噴射機的故事

Life in the UK Test不可說容易,因為你很容易在題目找到自己的知識空白。誰對噴射引擎(jet engine)的發明作出了重大貢獻?其實我不太清楚噴射引擎是什麼,雖然我中學是讀理科的,但於是無補。更別說知道是誰發明、推廣了。當然,若以背書心態過關,應該難不到香港人的。
不講道理了,先說答案,是法蘭克‧惠特爾(Frank Whittle)。
是的,我更應該先說的是噴射引擎是什麼,我是應該認識的,因為我學過牛頓第三運動定律:作用力與反作用力大小相等、方向相反。而噴射引擎(Jet Engine)正是一種利用高速噴出氣體所產生的反作用力來推動飛行器前進的引擎,主要應用於噴射飛機與部分飛彈。
科學堂上完,哪惠特爾是誰呢?
偉人的堅持
法蘭克‧惠特爾(Frank Whittle)於 1907 年 6 月 1 日出生於英國高雲地利(Coventry),是一名機械工師的兒子。他曾多次參與皇家空軍的考試,但都因身高不足而失敗,至 1923 年第三次報考時,終於被錄取為學徒。1928 年,他取得飛行官資格。
當時英國在軍事上處於戰後裁軍、高度保守、防禦心態的狀態。這是因為第一次世界大戰(1914–1918)對英國造成巨大人命與經濟損失。社會普遍出現強烈反戰情緒。政府與民意傾向「永不再戰」,軍事開支被視為財政負擔而已。在此情勢下,惠特爾似乎未有找到「好工」。
但惠特爾有著「偉人」的不尋常和堅持,能看到人不能看到的。在軍校受訓期間,惠特爾曾撰寫一篇論文,主張飛機若要達成長航程與高速,必須在空氣阻力較小的高空飛行。他認為活塞引擎與螺旋槳並不適合這種用途,因此推論必須採用火箭推進,或由燃氣渦輪驅動的螺旋槳。但這只是一個「偉大構想」,未有技術實現所想。
他沒有放棄,1929 年 10 月,開始構思將風扇置於機身內部,藉由產生高速氣流來推動飛機於高空飛行。由於活塞引擎耗油過高,他轉而考慮使用燃氣渦輪。在指揮官的支持下,惠特爾將設計方案層層上呈至空軍部,卻最終遭到皇家航空研究院工程師阿倫・阿諾德・葛里菲斯(Alan Arnold Griffith)否決。葛里菲斯指惠特爾計算錯誤,認定該設計不切實際。隨後,空軍部拒絕再參與該計畫。
然而,惠特爾仍未放棄,他1930 年,自行申請了專利,不要以為申請專利一帆風順。惠特爾之後花了五年時間挨家挨戶推銷他的發明,但找不到任何願意支持的人,他最終無法負擔維持專利的費用,幾乎就要放棄。此時他身無分文,兒子也快出生。
Life in the USA
1935 年出現轉機。他的老友羅夫・達德利-威廉斯(Rolf Dudley-Williams)與退役 RAF 軍官占士・柯林伍德・廷林(James Collingwood Tinling)加入合作,聯手拯救這項發明,並以「動力噴射公司」(Power Jets Ltd)名義籌措資金。
1936 年初,公司終於獲得急需的投資,但接下來幾年資金危機仍不斷出現,甚至在首次引擎測試後,公司一度連支付基本營運費用都成問題。直到 1939 年夏天,惠特爾成功完成一次長達 20 分鐘的高功率運轉展示後,空軍部才正式下訂單,計畫終於獲得充分資金支持。
美國得知此計畫,要求取得相關資料與一枚引擎,團隊攜帶引擎飛往華盛頓,讓通用電氣(General Electric)進行研究並開始製造。噴射引擎被證明是一項成功的技術,尤其在美國受到熱烈採用。
惠特爾於 1948 年以空軍准將(Air Commodore)軍階自皇家空軍退役,同年獲封爵士。此後不久,他前往美國工作,並成為馬里蘭州安納波利斯的美國海軍學院研究顧問。由「Life in the UK」,變成「Life in the USA」。
鍥而不捨的推動者
嚴格來說,他其實不是噴射引擎發明者,而是一個推動者。他的兒子也清楚指出父親從未自稱『渦輪噴射引擎的發明者』,因為 1921 年有一位法國人馬克西姆・紀堯姆(Maxime Guillaume)曾提出燃氣渦輪比活塞引擎更適合噴射推進。但不同的是,紀堯姆並未進行任何可行性計算,但惠特爾用計算證明了它可行。
然而試驗期間有大量「危險鏡頭」。他兒子曾憶述︰「引擎一啟動就越轉越快。父親關掉料閥,但引擎卻停不下來……最後在停止時發出一聲刺耳的怪聲。引擎停下來後,父親四處張望——所有人都早就閃得遠遠的了。」
惠特爾 1996 年辭世,享壽 89 歲,並入選美國國家航空名人堂。