅）
性能
- 最大速度：694公里每小時；432英里每小時（375節）
- 最大滑翔比：1
- 機組員: 2
- 長度： 13.1 m (43 ft 0 in)
- 翼展： 15.85 m (52 ft 0 in)
- 高度： 4.7 m (15 ft 5 in)
- 翼面積： 36 m2 (390 sq ft)
- 空重： 3,640 kg (8,025 lb)
- 最大起飛重量： 4,195 kg (9,248 lb)
- 發動機： 1 × motorjet , 推力 6.9 kN (1,600 lbf) （由出力 670 kW (900 hp) 的 Isotta Fraschini L.121 R.C.40 活塞引擎驅動三級可變衝量軸流壓縮機以及一個後燃器。
性能
- 最大空速： 375 km/h (233 mph, 202 kn)
- 最大高度： 4,000 m (13,000 ft)
参考資料
[编辑]引文
[编辑]- ^ Enzo Angelucci; Paolo Matricardi. Campini Caproni C.C.2 in Guida agli Aeroplani di tutto il Mondo. Mondadori Editore. Milano, 1979. Vol. 5, pp. 218–219.
- ^ 2.0 2.1 Buttler, Tony. https://books.google.com/books?id=2fueDwAAQBAJ&q=thermojet+campini&pg=PA11
|chapterurl=缺少标题 (帮助). Jet Propulsion. Bloomsbury Publishing. 2019-09-19. ISBN 978-1-4728-3597-0 （英语）. - ^ 3.0 3.1 Alegi, Gregory. Secondo's Slow Burner, Campini Caproni and the C.C.2. The Aviation Historian. No. 6 (United Kingdom). 2014-01-15: 76. ISSN 2051-1930.
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Storia del Campini Caproni. National Museum of Science and Technology Leonardo da Vinci. [15 July 2017]. （原始内容存档于15 July 2017） （意大利语）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 Pavelec 2007, p. 5.
- ^ 6.0 6.1 Edwards, Nathanial. "Flight as Propaganda in Fascist Italy." World At War Magazine, Late 2010.
- ^ 7.0 7.1 7.2 Campini Caproni 2. Museo Storico di Vigna di Valle. Aeronautic Militare Italiana. [16 July 2017]. （原始内容存档于15 July 2017） （意大利语）.
- ^ Golly 1996, pp. 32–33.
- ^ 9.0 9.1 Smith, Geoffrey. More About Jet Propulsion. Flight. Vol. XLI no. 1730. 19 February 1942: 153 [16 July 2017]. （原始内容存档于2017-07-29）.
- ^ Marc de Piolenc and George Wright, "Ducted Fan Design", Marc de Piolenc, 2001. p. 138.
- ^ Mark 2014, p. 235.
- ^ Pavelec 2007, p. 6.
参考书目
[编辑]- Alegi, Gregory. Campini, Caproni and the C.C.2: Secondo's Slow Burner. The Aviation Historian. 2014, (6): 76–89. ISSN 2051-1930.
- Golly, John. Jet: Frank Whittle and the Invention of the Jet Engine. Datum Publishing, 1996. ISBN 1-90747-201-0ISBN 1-90747-201-0.
- Mark, Harrison. The Economics Of Coercion And Conflict. World Scientific, 2014. ISBN 9-81458-335-9ISBN 9-81458-335-9.
- Morse, Stan. Illustrated Encyclopedia of Aircraft. Orbis Publishing, 1982.
- Pavelec, Sterling Michael. The Jet Race and the Second World War. Praeger Security International: Westport, Connecticut. 2007. ISBN 0-275-99355-8ISBN 0-275-99355-8.