【48812】巴伐利亚的“云巅传奇”：宝马航空发起机简史（1913—1945）
来源：电能质量检测
发布时间：2024-07-04 12:30:07
在伊萨河（Isar）滋补下茁壮生长的宝马，具有一段与航空制作业的难解之缘。你或许并不了解，这家生而不群的轿车制作商，曾执着书写了一段跨过八十余载岁月，交错着立异与荣耀、危机与救赎的“云巅传奇”。
1913年，在慕尼黑市的奥伯维森菲尔德机场（Oberwiesenfeld），工程师卡尔·弗里德里希·拉普（Karl Friedrich Rapp）开办了一家以自己姓氏命名的发起机制作有限责任公司（Rapp Motoren-werke GmbH）。他的厂房紧邻古斯塔夫·奥托（Gustav Otto）的航空机械制作厂（Gustav Otto Flugmaschinenfabrik）。后者是大名鼎鼎的四冲程内燃机发明人尼古拉斯·奥古斯都·奥托（Nikolaus August Otto）的儿子。
拉普为古斯塔夫·奥托供给自己规划的航空-船只两用水冷四缸发起机，一起规划了并不成功的III型直列六缸发起机。1916年3月7日，古斯塔夫·奥托的公司重组为巴伐利亚飞机制作股份有限公司（Bayerische Flugzeugwerke AG，BFW AG）。1917年，因为经营不善，拉普黯然离去，在草创期合伙人，来自维也纳的金融家卡米洛·卡斯蒂廖尼（Camillo Castiglioni），以及发起机工程师马克思·弗里茨（Max Friz）的主导下，拉普发起机制作有限责任公司更名为巴伐利亚发起机制作有限责任公司（Bayerische Motoren-Werke GmbH，BMW GmbH），他们一起聘请了年轻有为的奥地利工程师弗朗茨·约瑟夫·波普（Franz Josef Popp）担任总经理。次年，巴伐利亚发起机制作有限责任公司改制为股份有限公司（Bayerische Motoren-Werke AG，BMW AG）。
1922年，古斯塔夫·奥托的巴伐利亚飞机制作股份有限公司（BFW AG）与巴伐利亚发起机制作股份有限公司（BMW AG）兼并，造就了今日咱们所熟知的宝马股份有限公司（BMW AG）。
让咱们将日历翻回1917年，在韶光流通中回溯宝马跌宕起伏的航空梦。这一年，由马克思·弗里茨主导开发的Ⅲa型水冷直列六缸发起机横空出世。它是榜首型镶嵌“BMW”徽标的发起机，排量19.1L，选用气缸体与气缸盖一体化规划，配装铝合金曲轴箱和活塞，曲轴经过垂向连杆驱动单顶置凸轮轴，额外输出功率180hp（134kW，1410r/min）。
Ⅲa型发起机具有优异才能的高海拔功能，紧缩比为6.4：1，化油器由3个混合室、3个混合气喷口和5个阻风门构成，飞翔员可经过两个操纵杆切换低空/高空方式。榜初次世界大战期间，令协约国飞翔员丧魂落魄的福克（Fokker）D.VII双翼战斗机初期搭载了梅赛德斯（Mercedes）D.Ⅲ和D.Ⅲa型水冷直列六缸发起机，1918年中期开端换装宝马Ⅲa型发起机，类型名相应变更为福克D.VII（F），F代表马克思·弗里茨。其最高飞翔速度由189km/h提升至200km/h，爬高率则由3.92m/s提升至9.52m/s。时任普鲁士皇家空军第11战斗机中队（Royal Prussian Jagdstaffel 11）指挥官的主力飞翔员恩斯特·乌德特上尉（Ernst Udet）对Ⅲa型发起机作出了如下点评：“毋庸置疑，宝马的航空发起机在战役晚期堪为同类之俊彦，仅有惋惜的是，它呈现得太晚了。”风趣的是，乌德特上尉的“飞翔生计”正是在古斯塔夫·奥托的飞翔校园敞开的。
1919年，宝马推出了Ⅲa型发起机的晋级型，排量23L的IV型发起机，最大输出功率250hp（180kW）。同年6月，试飞员弗朗茨·泽诺·迪默（Franz Zeno Diemer）驾驭着搭载IV型发起机的DFW F37/III双翼机用87分钟爬高至海拔9760m高空，发明了其时的飞翔高度世界纪录，他过后说道：“我天性飞得更高，但我真实无法呼吸了。”3个月后，迪默又驾驭相同搭载IV型发起机的容克（Junker）F.13单翼客机，载着8名乘客飞到了海拔6750m高空，打破载客飞翔高度世界纪录。20世纪20年代初，宝马直列六缸系列航空发起机的终极之作，V型发起机面世，其排量与IV型相同，最大输出功率提升至320hp（240kW），搭载在信天翁（Albatros）L73双翼双发客机和L75教练机等机型上。
试飞员弗朗茨·泽诺·迪默与配装宝马IV型发起机的DFW F37/III双翼机
