德国著名飞机设计师亨克尔[德语论文]

资料分类免费德语论文 责任编辑:茜茜公主更新时间:2017-05-26
提示:本资料为网络收集免费论文,存在不完整性。建议下载本站其它完整的收费论文。使用可通过查重系统的论文,才是您毕业的保障。

  在世界航空工业的发展历程中,亨克尔有着里程碑式的地位与贡献。他是研发喷气式飞机的先驱,他研制的轰炸机的机动性能可与当时的战斗机媲美,他研制的运输机和水上飞机领先于时代。他本应是20世纪上半叶航空界最应尊敬的人物,但因生活在法西斯领导下的德国,并没有得到应有的荣誉,一些研发计划最终也未能全部实现。反倒是一些西方国家获取了亨克尔的技术资料,快速地发展了本国的飞机。因而,德语论文范文,亨克尔也算得上是欧洲航空业的奠基人之一。
外语论文网 www.waiyulw.com
  政治裹挟下的人生
  亨克尔全称恩斯特・海因里希・亨克尔,1888年1月24日出生于德国南部的格朗巴赫。父亲是当地一个普通工人。亨克尔从小热爱航空。当时世界航空业处于初始发展阶段,主要的航空器是滑翔机和飞艇,最为领先的是德国齐伯林硬式飞艇。亨克尔同许多德国青少年一样,德语毕业论文,从中受到鼓舞,有了从事航空的梦想。高中毕业后,他选择考入斯图加特技术学院机械工程系。这所大学创建于1829年,是一所技术工业学院,课程设置既重技术操作实践,也注重全面系统的理论教学,亨克尔在此受益匪浅。在大学的最后一年,他试制出改进的法尔芒双翼机。这成为他人生的第一块“金字招牌”。从1912年起,亨克尔开始担任欧洲几家著名飞机企业的工程师和技术顾问。大学毕业后不到3年,他就担任信天翁飞机设计企业的总设计师,1918年开始担任勃兰登堡飞机企业总设计师,先后设计出多种军用飞机。
  1922年,亨克尔成立了恩斯特亨克尔航空有限企业,总部设在瓦尔内明德的湖边。此时由于德国受一战战败限制,飞机制造有限,亨克尔大多为其他国家设计飞机,主要为运输机和水上飞机,这些飞机多次在比赛中获奖,瑞典和丹麦海军甚至日本海军早期曾装备过亨克尔研制的水上飞机。进入1930年代以后,亨克尔进入了事业的黄金时期,随着希特勒的上台,德国空军开始扩张,亨克尔研制和生产轰炸机和战斗机,这些飞机皆以亨克尔名字的首字母“He”命名。
  二战之前德国的航空航天工业几乎所有领域都走在了世界前列,亨克尔企业是其中的佼佼者,研制和生产的军用飞机参加了第一次和第二次世界大战。二战后,盟国逮捕了亨克尔,但亨克尔在战争期间受到的迫害,证明亨克尔也是希特勒的牺牲者,最终被无罪释放。二战后,根据波茨坦会议决定,联邦德国航空工业的一切管理及探讨机构均被解散,与航空有关的科研工作全部中断,人员遣散,设备拆迁,航空工业完全解体。受此波折,亨克尔直到1955年,才重建了他的飞机企业,虽然他还有设计事业上的雄心,但已错失发展的时间,企业主要从事汽机车生产,后来成为荷兰福克企业的成员。1958年1月30日,在临近70寿辰之时亨克尔与世长辞。他生前的最高荣誉是1938年获得的德国国家艺术与科学奖
  造出飞行性能最好的轰炸机
  亨克尔在飞机的设计中,始终把机动性作为他最为重要的追求。1932年,他研制成功He-70四座运输机,飞行速度可达320千米/小时,打破了当时的速度纪录,这引起了德国军方的兴趣。按军方要求,亨克尔研制出He-111中型轰炸机。该机沿用He-70总体布局,采用流线形机身和翼根后缘凹陷的椭圆平面形机翼及尾翼,一对水冷活塞发动机对称安装在悬臂上反下单翼上。早期的He-111有一个透明的投弹手机头舱和一个常规的机身上部驾驶舱,后期型干脆将投弹手及其他空勤人员集中安置在机头一个全透明的流线形机头座舱内,机身背部不再有突出舱盖。定产机空重为8.68吨,最大起飞重量为14吨,载弹量为3.25吨,航程为2060千米,飞行速度可达405千米/小时,机动性可与当时某些战斗机媲美。
