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杜立特的魔法：“喷火”喝了美国特殊汽油，让德国战斗机怀疑人生

世界历史2年前 (2023-03-20)600

二战初期，“喷火”式的平庸性能曾经被德国飞行员轻视。尤其是在1940年的法国战场，德军的Bf-109比英国的“喷火”、“飓风”飞得更快更高，加速性也更好。

德国飞行员就是带着这种优越感开始参加英伦空战，然而他们赫然发现，“喷火”战斗机突然完全不一样了！

辛烷值100燃油的威力

德国梅塞施密特Bf-109往往在8000米高度以上掠过英吉利海峡，在这个高度上，德国战斗机一直拥有绝对的性能优势。然而，当“喷火”式战斗机以大编队的方式从更高位置冲过来时，德军飞行员是震惊的。

不仅如此，英国战斗机在随后的格斗中，表现出更快的俯冲和爬升速度，几乎不逊于梅塞施密特飞机。遭到惨重损失的德国空军一致认为——“这不是我们在法国遇到的战斗机！”其实，里面的关键原因就是英国战机使用了美国提供的辛烷值100燃料。

从1940年初开始，美国开始向英国供应辛烷值100的高标号汽油，大幅提高燃料抗爆震能力，从而匹配了“灰背隼”（梅林）活塞发动机的紧急增压功能。由此，“喷火”式所用的“灰背隼III”（额定功率1030马力）能够在五分钟内将更大功率提高到1310马力，使得海平面更大速度提升了40公里/小时，3000米高度的更大速度提升了55公里/小时，同时极大提升了不同高度时的爬升性能。

这样，“喷火”式就从仅是低空水平机动性不错的平庸战斗机，蜕变为几乎各项全能的王牌战机！这个重大改变，也正好赶上了英伦空战。

这就是高标号航空燃料的优势！相比之下，整个战争期间德军战斗机大多只有辛烷值89的燃油，而日本飞机的燃油标号从来超过87，从而大大限制了德日发动机的潜力。

当然，即使日本战斗机临时加了辛烷值100的汽油，也未必能立刻提升性能。只有先修改发动机的一系列设计，增加压缩比才能发挥高辛烷值燃料的作用。所以，英国的“灰背隼”发动机和美国高辛烷值汽油，在设计上是互相配合的关系，这样才能避免了“先有鸡还是先有蛋”的悖论。

解开这个悖论，创造出“高辛烷值魔法”的关键人物，就是美国航空界的传奇——吉米杜立特 (Jimmy Doolittle) 。这个杜立特，正是后来驾驶B-25从航母上起飞、轰炸东京的杜立特，他后来还在北非创造“棕榈日空中大屠杀”，扭转了北非空中局势，将德国非洲军团逼入绝境。

杜立特和“鸡生蛋”悖论

1935年，美国陆军航空兵军官吉米杜立特一度离开军队，在壳牌石油公司担任航空燃料经理。杜利特可能是之一个兼顾航空工程师和飞行员身份的美国人，他还拥有麻省理工学院航空工程学士学位，这也是有史以来之一个此类学位。

壳牌公司慧眼识珠，将他从美国陆军中挖角出来，任务是开发用于军用和民用的航空燃料，并成为壳牌面向军方的公众形象代言人。然而，杜立特加入壳牌后，却借机解决了一个从来无人意识到的重大问题。

作为资深飞行家，杜立特希望美国拥有世界上速度最快、飞行高度更高的飞机。他去过德国，看到德国空军的飞机使用戴姆勒和宝马的燃油喷射发动机，体会到了科技对发动机性能提升的重要性。他也找到了其中最关键的一个环节，就是高辛烷值汽油。

那么为什么航空汽油的辛烷值很重要呢？

简单来讲，内燃发动机中的空气-燃料压缩比越高，发动机效率越高。但是，过度压缩的燃料分子之间会因为摩擦而自行引发“爆震”，从而增加发动机磨损并夺走发动机的功率。因此，汽油会添加四基乙铅等添加剂制成抗爆汽油，普通的87号抗爆汽油可以实现8：1的压缩比，但杜立特希望发动机压缩比提升到12：1，这样就需要一种挥发性更低的燃料，也就是100号（辛烷值100）的航空汽油。

