卡普羅尼-坎皮尼N.1
| 卡普羅尼-坎皮尼N.1（Caproni Campini N.1） | |
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| 飛行中的卡普羅尼-坎皮尼N.1。注意為了散熱而打開的座艙罩。 | |
| 類型 | 實驗飛機 |
| 原產國 | 意大利 |
| 製造商 | 卡普羅尼 |
| 設計者 | Secondo Campini |
| 首飛 | 1940年8月27日 |
| 主要用戶 | 意大利空軍 |
| 製造數量 | 2 |
卡普羅尼-坎皮尼N.1（Caproni Campini N.1） ，也稱為CC2 ，是意大利飛機製造商卡普羅尼於 20 世紀 30 年代製造的實驗性噴氣式飛機。 N.1 於 1940 年首飛時曾經被認為是史上首架成功的噴射式飛機；當時還不知道一年前德國Heinkel He 178已經試飛成功。 [1]
1931 年，意大利航空工程師Secondo Campini發表了他對噴射推進的研究，包括一項稱為使用熱力噴氣推動飛機的提案。 [2]在威尼斯展示噴射推進的小船之後，坎皮尼獲得了意大利政府的初始合同，以開發和製造他設計的發動機。 1934 年，意大利空軍批准繼續生產兩架原型噴射機。為了生產這架被正式命名為N.1的飛機，坎皮尼與卡普羅尼公司合作。
N.1 的動力來自於熱噴射引擎，這種噴氣發動機的壓縮機由傳統的往復式發動機驅動。 1940 年 8 月 27 日，N.1 在米蘭郊外塔列多的卡普羅尼工廠進行了首飛，由馬力歐‧德‧貝爾納迪（Mario de Bernardi）駕駛。 1941 年 11 月 30 日，德·貝爾納迪和工程師喬瓦尼·佩達斯（Giovanni Pedace）駕駛第二架原型機從米蘭的利納特機場飛往羅馬的吉多尼亞機場，這是一場公關活動，包括飛越羅馬市，以及接受意大利總理貝尼托·墨索里尼招待。 N.1 的測試一直持續到 1943 年，因盟軍入侵意大利而中斷。
N.1 被視為航空業的一個重要里程碑（直到 He 178 更早試飛的消息公佈），但性能並不令人印象深刻。它比當時許多傳統飛機要慢，而熱噴射引擎推力不足以為戰鬥機提供足夠的性能。坎皮尼後續的設計（如Reggiane Re.2007）改用德國提供的渦輪噴氣發動機。因此，N.1 計劃並未衍生出實戰用的飛機，而且熱噴射引擎很快就被更強大的渦輪噴氣發動機所取代。兩架 N.1 有一架保存下來。
背景
[編輯]1931 年，意大利航空工程師Secondo Campini向意大利空軍提交了一份關於噴氣推進潛力的報告，其中包括他稱為熱噴射的提案。同年，坎皮尼與他的兩個兄弟成立了一家公司，名為「Velivoli e Natanti a Reazione」（意大利語「噴射機與船」），以開發這種發動機。 1932年4月，該公司在意大利威尼斯展示了一艘噴射推進船。該船的最高航速為28節（32英里每小時；52公里每小時） ，與裝配類似輸出的傳統發動機的船隻相當。資助該船開發的意大利海軍沒有下訂單，也否決了在意大利境外出售該設計。 [2] [3]
1934 年，意大利空軍批准開發兩架原型機以及靜態試驗台，以實驗噴射機的原理並探索潛在的軍事應用。 [3]由於他的公司缺乏此類努力所需的工業基礎設施，坎皮尼與較大的卡普羅尼公司合作，由後者為原型機提供所需的材料援助。 [4]坎皮尼開發了他的設計，意大利空軍將其正式命名為N.1 。 [5]
歷史學家納撒尼爾·愛德華茲（Nathanial Edwards）將意大利早期噴氣式飛機開發工作的相對開放性，對比於其他國家的高度保密。 [6]他推測，這是因為意大利政府希望被視為擁有現代化、先進的航空工業，渴望通過這些成就提升國家聲譽。愛德華茲認為政治壓力要求加速計劃，使意大利成為世界上首先推出噴射飛機的的國家，但這破壞了N.1 設計的實用性。 [6]
設計
[編輯]
Caproni Campini N.1 是一架實驗飛機，目標在於展示噴氣推進與用於飛機引擎的實用性。機身是完全由硬鋁製成的單翼飛機，機翼橢圓形。第一架原型機無加壓艙，第二架則有。[來源請求]不過試飛後很快發現，由於動力系統發熱過大，必須一直打開座艙蓋以散熱。 [7]