  He-111于1935年2月24日成功进行了首次飞行。当年开始生产,有A至D多个改进型号,到1944年停产时,总共生产6508架。从1937年,该机参加“秃鹰”军团,在西班牙内战中进行实战检验。在二战中,由于德国军队没有重型轰炸机,该机作为德国空军轰炸主力,参加了德军的几乎每一次作战行动,是德军空军轰炸机群的中坚力量。1945年后,该机不再作为轰炸机,开始转为担当运输及补给的角色。
  中国广东军阀政府曾于1936年购入了8架He-111A-0型号(2架作为零拆机用,实际服役的仅有6架)。1936年7月18日随广东空军司令黄光锐投奔南京政府,后编入第19中队(第8大队),淞沪会战期间进驻汉口机场。先后轰炸了在杭州湾、浙江义乌和上海登陆的日军,造成上百日军死亡,击沉过3艘日军运输船和一些运输车辆。由于战损和没有零部件,在1938年底只剩一架He-111A,此机后来成为中央航空企业的货机,最后在1944年坠毁在昆明机场。
  亨克尔企业还于1940年研制出重型轰炸机He-177。由于德国空军认为战争即将结束,该机不受重视,直到1942年才重新生产。He-177系列重轰炸机总共生产了1094架,多数从未投入过实战。He-177的作战使用没有明晰的计划。除少量用来执行对英国的报复性轰炸外,更多的是执行诸如对地支援、反舰和反坦克等战术任务。
  液体火箭飞机的卓越实践上第一架火箭飞机,也是第一架采用液体燃料火箭发动机的飞机,为此后各国在火箭飞机的探讨与试验方面提供了重要的参考。
  随着航空业的不断发展,世界上许多飞机设计师都在探究使飞机飞得更快的办法。他们在实践中发现,活塞式飞机已接近时速750千米,升限12000米的极限。要使飞机飞得更快更高,必须更换发动机。
  早在亨克尔之前,世界上已经有了火箭飞机的概念,也有一些企业采用固体燃料在进行发动机的试验。1935年5月,德国航空部发布招标书,要求各厂商设计一种火箭截击机以拦截敌方可能来犯的高速轰炸机。当时,冯布劳恩已研制出推力达lO千牛的液氧一酒精火箭发动机,其工作时间约30秒。冯.布劳恩是德国著名的火箭专家,二战后布劳恩及其科研班子投降美国,继续在美国从事火箭、导弹和航天探讨。1969年,他领导研制的“土星号”巨型火箭,将第一艘载人飞船“阿波罗11号”送上了月球。1981年4月首次试飞成功的航天飞机,也是在布劳恩手里发端的。因此,他被称誉为“现代航天之父”,1977年6月病逝于华盛顿。   1935年底,亨克尔用He-112战斗机与冯・布劳恩合作。He-112是一种小型战斗机,起飞重量只有2.33吨。他们将液氧和酒精分别放置在座舱的前部和后部。在地面点火试验时,由于发动机本身存在问题,三次试验均以爆炸而失败。经过一系列改进,第四架整机在多次试验后,证明十分成功,可以进行飞行试验。1937年4月,瓦西茨驾驶He-112在自身的活塞发动机推动下起飞升空。飞机升空后,他起动了火箭发动机,飞机立即以极高的速度爬升,一会儿座舱里充满了浓烟。在这种情况下,瓦西茨操纵飞机紧急着陆。此后的几次试验,均取得了部分成功。正当亨克尔和冯・布劳恩都在大力改进各自的设计时,德国陆军优先发展导弹的计划使双方的合作中止。亨克尔转与德国火箭工程师、炮兵中将瓦尔特・多恩贝格尔合作研制火箭飞机。瓦尔特火箭发动机采用过氧化氢和联氨水合物作为推进剂,推力为5.8千克。
  亨克尔此时研制出He-176,他使用了后三点式起落架,在进行滑行实验时装上了固定的机鼻轮。主起落架向后收入机身。虽然飞行员以半卧姿驾驶,但驾驶舱的大面积挡风玻璃给予其良好的视野。情况紧急时,前座舱可以通过引爆炸药而整个弹射出去,而后飞行员可跳伞逃生。
