弗兰克·惠特尔的办公室

谈起喷气机在二战的发展，相信许多人第一个想到的无非是Me-262、He-162，那会的同盟国也是有P-80、流星式等战机出现，但比起真正投入二战的德军喷气机便相形失色。

这也使人产生一个刻板印象，德国的科技似乎长期以来都是走在英美等同盟国前方，然而，事实上早在1930年，一个略具雏形的离心式涡轮喷气发动机雏形便出现在英国，而创造它的，是一位年仅23岁英国中央飞行学院学生，弗兰克·惠特尔（Frank Whittle）。

弗兰克·惠特尔在1907年于英国考文垂市出生，父亲摩西曾经营一间小型机械工厂，在生意失败后举家搬迁至利明顿。小弗兰克先是在父亲机械专业的耳濡目染下成长，当来到利明顿这个陌生环境时，因家境与同侪关系不佳的他多半时间都泡在图书馆的书海之中，当年出现还不到20年光景的飞机时常出现在书刊上，这种同时带有机械美与线条美感的飞行机械很快地便吸引了他的目光，在少年的心底种下一颗飞行的种子。

为了一圆航空梦，弗兰克在15岁获得父母同意后报考英国皇家空军，希望能成为一名飞机维护员，虽然在申请的过程中因为过于瘦弱的身材而两度遭到空军拒绝，但在他持续不懈的努力下，弗兰克终于在1923年下半年成功进入了英国皇家空军的训练学校，并在1926年因独特的飞行天赋被发掘，并考取了位于克伦威尔的英国皇家空军学院，获得飞行学员资格。

在弗兰克进入英国皇家空军学院的第二年，也就是1928年的第四学期，弗兰克以《飞机设计的未来发展》为题发表了一篇论文，论文中提到，对于追求高速的飞机来说，在空气阻力低的高空飞行是最佳方式，当前传统往复式发动机驱动的

螺旋桨飞机在高空的效率却又很差，如要提高飞机在高空的性能，那么一种燃气涡轮驱动的螺旋桨发动机、甚至是火箭发动机将是更好的选择。

惠特尔的这篇论文不是当代唯一一篇提到螺旋桨局限性的文章，却切中了未来航空发展的要点，也在他的心中勾勒出一个涡轮发动机的构想蓝图，在此后的两年间，以飞行员的身份进入部队服役的弗兰克并没有放弃这构想，而是在服役的同时持续进行研究，经过不断的努力，弗兰克在1929年提出一种由往复式发动机带动压缩段，将气流吸入，并在机身尾部喷流中燃烧增加、产生推力的喷气发动机构想，无独有偶，这种名为热喷气发动机的设计在同一时期于千里之外的意大利半岛出现，由一位名为塞康多．坎皮尼（SecondoCampini）的年轻工程师所提出，但和坎皮尼不同的是，惠特尔最终认知到这种发动机的局限性，受到带动压缩段的往复式发动机沉重、压缩段体积有限等影响，整体功率极差，很快地放弃了该型发动机的设计，重新推出一款燃气涡轮发动机。

意大利采用坎皮尼设计研发的C.C2

在1930年1月他所填写的专利书中描述到：一个由两级轴流压缩段与单级离心式压缩段、数个直流单筒燃烧室、二级轴流压缩段族成的涡轮发动机，可以清楚地发现，惠特尔所提供的设计是一款混合轴流式压缩段与离心式压缩段的发动机，在往后的数年里演化为纯粹离心式涡喷发动机，之所以采用这种设计，主要是看中离心式压缩段在单级可提供较大的压缩比，同时生产工艺较为简单，德国涡喷发动机发明人汉斯．冯．奥海恩（Hans Von Ohain）也是基于相同的理由，以离心式涡喷为开发起点。

在1929年末到1930年初时，弗兰克得到一次机会，在主官推荐下将离心式涡喷的概念上呈到英国航空部，然而这种设计却遭到了格里菲斯（Alan Arnold Griffith）毫不留情的批评。

格里菲斯

提出批评的格里菲斯是英国涡轮发动机方面的巨擘，在1926年提出的论文中明确提出航空用涡轮扇叶的设计问题，使得涡轮扇叶发动机的发展得以更进一步，1927年时更获得英国航空部及航空研究院赞助开发一款轴流式涡轮螺旋桨发动机。

在评论中，格里菲斯认为这种离心式发动机迎风面积较大，效率太差，自然不是一款足以作为飞机动力的发动机。除此之外，英国航空业界也普遍认为这种发动机的材料需求太过超前，不是当年科技所能应用的，以至于最后非但英国皇家空军对弗兰克的设计置若罔闻，甚至连阿姆斯壮西德利（Armstrong Siddeley）发动机公司、布里斯托尔（Bristol）飞机公司与英国汤姆森-休斯顿（British Thomson-Houston，BTH，生产电器涡轮的公司）都对他的涡喷设计丝毫不感兴趣。这样的情况使得弗兰克在1930年到1936年间在不断进行研究的情况下，由于财政困难导致资金难以维持专利，最后只能眼睁睁的看着辛苦设计的离心式涡喷专利失效。