N.1 的發動機與後來生產的渦輪噴氣發動機和渦輪風扇引擎有很大不同。 關鍵區別在於，本引擎的三級可變衝量壓縮機（位於駕駛艙前方）由傳統的液冷式活塞發動機（出力900匹馬力）。 [8]壓縮機提供的氣流先用於冷卻引擎，之後再與引擎的廢氣混合，這樣可以回收傳統活塞引擎與螺旋槳設計中浪費的大部分熱能。然後，環形燃燒器將燃料注入氣流中，點燃後經排氣噴嘴噴出，以進一步增加推力。 [5] [9]
實際上，發動機在不啟動後燃器的情況下提供了足夠的推力供飛行，這樣的設計有點類似於加有後燃器的涵道風扇。 [7]但管道尺寸相對較小限制了流量，從而限制了發動機的推進效率。在現代設計中，這是通過高總壓力比來抵消的，而 N.1 無法實現這一點，因此導致相對較低的推力和較差的燃油效率。 [10]使用靜態試驗台進行的地面測試顯示推力約為700 kgf（1,500 lbf） 。 [4]
使用歷史
[編輯]首飛於1940年8月27日，由試飛員馬力歐‧德‧貝爾納迪在卡普羅尼位於米蘭郊外設施進行；他後來進行了大多數試飛 。該次試飛為時約10分鐘，德‧貝爾納迪將油門維持在半速以下，試飛的速度低於362公里。
由於德國方面保密Heinkel He 178噴射機於一年前的首飛，國際航空聯合會 (Fédération Aéronautique Internationale)將 N.1 記錄為噴氣式飛機的首次成功飛行。 [4]
第一架原型機的試飛發現了幾個問題。如果為了承受高負載壓力而強化機身，引擎的推力就不足以實現預期性能。 [5]發動機產生大量熱量，迫使飛行員在需要一直打開座艙以散熱，也增加了阻力。 [7]根據航空作家斯特林·米高·帕維萊克（Sterling Michael Pavelec）的說法，N.1「笨重且動力不足」，而使用傳統引擎的Caproni Vizzola F.4速度更快；他將此歸因於意大利資源有限，開發項目資金不足。
1941 年 11 月 30 日，第二架原型機由德貝爾納迪 駕駛，喬瓦尼·佩達斯 (Giovanni Pedace) 作為乘客，從米蘭利納特機場飛往羅馬吉多尼亞機場，這是一場廣為人知的活動，其中包括飛越羅馬並由意大利總理主持招待[來源請求]]這是第一次試飛範圍以外的噴射式飛機飛行（雖然並未點燃後燃器），途中曾在比薩停留，可能是為了加油。 [4][9]
蘇聯飛機設計局TsAGI獲得了該發動機的一些細節，並開發了自己的發動機。 [11] 坎皮尼後來與另一家意大利飛機公司Reggiane合作，並與 Roberto Longhi 一起將Reggiane Re.2005改裝熱噴射引擎成Re.2005R。速度本可以提高到 750 公里/小時（470 英里/小時），但油耗將達到近 1,000 升/小時（61 加侖/千米），幾乎是 Re.2005 全油門正常油耗的四倍。
兩架 N.1 原型機的測試一直持續到 1943 年。其中一架 N.1 在卡普羅尼工廠遭轟炸時被部分摧毀，而盟軍入侵意大利後法西斯政府的垮台阻礙了該計劃。[來源請求]意大利戰敗後，受損的原型機被運往英國法恩伯勒皇家航空研究院，後來於 1949 年在英國皇家空軍牛頓基地報廢[4]
保存機陳列在羅馬附近維尼亞迪瓦萊的意大利空軍博物館，在米蘭國家科技博物館展示僅有機身的地面測試台。 [12]
規格
[編輯]基本信息
- 空重：1,651公斤（3,640英磅）
- 最大起飛重量：4,195公斤（9,248英磅）
性能
- 最大速度：694公里每小時；432英里每小時（375節）
- 最大滑翔比：1
- 機組員: 2
- 長度： 13.1 m (43 ft 0 in)
- 翼展： 15.85 m (52 ft 0 in)
- 高度： 4.7 m (15 ft 5 in)
- 翼面積： 36 m2 (390 sq ft)
- 空重： 3,640 kg (8,025 lb)
- 最大起飛重量： 4,195 kg (9,248 lb)
- 發動機： 1 × motorjet , 推力 6.9 kN (1,600 lbf) （由出力 670 kW (900 hp) 的 Isotta Fraschini L.121 R.C.40 活塞引擎驅動三級可變衝量軸流壓縮機以及一個後燃器。
性能
- 最大空速： 375 km/h (233 mph, 202 kn)
- 最大高度： 4,000 m (13,000 ft)
參考資料
[編輯]引文
[編輯]- ^ Enzo Angelucci; Paolo Matricardi. Campini Caproni C.C.2 in Guida agli Aeroplani di tutto il Mondo. Mondadori Editore. Milano, 1979. Vol. 5, pp. 218–219.
