“法国”布雷盖-布加迪（Bréguet-Bugatti）32A和32B航空发动机

摘要：在第一次世界大战期间，埃托里·布加迪（Ettore Bugatti）设计并制造了一款 U-16 航空发动机。该发动机由两个并列安装在公共曲轴箱上的直列八缸机组组成。每个八缸机组有独立的曲轴，并由两个四缸模块构成。这两个曲轴直接驱动一个共用的螺旋桨轴。

布加迪 U-16 航空发动机与布雷盖-布加迪 32A / 32B 发动机

在第一次世界大战期间，埃托里·布加迪（Ettore Bugatti）设计并制造了一款 U-16 航空发动机。该发动机由两个并列安装在公共曲轴箱上的直列八缸机组组成。每个八缸机组有独立的曲轴，并由两个四缸模块构成。这两个曲轴直接驱动一个共用的螺旋桨轴。

布加迪 U-16 发动机的缸径为 4.33 英寸（110 毫米），行程为 6.30 英寸（160 毫米），总排量为 1,485 立方英寸（24.3 升）。该发动机在 2,100 转/分钟（rpm）时可输出 400 马力（298 千瓦）。

后来，两台 16 缸发动机以前对前（front-to-front）的方式安装，形成了布雷盖-布加迪 32A 型（Bréguet-Bugatti 32A，亦称 Quadimoteur Type A）。在两台发动机之间的齿轮箱中，螺旋桨轴从前方（即下方）的发动机气缸组之间延伸出来。

布加迪 U-16 发动机的技术细节

每个四缸组通过进气歧管连接到一个化油器，化油器安装在发动机的外侧，而排气歧管位于气缸组之间。每个气缸配备两个进气阀和一个排气阀，并在进气侧安装了两个火花塞。发动机采用单顶置凸轮轴（SOHC），凸轮轴通过位于两个四缸组之间的垂直轴，由斜齿轮驱动。此外，该垂直轴还驱动发动机的磁电机（点火系统）。

冷却系统由水泵驱动，每个曲轴的后部均装有水泵，用于循环冷却水。发动机的凸轮轴外壳设计为单一结构，覆盖同侧的两个四缸组。

布加迪本身不具备大规模生产该发动机的能力，因此授权法国的标致（Peugeot）集团进行生产。美国也获得了该发动机的生产许可，由杜森堡公司（Duesenberg）制造，称为“King-Bugatti”。但由于研发和生产问题，在一战期间，布加迪 U-16 发动机的产量很少。战后，原先的授权制造商转向了其他项目，而法国的布雷盖航空公司（Société des Ateliers d’Aviation Louis Bréguet）于 1919 年接手了 U-16 发动机的进一步研发。

1921年巴黎航空展上的布雷盖Type XXI Leviathan飞机机体，搭载布雷盖-布加迪32A发动机。Type XX的32A发动机安装方式基本相同。请注意左侧的U-16发动机。

布雷盖对布加迪U-16发动机进行了一些改进。他们最早的U-16发动机缸径为4.25英寸（108毫米），行程为6.30英寸（160毫米）。发动机的总排量减少了54立方英寸（0.8升），达到1,431立方英寸（23.5升），在2,150转/分时可输出480马力（358千瓦）。U-16发动机的进一步发展型号是U.24，其缸径仍为4.25英寸（108毫米），但行程增加到6.42英寸（163毫米）。U.24的总排量为1,458立方英寸（23.9升），据称在2,800转/分时可输出600马力（447千瓦）。

U.24发动机的一项重大改进在于螺旋桨轴的驱动方式。原始U-16发动机的两个八缸机组直接通过齿轮连接至螺旋桨轴，如果其中一个机组发生故障，整个发动机都会停止运转。而在布雷盖-布加迪U.24发动机中，曲轴通过超越离合器驱动螺旋桨轴。如果其中一个八缸机组发生故障，离合器会自动将该机组的曲轴从螺旋桨轴脱开，使正常运行的机组仍然能够继续供动力。不过，这两个机组共用同一套润滑油系统，因此它们并不完全独立。