1924年，在德国高层授意下，弗里茨天才般地选用“模块化可扩展”（modular and scalable）理念，将两具直列六缸发起机的缸体整合在一起，开宣布VI型发起机。它是宝马前史上榜首型V型十二缸发起机，气缸夹角60°，排量48.9L，额外输出功率542hp（405kW，1530r/min）。1926年，VI型发起机投入量产，很快就成为空运商场的抢手货。1928年，宝马又推出VII型发起机，它与VI型的首要不同之处在于配装了传动比为0.62的齿轮减速组织，一起将起动机由缸体后端移至缸体前端，提高了保护便利性。1930年，沃尔夫冈·冯·格罗瑙（Wolfgang von Gronau）驾驭着一架配装2台VI型发起机的多尼尔“鲸”水上飞机（Dornier Wal），从德国的叙尔特岛（Sylt）动身，途经冰岛（Iceland）、格陵兰岛（Greenland）和拉布拉多（Labrador），终究飞抵纽约（New York），耗时47h，拓荒了跨北大西洋空运航线。宝马曾将VI型发起机授权给多国出产。1927年，苏联购买了VI型发起机的出产答应，并由发起机科学研究院主任规划师亚历山大·亚历山德罗维奇·米库林（Александр Аександрович Микулин）主导，在其根底上开宣布M17系列发起机，配装图波列夫（Туполев）TB-3重型轰炸机等机型。日本川崎重工业株式会社（KHI）也曾以答应证方法出产VI型发起机，偏重命名为Ha-9，配装九八式轻型爬升轰炸机（Ki-32）。VI型发起机的后继型是IX型，专用于强制进气实验，未投入量产。
1930年面世的X型发起机并没有接连长辈的V型十二缸结构，而是选用了星型五缸结构，额外输出功率53hp（40kW，1980r/min），仅配装BFW M.23等轻型机和教练机，产值较小。
1933年，宝马以VI型发起机为根底初次展开了燃油直喷体系实验。同年，德国航空部（Reichs-Luftfahrts-Ministerium，RLM）开端对国产航空发起机施行规范化命名办理。活塞发起机以数字“9”为前缀，以三位数命名（例如9-112，后文为求简练均不加前缀，不影响类型辨认），每100个接连三位数为1个号段，代表1家出产商，宝马运用100~199号段（后改用800~899号段）。喷气发起机和火箭发起机均以数字“109”为前缀，相同以三位数命名（例如109-801）。两者开端选用与活塞发起机相同的1个号段代表1家出产商的命名规矩，后改为以三位数中的第三位代表出产商，宝马对应的是数字8（初期少数类型未选用这一规矩）。
实施新命名规范后，1933—1937年间，宝马在水冷V型十二缸发起机上持续发力，先后开宣布相同结构的112型、116型和117型发起机，但均未投入量产。相较之下，同期面世的132型风冷星型九缸发起机则要成功得多。这型发起机的原型是宝马自1928年开端以答应证方法出产的普拉特&惠特尼（Pratt & Whitney）R-1690“大黄蜂”（Hornet）发起机。132型包含多个亚型，排量均为27.7L，额外输出功率由715hp至947hp（533kW至706kW）不等。整个1930年代，132型发起机在军民商场上可谓得心应手，相继配装容克Ju-52客机、阿拉多（Arado）Ar 196水上侦察机、布洛姆＆福斯（Blohm & Voss）BV 142客机等机型。1938年8月10日，搭载4台132型发起机的福克-沃尔夫（Focke-Wulf）Fw 200 “秃鹰”（Condor） S-1客机耗时24小时57分钟拓荒了柏林至纽约的直飞航线型风冷星型九缸发起机
1935年，宝马以132型为根底开发了114型发起机，换装拉诺瓦（Lanova）燃油喷发体系，一起由风冷方式改为水冷方式，但没有投入量产。同年，应德国航空部要求，宝马和勃兰登堡航空发起机有限责任公司（Brandenburgische Motorenwerke GmbH，以下简称Bramo）一起开端研制双排星型十四缸发起机，前者以132型为根底推出了139型发起机，后者则推出了329型发起机。
1939年，宝马收买Bramo，成立了宝马-勃兰登堡航空发起机有限责任公司（BMW-Flugmotorenwerke Brandenburg GmbH），以新公司名义持续出产Bramo在1936年投产的323型风冷星型九缸发起机。同年，德国航空部赋予宝马活塞发起机新的命名号段，即 800~899号段，原139型经改善后更名为801型。重生的801型交融了139型和Bramo 329型的规划特色，选用风冷双排星型十四缸结构，配装单级双速机械增压器（初期型），一起引进弗里德里希·德克尔股份有限公司（Friedrich Deckel AG）出产的充钠排气门和燃油直喷体系，初始型（801A/B）额外输出功率1539hp（1147kW，2700r/min）。最具开辟含义的是，801型发起机配装了机械-液压操控设备，可完成空燃比、焚烧正时、增压值和螺旋桨桨距的主动调理与匹配，极大降低了飞翔员的操作负荷。这套归纳操控设备可谓当今车用活塞发起机操控单元（ECU）的开山祖师。