当时，飞机和汽车都使用相同等级的汽油。由于价格低廉的原因，不管是航空发动机还是车辆发动机设计师，都只想到使用辛烷值为87的普通抗爆汽油。对于军方而言，飞机和车辆使用相同燃料，也有利于运输和供应链的简单化。然而，这种思想却严重限制了航空器在速度、爬升率、更大起飞重量等各方面性能的进一步提升。

因此，杜利特直观地了解到，飞机发动机的发展已遭受到“先有鸡还是先有蛋”的悖论。因为高标号汽油和发动机是匹配的关系，研制工作必须同时展开。

当时的美国发动机制造商，如艾利森和普惠公司，在尚没有人生产高标号燃料的情况下，不会提前花费数百万美元来设计和制造性能更好的高压缩比发动机。另一方面，像壳牌这样的石油公司也没兴趣耗费巨资建造特殊的精炼厂，白白为别人提前准备高标号燃油，因为高抗爆震汽油用在普通发动机上一点额外好处也没有，反而降低了燃烧效率。

为了解决这个“鸡和蛋悖论”，杜立特尔索性主动出击。他加入壳牌石油公司后，利用职务关系，开始耗费上百万美元制造这种尚未有人制造的高标号燃料。然而，他的远见并未得到广泛认同。在壳牌石油公司内部，该项目被嘲笑为杜立特的“百万美元大错”。

另一方面，杜立特利用军方关系，花费大量时间游说美国国会和陆军采用辛烷值100燃料标准。到了1938年，杜立特获得了成功！美国陆军终于采用了辛烷值100标准。但是，杜立特尔又遇到一个新问题：如何让美国 *** 能够承受的制造辛烷值100汽油的制造成本？

法国技术降低了高辛烷值汽油成本

辛烷值100燃料的初始实验配方需要非常昂贵的精炼过程，燃料价格高达25美元/加仑，而当时普通汽油的价格仅仅20美分/加仑！所以，早期从原油中“裂解”制造高辛烷值汽油的 *** 是一种浪费，并且会产生副产品，例如会堵塞发动机的烯烃。后来，杜立特等人找到了一个解决方案，但来自一个不太可能的地方，那就是法国。

尤金霍德利 (Eugene Houdry) ，一战期间的法国坦克部队军官，曾因英勇作战被授予十字军勋章和法国荣誉军团骑士勋章。战后，尤金霍德利对法国石油依赖进口表示忧心忡忡，作为机械工程专业的工程师，他通过实验研制出了用褐煤合成汽油的技术，从而成为了合成燃料的先驱。通过努力，尤金霍德利实现了每天从煤中生产60吨汽油的成绩。

然而，合成燃料的成本仍然明显高于进口汽油，法国 *** 认为此举是不合算的，撤回了对尤金霍德利的资助。结果，法国 *** 在第二次世界大战中为自己的短视付出了代价。

失意的尤金霍德利接受了美国真空石油公司（后来成为标准石油公司）的邀请，搬家到了美国。美国企业借助于他的燃料合成技术，大大降低了高辛烷值汽油的制造成本，杜立特面对的难题也迎刃而解。

二战初期，美国每个月还只能生产4万加仑的辛烷值100汽油，但是随着越来越多工厂的加入，到了1944年月产量已经提高到了40万加仑。而高辛烷值汽油的最早使用者，就是英国皇家空军。

英国没有能力生产高辛烷值汽油，但“灰背隼”发动机很早就考虑到了使用高辛烷值汽油的设计。因此，当1940年美国高辛烷值汽油 *** 后，“喷火”战斗机直接就可以使用，并以肉眼可见的速度提升了战斗力。

不仅是“喷火”，英国空军的“飓风”、“海怒”、“暴风”等战斗机，以及美国的“野猫”、“闪电”、“海盗”、“野马”、“雷电”等等战斗机统统配备了可使用高辛烷值汽油的发动机，结果就是美英战斗机占据了先天的动力优势。相比之下，德国的89号汽油，日本的87号汽油相形见绌，直接导致了轴心国战斗机丧失了制空权。

后来日本曾流传一些虚假故事，声称日本战斗机在战后用美国高辛烷值汽油进行测试，飞行速度大幅提升（以此证明日本战斗机的设计高明），但这事是根本不可能发生的。