搭载32A发动机的布雷盖Type XX Leviathan飞机。

请注意机头上方的大型散热器。散热器下方可见四个排气口（并有相当多的烟灰）。每个气缸组都有独立的排气歧管，并且所有排气口都位于机体左侧。机师们可以在飞机注册编号的“E”上方看到。

布雷盖对其发动机有着宏伟的设想。1920年，他们提出了将两台U.24发动机（但缸径和行程分别为4.33英寸/110毫米和6.30英寸/160毫米）串联以驱动同一螺旋桨的概念。这两台发动机前对前安装，后方的发动机略高于前方的发动机。每台发动机的曲轴均连接到位于两者之间的齿轮箱。该系统同样采用了超越离合器，因此如果四个八缸机组中的任意一个发生故障，故障机组的曲轴会自动脱开，而其余机组则可继续供动力。

如果故障机组修复后，可以重新连接至螺旋桨轴。每个曲轴线上都有一个与螺旋桨轴永久啮合的套筒，并设有键槽，以确保曲轴端的连接装置只能以特定的方向啮合。在重新启动脱开的机组，并将其转速提升至与正常机组一致后，操作员可拉动操纵杆，使曲轴端的连接装置滑入并重新连接至螺旋桨轴。然而，由于四冲程发动机的曲轴可能在360度的错误相位上连接，为防止此情况，系统通过特定火花塞上的信号指示何时应该拉动操纵杆，以确保正确的点火顺序和动力脉冲传递至螺旋桨轴。

布雷盖-布加迪32B（Quadrimoteur Type B）的结构示意图。

可以看到两台U-16发动机的曲轴箱上半部分安装在一个共有的中央曲轴箱上。这种设计使得发动机具有很高的模块化程度：两个四缸组组成一个气缸组；两个气缸组安装在一个曲轴箱上组成一个U-16发动机的上半部分；两个U-16发动机上半部分结合在一起，形成32B发动机。（图片来源：Aerofosslle2012，via flickr.com）

螺旋桨轴从齿轮箱中央延伸，穿过前方发动机的气缸组，最终连接到螺旋桨。齿轮传动采用螺旋齿轮，并设置了0.5:1的减速比。值得注意的是，专利图纸显示了一种不同的配置：前方发动机高于后方发动机，螺旋桨轴从前方发动机下方穿过。然而，这种设计并未投入使用。

该发动机组合被称为布雷盖-布加迪32A（或Quadimoteur Type A），其输出功率因来源不同而在850至1,000马力（634至746千瓦）之间变化。可能是因为在不同转速下达到了不同功率，其中850马力（634千瓦）是在2,000转/分时测得的。该发动机的缸径为4.33英寸（110毫米），行程为6.30英寸（160毫米），总排量达2,969立方英寸（48.7升）。其压缩比为4.2:1，重量为2,482磅（1,126千克）。

该发动机首次运行于1921年，并安装在布雷盖Type XX Leviathan的机身中。Type XX是一种全金属双翼客机，设计可搭载20名乘客。与传统的双发动机布局相比，这种机身内置发动机设计带来了更好的空气动力学性能，消除了不对称推力问题，并允许在飞行中对发动机进行维护。飞机使用两副直径14英尺9英寸（4.5米）的双叶螺旋桨，以串联方式安装。Type XX的翼展为83英尺7英寸（25.54米），机身长度为46英尺（14.02米），最高时速为118英里/小时（190公里/小时），巡航速度为99英里/小时（160公里/小时）。

Bréguet-Bugatti 32B发动机及Type XXI Leviathan（XXI型利维坦）飞机

在Type XXI Leviathan上使用的发动机支架内展示的Bréguet-Bugatti 32B发动机后部。各种操纵杆用于手动控制曲轴与螺旋桨轴的联接和分离。（John Martin 图片，来自飞机发动机历史学会）

