渦輪發動機飛機誕生的前奏:Stipa-Caproni
2 次觀看·2025年11月14日
它被稱作有史以來最醜的飛機
一個飛行的桶
一支人工製造的雄風
但在許多方面
這架飛機是超前的革命型飛機
其突破性的空氣動力學設計
使效率大幅提升
它有望開啟航空史的新篇章
使人們能夠在幾十年內
研製出超大型科技
雖然有人聲稱這架飛機
甚至啟發了現代渦扇發動機的設計
但它對航空業的貢獻
卻在很大程度上被遺忘了
在動力飛行的最初幾十年裡
飛機依靠螺旋槳產生推力
增加螺旋槳的轉速
可以提高推力
還可以通過增大螺旋槳直徑
或增加葉片數
但這些改變同時會增加發動機的負擔
產生更大的推力
需要更多的動力
這意味著需要更大更重的發動機
同時也會增加友好
但如果還有另一種方法呢
20世紀30年代
一位名叫路易吉·斯蒂帕的意大利工程師
提出了一種全新的激進的理論
可以大大提高飛機發動機的效率
通過將螺旋槳和發動機置於一個錐形管道內
螺旋槳的尾流會被壓縮並加速
在不增加發動機功率的情況下
產生更大的推力
這是一個絕妙的想法
將流體動力學的原理應用到了飛機發動機上
斯蒂帕花了數年時間計算管道的最佳形狀
和螺旋槳的精確尺寸
但是理論和數學只能讓斯蒂帕走這麼遠
他需要說服某人實際製造一架飛機來證明他的想法
幸運的是對斯蒂帕來說
20世紀30年代的意大利是做這件事的完美地方
到1930年
意大利已經確立了自己在航空領域的領導地位
而且在莫索里尼統治下的法西斯政府
渴望推廣新技術
向世界展示意大利的實力
斯蒂帕的理論儘管激進
但看起來很有前景
因此1932年
意大利空軍部委託卡普羅尼飛機公司
與斯蒂帕合作開發原型機
在很多方面
卡普羅尼都是完美的合作夥伴
他們是一家經過驗證的飛機製造商
曾生產過一系列成功的飛機
而且他們也不害怕嘗試激進的設計
即使按照1932年的標準
斯蒂帕卡普羅尼飛機看起來也很古怪
它的塗裝與賽車使用的相同
幾乎不能掩蓋它笨拙的外觀
但這個外觀激進的原型機
證明瞭斯蒂帕的計算是正確的
將發動機置於一個管內
增加了推力
甚至有助於升力
斯蒂帕卡普羅尼飛機可以爬升的
比任何具有相似功率
和一載的傳統飛機更高
飛行員們也讚揚了這架飛機卓越的穩定性
以及僅需68公里每小時的速度
就能著陸的能力
但是這架外觀奇特的飛機
只是一個原型機
用來驗證斯蒂帕的最初理論
一種能夠徹底改變航空的理論
斯蒂帕起草了大型多引擎客機的計劃
這些計劃得益於管內螺旋槳效率的提高
終於擁有足夠航程
開啟跨大西洋航空新時代的飛機
但是航空史上這個新的奇幻篇章
永遠不會被卸下
對於渴望展示其軍事實力的
意大利法西斯政府來說
一架快速機動的軍用飛機纔是真正的獎品
然而這架飛機既不快速也不機動
它幾乎只能達到每小時131公里的速度
然而它的穩定性幾乎到了過分的程度
這並不是一架能嚇唬住敵人的飛機
而且作為一架單引擎原型機
這架飛機存在著固有的權衡取捨
它巨大的桶形機身產生了極大的阻力
以至於幾乎所有的效率提升都被抵消了
與其他飛機相比它也重得多
但是斯蒂帕有信心
如果擴大規模
管內螺旋槳產生的阻力和重量
會通過它們產生的額外推力得到補償
不幸的是它永遠沒有機會建造更大的飛機
在斯蒂帕卡普羅尼飛機之後
意大利航空部對斯蒂帕的理論失去了興趣
並最終停止了對進一步發展的資助
儘管斯蒂帕努力申請專利並發表理論
但他的工作在意大利之外引起了有限的興趣
法國人起草了一款由管內螺旋槳驅動的先進轟炸機的計劃
但是它們沒有進一步發展
到了二十世紀三十年代末
斯蒂帕的理論讓位給了航空領域的其他進展
實際上活塞發動機永遠無法產生足夠的功率
以使管內螺旋槳按照斯蒂帕設想的那樣工作
幾十年後工程師們會使用導流風扇來壓縮和加速空氣
從而製造出一種效率更高的噴氣發動機
稱為渦扇發動機
一些歷史學家聲稱這種設計是斯蒂帕的管內螺旋槳的後代
這證明瞭斯蒂帕和他內閣在許多方面領先於時代的理論是正確的