- ^ 2.0 2.1 Buttler, Tony. https://books.google.com/books?id=2fueDwAAQBAJ&q=thermojet+campini&pg=PA11
|chapterurl=缺少標題 (幫助). Jet Propulsion. Bloomsbury Publishing. 2019-09-19. ISBN 978-1-4728-3597-0 （英語）. - ^ 3.0 3.1 Alegi, Gregory. Secondo's Slow Burner, Campini Caproni and the C.C.2. The Aviation Historian. No. 6 (United Kingdom). 2014-01-15: 76. ISSN 2051-1930.
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Storia del Campini Caproni. National Museum of Science and Technology Leonardo da Vinci. [15 July 2017]. （原始內容存檔於15 July 2017） （意大利語）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 Pavelec 2007, p. 5.
- ^ 6.0 6.1 Edwards, Nathanial. "Flight as Propaganda in Fascist Italy." World At War Magazine, Late 2010.
- ^ 7.0 7.1 7.2 Campini Caproni 2. Museo Storico di Vigna di Valle. Aeronautic Militare Italiana. [16 July 2017]. （原始內容存檔於15 July 2017） （意大利語）.
- ^ Golly 1996, pp. 32–33.
- ^ 9.0 9.1 Smith, Geoffrey. More About Jet Propulsion. Flight. Vol. XLI no. 1730. 19 February 1942: 153 [16 July 2017]. （原始內容存檔於2017-07-29）.
- ^ Marc de Piolenc and George Wright, "Ducted Fan Design", Marc de Piolenc, 2001. p. 138.
- ^ Mark 2014, p. 235.
- ^ Pavelec 2007, p. 6.
參考書目
[編輯]- Alegi, Gregory. Campini, Caproni and the C.C.2: Secondo's Slow Burner. The Aviation Historian. 2014, (6): 76–89. ISSN 2051-1930.
- Golly, John. Jet: Frank Whittle and the Invention of the Jet Engine. Datum Publishing, 1996. ISBN 1-90747-201-0ISBN 1-90747-201-0.
- Mark, Harrison. The Economics Of Coercion And Conflict. World Scientific, 2014. ISBN 9-81458-335-9ISBN 9-81458-335-9.
- Morse, Stan. Illustrated Encyclopedia of Aircraft. Orbis Publishing, 1982.
- Pavelec, Sterling Michael. The Jet Race and the Second World War. Praeger Security International: Westport, Connecticut. 2007. ISBN 0-275-99355-8ISBN 0-275-99355-8.