唯一的一架Type XX于1922年6月20日首飞，试飞员为Bréguet公司的Robert Thiéry。试飞进展顺利，该机于同年11月参加了“大型运输机大奖赛”（Grand Prix des Avions de Transport）。11月14日，该机在比赛中领先，但由于故障被迫降落。Type XX机体损伤较小，但已无法赢得大奖赛。据称，故障发生在关闭一组发动机气缸以更换火花塞时，一名技师误关闭了另一组发动机，导致动力不足，被迫紧急降落。某些资料表明该机在后续测试中被摧毁，但此说法缺乏确切信息。然而，1923年9月，一架结构类似但采用常规发动机布局（发动机位于机翼之间）的Type XXII Leviathan在测试中坠毁。

到了1924年，Bréguet公司放弃了32A发动机复杂的联动概念，并研发了Bréguet-Bugatti 32B（或称Quadimoteur Type B）发动机。32B不再采用两个独立发动机，而是在一个共用曲轴箱上安装了两个U-16发动机的上半部分。该发动机采用H-32布局，其中一个16缸曲轴箱按正常垂直方式安装，另一个倒置安装。每个曲轴箱包含两个八缸气缸组，并且仍然各自配备一个独立曲轴。发动机后部装有减速齿轮箱，将四根曲轴的动力合并并以0.5:1的比例减速传输至螺旋桨轴。该齿轮箱采用了32A发动机相同的联轴技术。如果某个动力单元发生故障，相应曲轴会自动脱离，剩余曲轴继续为螺旋桨提供动力。联轴器还可减少曲轴与螺旋桨轴之间的振动。螺旋桨轴穿过曲轴箱并驱动前部的螺旋桨。

除了曲轴箱和螺旋桨轴外，32B与32A及U-16发动机非常相似。一个重要改进是，每根凸轮轴的两端均安装了磁电机（magneto）。发动机的气缸直径为4.25英寸（108毫米），行程为6.30英寸（160毫米）。总排量达到2,862立方英寸（46.9升），压缩比为5.5:1。32B在2,100转/分钟时可输出950马力（708千瓦），1925年测试时达到了1,015马力（757千瓦）。部分资料显示，该发动机在2,800转/分钟时最高输出可达1,200马力（895千瓦）。发动机重量为2,403磅（1,090千克）。

Bréguet-Bugatti 32B发动机在修复过程中拍摄的后部齿轮组件。右侧图片显示四根曲轴及其带缺口的斜齿轮。齿轮可沿曲轴滑动，与螺旋桨轴联接或分离，中央可见螺旋桨轴。右侧图片进一步展示了螺旋桨轴端部的缺口斜齿轮。

Bréguet公司还制造了Type XXI Leviathan，这是一种基于Type XX改进的军用轰炸机版本。在1921年和1922年巴黎航空展（Salon de l’Aviation）上，该机体曾以展示机形式展出，安装的是Type XX同款32A发动机。然而，Type XXI后期更换为32B发动机，但具体更换时间不详，推测不会早于1925年。遗憾的是，关于这架Type XXI Leviathan及其飞行历史的信息极为有限。

事实证明，将大功率发动机安装在机身内部占据了过多空间，实际效果并不显著。Bréguet公司随后重新转向传统发动机布局。此外，由于航空发动机研发制造收益不佳，该公司于1926年退出了飞机发动机制造领域。

目前，一台Bréguet-Bugatti 32A（或称Quadimoteur Type A）发动机存放于法国勒布尔热（Le Bourget）的法国航空航天博物馆（Musée de l’Air et de l’Espace），这可能是曾安装于Type XX飞机上的发动机。估计这种发动机仅生产了一两台。博物馆还藏有一台Bréguet-Bugatti 32B（或称Quadimoteur Type B）发动机，仍然安装在Type XXI Leviathan的发动机支架内。这台32B发动机可能处于库藏状态，但曾在“战间期大厅”（Hall de l’entre deux guerres）展出。据推测，这款发动机可能仅制造了一台。