事实上格里菲斯的评价确实切中了离心式涡喷的缺点，由于进气面积较小，离心式涡喷若要达到相同的推力，总体积往往大于轴流式涡喷，甚至很多时候在推力小于轴流式的情况下迎风面积大于轴流式涡喷，以纳粹德国在战争期间开发的离心式He S8与轴流式He S30为例，前者最大推力1570磅、迎风面积5.16平方英尺，后者最大推力1896磅，迎风面积仅3.23平方英尺，其中虽有一定程度是新式叶片技术的引进使迎风面积进一步缩小，但仍不难看出离心式的迎风面积确实大于轴流式。

弗兰克的失意没有持续太久，就在他使专利失效的那年，前英国皇家空军军官威廉斯、亭林两人对弗兰克的发动机设计展现出浓厚的兴趣，并在1936年出资与弗兰克一同组建了动力喷气（Power Jet）公司，该公司于同年3月正式成立，同时引来英国航空部赞助经费。

动力喷气公司以弗兰克为首席工程师，找上BTH公司为合作厂商，由动力喷气公司提供设计，BTH进行生产制造，但这次合作并不愉快，BTH公司和弗兰克在发动机涡轮叶片的设计上产生了分歧，加上弗兰克对于发动机生产监督相当严格，使得弗兰克在航空部与动力喷气公司签订合约开发W.1型涡喷发动机后不久矛盾激化。

弗兰克·惠特尔与他的发动机模型

由于弗兰克对于涡喷发动机研发的技术掌握欲，意图将动力喷气公司从一个纯粹的开发单位转换为像劳斯莱斯等发动机生产大厂，一手掌握研发与生产的公司。导致动力喷气公司不仅和BTH公司产生严重冲突，后续加入涡喷生产的路华（Rover）公司也跟弗兰克发生摩擦，但总体来说，1941年W.1型发动机的开发及其后续的W.2B等发动机开发仍旧稳定进行，由格洛斯特公司生产、装备W.1.X发动机的E.28也在5月15日首飞。

E.28首飞

在1942年1月12日，劳斯莱斯杀入了涡喷产业，主动邀请弗兰克进行会谈，为后来的合作打下基础，而弗兰克则在当年的10月，主动邀请劳斯莱斯进行W.2/500型涡喷的量产，但在1943年4月，劳斯莱斯和动力喷气公司的关系又面临恶化。弗兰克在著作《喷气机》一书中提到，劳斯莱斯的野心不仅限于做喷气发动机的生产，而是要成为全英国喷气发动机研发与制造的中心。

劳斯莱斯的野心是非常明显的，除了积极向弗兰克示好外，同时还约聘了先前曾提到的格里菲斯，同步执行轴流式涡喷的发展。该做发不仅满足了当时英国军方的需求，也能以轴流式涡喷为立足点，展望未来的涡喷开发。

事实证明，劳斯莱斯的确做到了，该公司和英国飞机生产部在把弗兰克心血——动力喷气公司国有化上达成了共识，对于英国政府来说，军方很想建立一个专门用于涡喷技术发展的单位，恰好有大量政府资金支持的动力喷气公司符合这一条件，公司内部有着许多成熟的设备、科研人员。而对于劳斯莱斯而言，动力喷气公司的消失意味着这个可怕竞争对手终于被打败，最后劳斯莱斯在国有化动力喷气公司基础上成立的涡轮燃气发动机研究院，加上而后劳斯莱斯接收了BTH与路华公司的发动机生产厂，奠定了迄今依旧于世界涡轮发动机发展上屹立不摇的地位。

弗兰克·惠特尔E.28/39喷气机模型

面对英国政府的专断独行，弗兰克的反对声是如此的苍白无力，让英国喷气发动机研究贡献颇多的这位工程师倍感愤怒！

弗兰克在1948年获的骑士爵位后退休，此后便离开了英国喷气发动机研发领域，在往后的数十年中多半是在教授涡喷相关知识，并和德国的涡喷发明者汉斯．冯．奥海恩结为好友，在1996年8月9日因肺癌逝世。

回顾历史，既是弗兰克在对抗英国政府国有化动力喷气公司的举动以失败告终，离心式涡喷在战后逐渐沉寂，但是弗兰克为英国乃至世界喷气发动机的研发打下了基础，为人类航空科技发展做出不可磨灭的贡献，世界航空史上应有他璀璨的一笔。