  1939年6月20日,He-176进行了首次飞行试验。此次飞行的留空时间为50秒,最大速度达到700千米/小时。7月3日,又为希特勒和戈林进行了一次表演飞行,最大速度达到880千米/小时。然而,亨克尔的杰作并没有引起希特勒的兴趣。有消息说,原因也在于瓦西茨操纵飞机着陆时,做出了一个惊险动作,而让希特勒评价它“只是一件有趣而浪费时间的玩具”,因此也再未能继续进行改进研制。
  后来前苏联和德国都在此基础上,开展了火箭飞机的研制,其中德国梅塞施密特企业研制的Me 163火箭截击机还在二战后期投入了战场。不过,由于火箭发动机工作时间太短,证明不适用于作为飞机的动力装置。
  推出第一架喷气式飞机
  亨克尔最伟大的成就,是造出了世界上第一种喷气式飞机He-178,把世界航空业一下子带进到喷气式时代。
  亨克尔一直想研制出一种不仅速度达到极限,而且性能也能傲视群雄的终极制空战斗机。但关键性的因素,必须使用全新的航空发动机,也就是喷气式发动机。这个时候,哥廷根大学年轻的学生汉斯-约阿西姆・帕勃斯特・冯・欧海因在其导师波尔教授的推荐下,进入到亨克尔的视野。欧海因第一次坐飞机时,感到飞机的震动和噪音与飞机优美的气动外形极不相称,便一直考虑发明新的发动机。1933年,他提出“有引擎,就不需要螺旋桨”的喷气发动机方案,1934年开始初步设计。
  1936年3月,亨克尔与年仅26岁的欧海因谈了一次话,当场决定说:“从今天起,你被雇用了。我给你5万马克,你要在6个月内搞出一台喷气发动机来!”在他的安排下,欧海因与该企业的工程师们一起讨论了喷气式飞机的可行性。随后亨克尔与欧海因签订了研制合同。合同的生效日期是1936年4月15日,比英国喷气动力企业成立的时间只晚一个月。
  欧海因首先研制成功了HeS1发动机,在台架试验中,它完全达到预期的效果。虽然它在技术上的成果不大,却使亨克尔和企业的工程师们对涡轮喷气发动机的可行性从此深信不移。之后,欧海因于1938年研制出性能较好的燃烧室,并获得了国际专利。经过反复思考和试验,1939年欧海因又研制成功了Hes3发动机,推力为4000牛,推重比为1.12。用于试飞的配套飞机于1937年底开始研制,1939年春制造完工,定名为He-178。这是一架单翼飞机,采用硬壳式铝机身,木质机翼。翼展7.2米,长7.48米,高2.1米,机翼面积9.1平方米,空重1.56吨,最大起飞重量1.95吨,乘员一人,飞行范围200千米,巡航速度580千米/小时,最高时速700千米/小时。
  1939年8月27日,在二战爆发前一个星期,德国著名试飞员瓦西茨驾驶He-178首次飞行,试飞持续了5分钟,瓦西茨报告称:感觉棒极了!He-178成为世界上第一架试飞成功的涡轮喷气式飞机。
  喷气式飞机的诞生是人类运载历史上的一件大事,它最终达到了每小时3000多千米的速度,两三万米的高度,1万多公里的续航长度,不过这是后话。在技术尚不成熟的当时,性能上还不如螺旋桨式飞机,并且事故频发,德国空军的官僚们,对此却缺乏兴趣,He-178首飞一个多月后才来现场观看。喷气式飞机研制被置于无关紧要的地位。最终He-178 V1原型机进行了12次试验飞行后,被送往柏林航空博物馆展示,1943年盟军对柏林进行了空袭,He-178 V1原型机被彻底摧毁。直到1942年左右,梅塞施密特企业喷气战斗机“ME262”的出现,德军才有了运用于实战的喷气式战斗机,但对战争已经不能产生作用。
  在战斗机研发上的失意
  亨克尔企业在二战期间专门生产He-111系列轰炸机,但这同时限制了其对战斗机的开发。
