本作品是对史图馆专栏的投稿，仅代表作者个人观点；且不属于严格意义上的历史学术研究，仅供参考。

本文作者：无所事事mk

说起早期喷气式发动机，大家往往都会想到英国人弗兰克·惠特尔和德国人汉斯·冯·奥海恩。两人各自设计的喷气式发动机带领人类第一次走进了喷气式航空的大门。虽然至今人们仍然为这两人哪位先发明喷气式发动机而争论不休，但不可否认的是两人都在差不多的时间点完成了喷气式发动机的研发与制造。苏联，作为1930年代新兴的航空大国，自然也对这一新式的航空动力方式产生了浓厚的兴趣。

在理论上，俄国人齐奥尔科夫斯基很早提出了喷气式推进的学说。虽然这被人认为是火箭的推进原理，但是喷气式发动机本质上也就是个拿空气当氧化剂的火箭发动机。1928年苏联的斯特奇金提出了喷气式发动机设计蓝图，然而最后却无疾而终。真正将苏联带入喷气时代的，则是一代航发大师：阿吉普·留里卡。

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阿吉普·米哈伊洛维奇·留里卡

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1937年，年仅29岁的留里卡在哈尔科夫航空学院（ХАИ）提出了RTD-1火箭涡轮喷气式发动机的设计，与其配套的是ХАИ-2式喷气式战斗机。RTD-1采用两级离心式压气机，设计推力4.9kN，燃气温度在650-700度之间。ХАИ-2战斗机的设计时速则高达900kph。然而RTD-1更多的是一种设计思考，从今天的角度而言，两级式的离心式压气机会导致引擎尺寸过大，第二级压气机的大尺寸同时带来了工业生产的问题——用什么材料可以生产出一个既有大尺寸，又有足够的强度与耐高温特性的压气机涡轮？

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罗尔斯罗伊斯生产的两级离心式压气机

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仅仅增加了一个压气级，复杂程度与所需空间大幅上升

同年，留里卡在哈尔科夫航空研究所向驻所的人民委员提出了制作喷气式发动机的计划。当晚，他的意见便得到了通过，同时召开了部门会议，留里卡在会上做了名为《涡轮喷气式航空发动机》的报告。这次会议的最后结果是其设想获得通过并得到厂家支持。1938年，留里卡调任列宁格勒基洛夫工厂第一特别设计局。在这里，留里卡开始了RD-1的研制。RD-1是一款采用轴流式压气机的涡轮喷气式发动机，设计推力5.1kN，虽然之前留里卡有设计RTD-1火箭式发动机的经验，但这两种发动机在诸如压气机这样的部件上还是有很大区别，燃烧室的设计以及尾喷口耐高温问题也亟待解决。在基洛夫工厂的台架试验上，燃烧室的试车曾经导致工棚和实验室着火。到了1941年5月，整体设计已经完成了70%，各部件在地面试车也顺利完成，不日即可进行组装与整体测试，然而，1941年6月22日，伟大的卫国战争的爆发却使得战前的成果化为乌有。留里卡随着基洛夫厂撤退到了乌拉尔。

在这一期间，苏联仍保留着冲压式喷气发动机的研发与实验记录，第一台冲压式喷气发动机于1933年4月完成设计，其设计者为Merkulov，该型发动机命名为GIRD-4。冲压式喷气发动机靠飞机飞行速度来压缩空气，因为没有压气机，其结构比涡轮喷气式简单，然而因为必须有一个初始速度来启动发动机，因而无法单独使用，必须与当时的活塞式战斗机组合，成为一种混合动力飞机，借此提高活塞式战斗机的飞行速度。1939年开始，苏联用DM2，DM4等发动机与I-153和YaK-7进行了多次混合动力实验，虽然其可以将飞机的最高时速提高大约40kph，但是没有保护的高危燃料使其飞行充满了危险。此外，在燃料用尽后，挂在翼下的发动机机体反而成了飞机的负担，过大的重量与极大的空气阻力使得活塞式飞机的飞行性能急剧下降。YaK-7在翼下吊装两台DM-4时还有重心过前的问题。最后计划由于不切实际被终止。

