Jumo 004
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| Jumo 004 | |
|---|---|
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| 类型 | 涡轮喷射发动机 |
| 制造商 | 容克斯 |
| 首次运转 | 1940年 |
| 使用机种 | Me 262战斗机 |
Jumo 004是世界首款投入量产与实战的涡轮喷射发动机，也是首架成功的轴流式压缩机，在二次大战期间纳粹德国的容克斯总计量产8,000具发动机，广泛的被Me 262战斗机、Ar 234轰炸机与Ho 229战斗机原型机所采用，该发动机的衍生型在战后的东欧被广泛的量产。
概念与设计
[编辑]在1937年早期时，喷射动力的实用化工程就开始进行，由任职于亨克尔的汉斯·冯·欧海（Hans von Ohain）博士著手研发。但德意志帝国航空部的高层人员认为过于冒险故不感兴趣，但先进发动机研发主任黑穆特.崔普与汉斯·毛赫（Hans Mauch）却认为颇有潜力，并鼓励发动机制造商进行喷射发动机的开发案，然制造商们犹豫不决而导致进展缓慢。1939年时，容克斯发动机部门的部长—奥图·马德认为这个概念是可行的，但他手下却欠缺人才，黑穆特·崔普随即指派安瑟伦·法兰兹(Anselm Franz)博士予以协助，并增加涡轮增压器与机械增压器方面的研发经费，法兰兹的加入无疑对于马德的研发团队有莫大的助益，航空部随及将计划命名为“109-004”（“109”是所有喷射发动机开发案的通用字首）。
安瑟伦.法兰兹博士并没有采用汉斯·冯·欧海博士的离心式涡轮喷射发动机设计，改选择具有革命性新式气体压缩机，此型压缩机是由位于哥廷根的航空动力学研究发展中心（AVA）所开发，主要特点在于可以持续让空气通过发动机，俗称：“轴流式压缩机”。此压缩机具有效率高达78%的性能，而且拥有较小的横截面，这种设计对追求高速战机非常重要。其它方面，虽然该发动机的输出效率低于理论值，但法兹还是加快研发进度，并致力简化生产过程与成本，同时也为该设计下了最重要的决定—将6个燃烧室合并为单一的“燃烧区”，而不是采用的6具并联的环状燃烧室，法兰兹的作法饱受航空部的批评，但在发动机问题产生时却证明了前者的观点才是正确的，“004”与技术较为先进的“BMW 003”相比较后反而提早进入了量产状态。
开发与测试
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首架004A原型机是采用柴油，虽然没有发动机喷嘴但还是在1940年10月进行首次测试， 在1941年1月时，作为测试平台时最大与持续工作推力为4,200牛顿(950磅)，远低于RLM合同中所要求的5,900牛顿(1,300磅)，[1]
各种压缩机扇叶的问题拖累了研发时程，直到马克斯·班特勒设计出全新的定子扇叶才解决这个问题，[来源请求] 到8月时，原初合金制的压缩扇叶被替换为钢制扇叶并安装新式定子于发动机内使其推力上升到5.9仟牛顿(1,300磅)，到12月时该发动机完成10小时持续推力达9.8仟牛顿，首次飞行测试于1942年3月15日并且以Bf 110战斗机做为测试平台，在7月18日，1架Me 262战斗机原型机在装配喷射发动机004的情况下，进行首次试飞，同时帝国航空部命令004量产80架发动机。
初期004A发动机针对Me 262原型机提供推力时并没有在金属消耗上进行限制，尤其在德国缺乏的未经加工的稀有金属如镍，钴与钼， 然而当该发动机进入量产时这种浪费就不被接受了，法兹了解必须考量到少量稀有金属之下将Jumo 004进行重新设计并成功的完成了，所有耐热金属包括燃烧室都是用有镀铝的低碳钢组成，那些中空涡轮叶片的成分为 (12%铬，18%锰与70%铁)所组成并由克鲁伯负责锻造焊接，并且由压缩机回流的空气冷却。该发动机的操作寿命是明显的缩短但却变得更容易制造，[1]
首架量产型号004B与004A相比重量足足少了220磅，到1943年时已通过数百小时的测试，大修间隔时间约为50小时。[2]
在1943年后期一连串发动机震动的问题严重拖累了开发进程， 最终到12月时的帝国航空部的会议中，扇叶结构震动专家马克斯，班特勒提出了扇叶变细约一厘米以解叶片耦合振动的问题并将转速从9,000下降到8,700rpm。
直到1944年初才开始进行全面性量产，导致该发动机延缓服役于Me 262上面。
由于004B采用低劣品质的钢材打造，这些发动机通常只拥有10-25小时的服役寿命，只够一位技术纯熟的飞行员飞行2次，[来源请求] 这种发引擎还有另一种缺点：早期的喷射发动机，皆有节流阀推延迟缓的毛病，更糟糕是，调节失当会在瞬间注入大量的燃油到燃烧室中，在冷空气进来混合之前导致过热导致涡轮扇叶寿命缩短，这也是此款发动机故障的主要原因，虽然问题频传，但这款发动机却是第一款投入实战的引擎。
Jumo 004可以使用这些燃料：:[3]
- J-2, 他的标准燃料，一种由煤制成的合成燃料（synthetic fuel）。
- 柴油。
- 航空燃油，因其油耗过高并不被认为合适。
战后量产
[编辑]第二次世界大战之后，Jumo 004曾被在 Malešice， 捷克斯洛伐克小规模地制造, 称作 M-04, 用来为 Avia S-92，一种Me-262的复制品，提供动力。Jumo 004 的复制品也曾在 前苏联被仿制，其型号为RD-10 engine, 作为Yakovlev Yak-15以及许多原型机的发动机。
在法国，在法国，被缴获的Jumo 004 被作为Sud-Ouest SO 6000 Triton以及Arsenal VG-70的引擎。
主要性能参数 (Jumo 004B)
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数据来源： [来源请求]
概况
- 类型： 涡轮喷射
- 长度： 3.86 m (152 in)
- 直径： 81 cm (32 in)
- 净重： 719 kg (1,585 lb)
组件
性能
参见
[编辑]相关连结
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