第539章 衝刺技能CD中（1/2）

汽車工業向航空工業取經學習不是一天兩天了，如今汽車上相當常見的渦輪增壓器，就是從飛機上學來的。

高空稀薄的空氣使得發動機得不到充足氧氣，限制了飛機取得高空高速優勢，於是工程師們發明了廢氣渦輪增壓器，將發動機排出的廢氣廢物利用，用它帶動渦輪增壓器，使得更多空氣進入發動機進氣道，從而起到增氧提效，增加發動機輸出功率的目的。

這一招先是被賽車設計師學了去，渦輪增壓讓限定排氣量的方程式賽車可以發揮更高的功率，從而提升成績。而隨著油價越來越貴，普通民用車的設計師也開始用上了這一招，既能夠增加發動機出力提升加速性能，還能夠促進燃燒降低污染物排放，算是相當有性價比的一個設計了。

當然，渦輪增壓也不是沒有缺點，首先高溫廢氣在增壓器里走一遭，除了被回收一部分動能，同樣有一部分廢熱也被「回收」了，導致增壓器以及進氣溫度增加，前者帶來一些安全隱患，後者降低發動機效率，需要添加進氣冷卻器，帶來更多的成本。所以通常只有動力疲軟的小排量車才標配渦輪增壓，跑車等大排量車都是自然吸氣。

隨著飛機進入噴氣時代，也有人嘗試著把燃氣輪機搬到地面上來。

噴氣發動機已經有80年以上的歷史，其中最大家族便是燃氣輪機，擁有多種不同用途的品種。其中渦噴高速性能好，主要是戰鬥機在用，渦扇加強了低速性能，大型民航以及大部分戰鬥機都用它，渦槳速度更慢更省錢，深受支線客機以及運輸機的喜愛，槳扇結合渦槳與渦扇優點，理論上最強，但是一來需要專門的高速螺旋槳，二來螺旋槳顯得很，導致全世界只有前蘇聯的安70運輸機一家用上了它，後者翅膀上的兩層cv-27對轉槳扇非常顯眼，很有辨識度。

而要是把渦槳發動機的螺旋槳換成別的，就成了渦軸發動機，可以用來驅動直升機旋翼，或者用來發電。

那種挑戰地面急速的「火箭車」，用的就是渦噴發動機，它們尖細的車身在高速疾馳時總是拖著長長的火焰尾巴，非常的醒目拉風。

只是因為速度實在太快，這種時速可以超過一千公里的汽車並不具有實用性，只能在專門的試車場，或者一望無際的平坦沙地上疾馳一小會兒過過癮，拍了視頻破了記錄基本上就久放車庫了，下次再出來就是更快更強的下一代了。

在60、70年代，美國和蘇聯都曾試驗過噴氣推進火車頭，美國中央鐵路公司的m-497和蘇聯的svl，便是頭頂兩台渦噴的奇葩。只可惜這種火車頭的轉彎性能過於糟糕，最終沒有了下文。

倒是渦輪軸發動機在火車上的使用還算成功，加拿大龐巴迪公司在本世紀出研製了電傳動燃氣輪機車，使用航發三巨頭之一的普惠公司的pw150系列渦軸發動機作為動力核心，渦軸帶動發電機然後電流驅動電動機帶動車輪前進。

只是後來在和電力動車組競爭高鐵份額時，還是輸掉了，同樣沒有了下文。

畢竟，需要高速客車的地方往往都是經濟發達人口密集的地區，這種地方一般地形平緩、電力供應充足，天然就適合電力機車，將來也有機會升級成磁懸浮列車，而需要自帶發電的燃氣輪機車，因為排放和噪音方面的問題反倒不甚討喜。

而且渦軸有一個問題，它的轉速太快，用在直升機和火車上時都得減速才能使用。

直升機的旋翼是旋轉的翅膀，它的截面類似固定翼飛機的翅膀，同樣能夠讓流過上下翼面的空氣流速產生差異，進而根據伯努利原理產生升力，這和把空氣粗暴地推向一個方向的螺旋槳是不一樣的。

而旋翼作為旋轉物體，它除軸心以外各部分擁有共同的角速度，但是不同位置的線速度卻差異極大，距離旋轉軸越遠線速度越高。

這方面的典型例子，就是傳說中「人類製造的第一種超音速物體」——長鞭，有經驗的人可以甩動長鞭發出一聲非常響亮的「啪」的聲音，那便是鞭稍的線速度短暫超過音速，引發激波而造成的音爆聲。

飛機在空氣中跨越音速時同樣會產生強烈的音爆，同時產生的振動對機身是相當大的負荷，二戰時就有活塞飛機因為飛得太快接近音速而空中解體的案例，因此人們把超音速時的這種現象叫做音障。後來的超音速飛機都有著尖尖的鼻子以及向後掠的三角翅膀，就是為了可以更加安全地突破音障實現超音速。

而以直升機的結構，超音速並不是可以承受的目標，所以設計師必須控制旋翼翼稍的線速度在零點九馬赫以下，以免「撞」上音障，輕則帶來音爆噪音，重則翼折機毀。

這就導致旋翼不能做的很長，更不能轉得很快，只能通過增加旋翼葉片的數目來提升升力和速度，通常旋翼的旋轉速度只有每分鐘幾百轉，而渦軸發動機的轉速卻高達每分鐘幾萬轉，因此渦軸直升機還得安裝複雜的減速機來把速度降下來。

用在火車以及艦船上的發電用渦軸，同樣也有這個問題。

因為感應電動勢是交變的關係，發電機發出來的電都是交流電，所謂直流發電機是通過換向器和電刷將之抵消，才能輸出直流電，但是因為結構複雜應用不變，現代電力系統依然普遍使用交流電，只在需要時才通過交直流轉換器變成直流電。倒是隨著智慧型手機的流行，導致其所使用的5v直流電的需求量大增，以致出現了自帶5v直流輸出的插線板和汽車。

交流電的變化頻率由發電機磁極旋轉次數決定，然而經過百年發展民用用電設備的頻率被規範到50（歐）/60（美）赫茲，反過來限制住了發電機的轉速，也就是最多每分鐘3600轉，不然發出去的電用了。

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