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上:YaK-7 PVRD（YaK-7+DM4）

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下：I-153+DM2

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留里卡撤退到了乌拉尔山的车里雅宾斯克，苏联政府在战争开始时只考虑如何基于现有装备来武装部队，对包括喷气式发动机在内的高新技术的研发则下达了停止令。这时候的苏联需要集中一切资源保卫国家，因而在这里留里卡开始从事坦克散热器的相关研制工作。直到1942年3月，随着前线战况的好转，留里卡获准继续进行喷气式发动机的研究。8月，留里卡在斯维尔德洛夫斯克重新组建了涡轮喷气式发动机的设计团队，继续研制工作。1943年，他重新飞回还在孤岛中的列宁格勒，挖出了"油纸包着的"RD-1零件。但此时设计团队人员减少，工作量增加，加之情报人员传来的关于德国喷气式战斗机的一些数据，留里卡决定在RD-1的基础上重起炉灶。

而RD-1重起炉灶的结果便是S-18。S-18同样采用了轴流式压气机，增压级数由6级增加到了8级，采用了环形燃烧室，推力也增加到了12.7kN。但发动机在地面试验期间却发生了诸多问题，比如发动机喘振，叶片断裂，叶片脱落，燃烧室过热。喷气式引擎运作时产生的高温一直是早期研究者嗜待解决的问题，要想解决这些问题，需要一个国家的材料工业上升到足够的水平，开发出全新的材料来应用到新的发动机上。此外，喷气式发动机中的压气机喘振问题也一直困扰着研发者，如今我们知道压气机喘振是压气机转子叶片叶背处气流分离导致的，但在当时，发动机突然出现的抖动、过热、损坏乃至燃烧室火焰逆流是毫无征兆的，只有经过无数的实验，报废大量的试验机，方才找到喘振这一罪魁祸首。S-18本身并没有防喘振放气装置，这使得在进气量改变时出现了喘振这一恶劣问题。

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S-18引擎剖视图 可见8级轴流式压气机与环形燃烧室​

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以S-18为计划引擎的两架飞机：La-VRD(上)与Gy-VRD（下）

随着1945年德国战败，两具德国Jumo-004发动机被送到留里卡设计局，留里卡由此解决了S-18上的一些问题。此时，苏联国内对于是自己发展喷气式发动机还是仿制德国产品产生了争议。留里卡在对比了两种产品后认为，S-18相较于Jumo-004，推力，重量，燃油消耗率均有优势，但jumo-004更加可靠，而且外形风阻更小。留里卡建议保留S-18项目，同时仿制Jumo-004，以尽快形成苏联空军的战斗力。因此，S-18被重新冠名以TR-1的代号继续研制。1946年，TR-1在台架试验中获得了12.642kN的最大推力，其设计寿命为20小时，其推力、寿命、可靠性、油耗基本满足设计指标，并在其基础上衍生出了TR-2与TR-3型轴流式涡轮喷气发动机。

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TR-1内视图 可见进气口整流罩 改进的压气机与燃烧室

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苏联空军依靠德国的Jumo-004与BMW-003引擎走进了喷气时代；依靠英国的"尼恩"与"德温特"掌握了领先的喷气技术。然而苏联并没有就此放弃国产航空喷气式发动机的研发，从1938年开始的RD-1,到1947年的TR-3，再到后续的AL-5与AL-7，留里卡用了二十年的时间，整合了国内与世界的先进技术，在这个新兴的领域有了属于自己的一席之地。尽管那些早期的引擎有些仅仅只有一张图纸，甚至可能只是一纸数据，但却是苏联航空发动机发展的成长足迹。

PS:感谢卧烟社的轻巡能带研究员对于本文的资料支持和时间点校对

参考资料：

【1】晨枫（2014）.米高扬设计局与米格飞机[M]

【2】彭友梅（2015）.苏联/俄罗斯/乌克兰航空发动机发展[M]

【3】吕鸿雁 郝建平 航空动力装置[M]

【4】Bowing Courseware（2012）.EASA ATPL TRAIN POWERPLANT[M]