  亨克尔早在1928年便推出了飞行比英国主力战斗机还快的“民航机”He-37(312千米/小时,比英国的“公牛犬”战斗机还要快32公里/小时)。随后又研制出He-51双翼战斗机。1933年2月,He-51战斗机首飞成功,于1935年4月装备德国空军,是纳粹空军的第一代主力战斗机。可惜He-5l诞生时已是双翼机没落的年代,在1936年西班牙内战中He-51被苏制I-15和I-16打得落花流水,只好退居成为对地攻击机(波兰之役)和高级教练机(至1943年),将主力战斗机宝座让予Bf-109。同时亨克尔于1938年成功设计出昼间战斗机He-100,1939年试飞时破纪录地达到了746.6千米/小时的最高速度,一举打破了国际航空联合会原来的平飞速度世界纪录,但该机却输给了新兴的梅塞施密特设计的B f-109战斗机,生产了25架后便匆匆关闭了生产线。亨克尔企业从而失去了在PLM(德国航空局)作战飞机战略编组中的地位。当时德国航空局乐观地认为欧洲的战事将在三年内结束,所以关于德国空军来说只要有Bf-109战斗机及其后继的Me-309(但最终它没能研制成功被放弃了)和福克沃尔夫企业设计的装备空冷发动机的Fw-190这些战斗机就能夺取欧洲的制空权。因而亨克尔企业应该集中精力量产和改进He-111轰炸机并加快He-177战略轰炸机的研制工作。   整个二战期间,亨克尔企业仅生产了一种战斗机,它就是著名的He-219夜间战斗机。He-219具有相对复杂与创新的设计,它是全世界第一款安装弹射座椅的军机,更是德国第一款操作三轮起落架的军机,同时还安装了先进的拦截型雷达。由于He-219的性能非常优异,因而备受德国夜间战斗机部队的欢迎,同时双发的设计为日后的改进留出了充足的空间,但德国航空局的官僚们却以该机型会作用亨克尔轰炸机的生产数量为由,严禁大量生产,另外该机所用的DB-603大型发动机严重缺货也是它无法大量生产的原因之一。如此一来,He-219生产数量到终战之前只达294架。有军事家指出,如果有足够的数量He-219可供作战,英国皇家空军的夜间战略轰炸机将遭到毁灭性打击。
  亨克尔一直想再开发战斗机,但德国航空局顽固地认为这样作只会分散亨克尔企业的设计力量和生产能力。由于纳粹的官僚作风,最终扼杀了亨克尔多个很有创意的设计。但是亨克尔企业并没有停止对喷气式战斗机的探讨步伐,反倒是坚持到了二战结束,并且在这一过程中完成了许多堪称经典的设计。
  1943年,亨克尔在航空部的要求下完成了使用Jumo004发动机的战斗机方案P.1069的设计,之后接连拿出了无尾翼的P.1070和P.1071两个双发方案。1944年亨克尔更是提出了一个非常有趣且大胆的建议,也许这正是世界航空史上首个采用面积率概念设计的方案P.1073。这一方案曾被看成“BM W00发动机简易单座战斗机”项目的起点,并赢得了德国航空部的合同。但到了1945年初,亨克尔企业又提交了全新的P.1078方案,最后又被航空部否决了。
  1944年9月,亨克尔企业提交了新的战斗机生产方案,即He-219夜间战斗机的后继型号P.1079,并保证P.1073型能在短期内大量生产。同时亨克尔深挖企业的生产潜力,在满足He-111轰炸机生产的前提下,研制多种喷气式战斗机和He-111的后继型号He-343喷气式轰炸机。亨克尔企业设计人员很快开始绘制4种防空战斗机的设计图纸,企业预计所有设计将在1944年底至1945年初完成。
  1945年5月,纳粹德国投降,德国所有的航空计划全部停止了。战后以美国为主的联合国经过仔细搜索,找到了研制战斗机的重要资料,获得了德国先进的航空技术。从找到的图纸来看,当时亨克尔企业对P.1079A等喷气式进行了大量的前期准备工作,将三种主翼面积,35°、45°两种后掠角,三种机体总面积,两种展弦比进行多种组合,略论各种设计的优劣。相关于外形,发动机的选择就比较简单了,从设计之初就确定使用亨克尔企业自己生产的HeS-011型喷气式发动机。
  这些对后来航空发展有着巨大作用的机型被盟国瓜分,成为战后航空界的宝贵财富。战后西方最初的几种喷气式战斗机大都含有德国技术血缘。在这个意义上说,亨克尔企业努力为德国喷气式战斗机的发展打下了坚实的基础,同时也为世界航空的发展留下了相当宝贵的经验。

免费论文题目: