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协和客机背后的德国人

发布时间:2016-10-05  原作者:晨枫   点击数:

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原名《协和双杰》

  40年前的协和式是一曲航空悲歌。在经济上,协和式是一个失败;但在技术上,协和式的成就至今无人企及,在协和式之后再无超音速民航客机。在协和式的技术成就的背后,有两个德国人的身影。

40年前的协和式是经济失败,但在其科技成就背后,有两个德国人的身影
40年前的协和式是经济失败,但在其科技成就背后,有两个德国人的身影

  美国是动力航空的发源地,莱特兄弟历史性的一跃把人类带入了动力航空的时代,但新兴科技大国德国在航空理论的早期发展中有重要作用。奥托·李连达尔算不上空气动力学家,但他对弯曲翼型对升力作用的认识使得他成为第一个实现可靠的受控滑翔飞行的人。马丁·库塔不仅与卡尔·龙格建立了常微分方程数值解的龙格-库塔算法,还与尼古拉·茹科夫斯基建立了茹科夫斯基-库塔翼型、库塔-茹科夫斯基定理和库塔条件。路德维格·普朗特在流体力学里的成就只要举一个普朗特数就够了,即使流体力学大家也不是每人都有一个以自己名字命名的特征数的。普朗特还有几个大名鼎鼎的学生:麦克思·蒙克建立了薄翼型理论,使得在计算工具还不发达时代的升力计算成为可能;西奥多·冯·卡门则是超音速和高超音速飞行理论方面的先驱,也是钱学森的老师;雅克布·艾柯莱特的成就在于燃气轮机和螺旋桨,他也是火箭之父维尔纳·冯·布劳恩的老师;阿道夫·布斯曼在战前就发明了后掠翼理论;另外就是协和双杰之一的迪特里希·库奇曼(Dietrich Kuchemann)。

迪特里希·库奇曼
迪特里希·库奇曼

  库奇曼在1911年9月11日生在德国哥廷根。哥廷根有一所有名的大学,这里有过物理学家马克思·玻恩、马克思·普朗克、恩里科·费米、沃尔夫冈·泡利、维尔纳·海森堡、罗伯特·奥本海姆(原子弹之父)、保罗·狄拉克、数学家卡尔·高斯、伯纳德·黎曼、约翰·狄黎克雷、大卫·希尔伯特、菲利克斯·克莱因、卡尔·龙格、赫尔曼·闵可夫斯基(爱因斯坦的老师)、赫尔曼·外尔、诺伯特·维纳、诗人海因里希·海涅、哲学家阿瑟·叔本华、社会学家马克思·韦伯、约尔根·哈贝马斯、语言学家/作家格林兄弟、教育家威廉·洪堡、爱德华·埃弗里特、政治家奥托·冯·俾斯麦、盖尔哈德·施罗德、理卡德·魏茨泽克、银行家内森·罗斯柴尔德、JP·摩根,还有普郎特及弟子们。库奇曼也是哥廷根毕业的,并获得博士学位。库奇曼本来是想师从玻恩学习理论物理的,那时哥廷根是世界理论物理学界的半壁江山,玻恩则是擎天一柱,玻恩还是库奇曼父亲的朋友,但在纳粹排犹恶浪的席卷下,玻恩出走去美国了,库奇曼则改投普朗特门下,从事空气动力学研究。他在1936年获得博士学位。

  1938年,库奇曼志愿参军,作为军士派到通信兵部队。但在整个战时,库奇曼没有上过前线,而是继续研究工作。库奇曼在战时设计过战斗机活塞式发动机的低阻散热器和梅塞斯密特Me 262战斗机的进气口。德国是水冷活塞式发动机的先驱,采用奔驰V12水冷发动机的梅塞斯密特Me 109在西班牙战场初显神威,打碎了苏联战斗机“机动性好的双翼打空战、速度好的单翼打追击”的迷思,但散热器需要和空气交换才能散热,既要增加空气接触面,又要降低阻力,这是很考验空气动力功底的。但他的主要工作是研究喷气发动机进气口设计。Me 262是1939年开始设计的,这是历史上第一种喷气式飞机,喷气发动机进气口设计与飞机设计的整合是一个全新的课题,进气口不光要在不过分增加阻力的情况下为发动机可靠供气,还要把进气气流理顺,减速增压,确保发动机处在最优工况,达到最大出力。库奇曼可谓开创发动机进气口设计领域的先驱。

库奇曼在战时的工作包括设计Me 109的滑油散热器进气口
库奇曼在战时的工作包括设计Me 109的滑油散热器进气口

Me 262的进气口也是库奇曼设计的
Me 262的进气口也是库奇曼设计的

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