飛機(jī)為什么不能燒煤？其實(shí)有一架燒煤的飛機(jī)，還是理論超音速

從1903年萊特兄弟發(fā)明的第一架飛機(jī)開(kāi)始，這種能夠在天上翱翔的機(jī)器就是以汽油為燃料的，為什么飛機(jī)一定要燒油，而不能燒煤炭呢？

一個(gè)顯而易見(jiàn)的原因就是煤炭的能量密度不夠。飛機(jī)之所以能夠在天空上飛行，靠的是機(jī)翼上下表面壓力差所產(chǎn)生的升力，而升力的大小與飛機(jī)的速度存在著密切的關(guān)系，而想要速度足夠快，自然就要使用能量密度高的燃料了。在常見(jiàn)的各種燃料之中，天然氣的能量密度是最高的，其次是汽油，再次是柴油，后面依次是未經(jīng)加工的原油、生物柴油和乙醇。

至于煤炭嘛，在化石燃料中的能量密度可以說(shuō)是墊底的，即便將所有的常規(guī)燃料都算上，唯一比煤炭能量密度更低的就是柴火。

能量密度是一個(gè)問(wèn)題，另一個(gè)問(wèn)題則在于燃燒本身。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率取決于燃料的燃燒效率，而燃料要想高效燃燒就必須要與空氣充分混合，可是煤炭恰恰是固體，固體不能噴射，自然也就不能與空氣充分混合，所以也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效燃燒。如此看來(lái)，煤炭終歸是上不了天的，然而世事無(wú)絕對(duì)，歷史上還真就有一架燒煤的飛機(jī)，而且理論上還是個(gè)超音速。

這架燒煤的飛機(jī)就是“利比希P13A”，它誕生于第二次世界大戰(zhàn)末期。

1944年，此時(shí)對(duì)于德國(guó)而言，可謂是四面楚歌，南面失去了對(duì)非洲的控制權(quán)，海上又被盟軍封鎖，西線要面對(duì)登陸盟軍的猛攻，東線又被蘇聯(lián)打得節(jié)節(jié)敗退。可以說(shuō)此時(shí)的德國(guó)在各個(gè)方面都已經(jīng)失去了翻盤(pán)的可能，只能寄希望于新武器能夠帶來(lái)些許轉(zhuǎn)機(jī)。什么樣的新武器能夠挽救德國(guó)呢？那必須是不耗能源、威力巨大、還要操作簡(jiǎn)便。

有這樣的武器嗎？有，亞歷山大·利比希拿出了他壓箱底的設(shè)計(jì)：利比希P13A，超音速截?fù)魴C(jī)。

首先，這架飛機(jī)不需要石油，它使用價(jià)格便宜量又足的煤炭作為燃料；其次，威力巨大，以超音速撞擊敵人，一擊摧毀目標(biāo)；第三，操作簡(jiǎn)單，因?yàn)椴恍枰褂梦淦鞴魯硻C(jī)，只需要開(kāi)著飛機(jī)往上撞就行了，所以只要學(xué)兩天，能把飛機(jī)開(kāi)上天就能用。可見(jiàn)，利比希設(shè)計(jì)的這架飛機(jī)的確很適合二戰(zhàn)末期的德國(guó)，但問(wèn)題是煤炭這種不適用于飛機(jī)的燃料，為什么卻能用在這架飛機(jī)上呢？

煤炭的能量密度低，這是無(wú)法改變的事情，但對(duì)于石油已經(jīng)捉襟見(jiàn)肘的德國(guó)而言，這已經(jīng)是最好的選擇了。

既然煤炭的能量密度無(wú)法改變，那么就要設(shè)法提高煤炭的燃燒效率。固體形態(tài)是煤炭的短板，雖然沒(méi)有辦法把煤炭變?yōu)橐后w，但卻可以把它變?yōu)榉勰Ｏ啾却髩K的煤炭而言，粉末的燃燒效率就要高很多了，而且利比希并不是把這些煤炭粉末直接放置在進(jìn)氣口后面，而是將它們放置在一個(gè)沿著垂直軸不斷旋轉(zhuǎn)的滾動(dòng)中。

這個(gè)滾筒的旋轉(zhuǎn)速度很快，每秒鐘就會(huì)旋轉(zhuǎn)一周，這樣一來(lái)就可以為飛機(jī)的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)提供富含燃料的混合氣體了。

你沒(méi)有看錯(cuò)，利比希設(shè)計(jì)的這架超音速截?fù)魴C(jī)使用的竟然是沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)檫@個(gè)東西雖然個(gè)頭大，但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，符合成本低廉、生產(chǎn)便捷的基本訴求。最終，利比希P13A通過(guò)了風(fēng)洞試驗(yàn)，也完成了地面測(cè)試，但還沒(méi)等它真正飛上天，德國(guó)就戰(zhàn)敗了，所以這架理論上能夠超越音速的煤炭飛機(jī)到底能不能真的超音速，也就成為了一個(gè)迷。不過(guò)大概率應(yīng)該是不行的，因?yàn)樗耐庑吞^(guò)厚重，以現(xiàn)在的視角來(lái)看，不太符合空氣動(dòng)力學(xué)原理。