801型发起机的声名鹊起，很大程度上要拜福克-沃尔夫Fw 190战斗机所赐。作为第2次世界大战期间最具标志性的单座单发战斗机，Fw 190凭借着高效的801型发起机，成功扮演了“昼间/夜间战斗机”“战斗轰炸机”“对地攻击机”等多重人物，在整体功能上一向限制着来自英国的老对手“喷火”战斗机（Spitfire）。
在801型的根底上，宝马相继开发了802型、803型、804型和805型发起机，但均未投入量产。其间，原方案配装福克-沃尔夫Ta 400等长途轰炸机的803型发起机，输出功率高达3847hp（2869kW），前所未有地选用了水冷四排星型二十八缸结构，每两排气缸共用一个曲轴，两个曲轴同轴安置，一起引进共轴反桨规划，后两排气缸的曲轴经过空心轴驱动后螺旋桨，前两排气缸的曲轴从空心轴中穿过，驱动前螺旋桨。
自1939年开端，宝马还一起推动着喷气发起机和火箭发起机项目。初期面世的002型和003型轴流式喷气发起机均承继自Bramo，前者因技术问题没能量产，后者的定型之路则可谓跌宕起伏。1940年，一架梅塞施密特（Messerschmitt）Bf 110双发战斗机将1台003型发起机装在机身底部，展开了初次装机实验。令人绝望的是其推力仅为预期值的1/2。第2次装机实验挑选了一架经改装的梅塞施密特Me 262 V1战斗机。为防止2台003型产生毛病导致机毁人亡的惨剧，这架实验机保留了机首的容克Jumo 210发起机作为备份机。整个试飞进程磕磕绊绊，实验机终究靠着那台Jumo 210发起机才安全着陆。1944年，003型完成量产，但它所配装的亨克尔（Heinkel）He 162战斗机和阿拉多Ar 234C四发轰炸机，产值加在一起也只有约500架。相同诞生在1940年左右的还有018型发起机，选用十二级紧缩机和三级涡轮机，最大推力34kN，推重比1.52。其研制作业于1944年停止，仅制成数台原型机。衍生自018型的028型是涡轮螺旋桨发起机，停留在规划阶段。
火箭发起机方面，510型和708型液体燃料火箭发起机在梅塞施密特Me 163战斗机项目中败给沃尔特（Walter）的509型火箭发起机，丧失了流芳百世的时机。511型液体燃料火箭发起机相对走运些，成功配装亨舍尔（Henschel）Hs 298无线电指令制导空空导弹，但后者受制于无线电搅扰问题终究没能量产。528型和548型液体燃料火箭发起机别离配装LT1000滑翔鱼雷和X-4（Ruhrstahl-Kramer 344）线导空空导弹。其间，X-4在技术上相对Hs 298更为老练，以Fw 190战斗机、Ju 88轰炸机和Me 262战斗机为渠道展开了很多实验。558型液体燃料火箭发起机配装亨克尔Hs 117雷达制导地空导弹，一起绑缚2具固体燃料助推火箭。
718型是与003型喷气发起机配套运用的液体燃料火箭发起机，两者组合成的动力单元称为003R。一架Me 262C-2b验证机曾搭载两具003R动力单元以3分钟时刻爬高至9150m高空。
从研制效果和产能上看，宝马在第2次世界大战正酣时迎来了航空发起机作业的巅峰，这一方面源于纳粹政府的强制性出产指令，另一方面也可视为此前二十余年工程技术堆集的会集迸发。希特勒的“国民轿车”方案和“重新武装”方案在将宝马战前的轿车和航空发起机作业双双带入快行道的一起，也使这家生气勃勃的制作企业在产能与事务方向交错的对立中难以自拔。来自Bramo的新掌舵人弗里茨·席勒（Fritz Hille），作为纳粹的傀儡，仅仅机械地履行着扩展航空发起机产能的指令。到大战晚期，跟着德国戎行的节节败退，宝马的航空发起机研制作业逐步堕入青黄不接的地步。那些发动于战前或战役初期的，本来现已初现曙光甚至有或许改动形势的前沿研制项目，都不可防止地在资源匮乏和人员缺少的窘境中湮灭。当美国人高唱着成功之歌前进慕尼黑时，宝马的两座首要工厂，米贝茨霍芬（Milbertshofen）和阿拉赫（Allach），都现已孤零零地站立在废墟中。
但一个不平的魂灵绝不或许就这样在混沌中戛然而止，巴伐利亚的“云巅传奇”还将在平和韶光中书写新的篇章。
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