到底是哪個(gè)天才，把變速箱裝進(jìn)了螺旋槳？

找一輛布加迪，把它的變速箱焊死，全程只用1檔，再把油門(mén)踩到底！

恭喜你，你完美復(fù)刻了1930年代最先進(jìn)飛機(jī)的真實(shí)處境。

因?yàn)椋呐履菚r(shí)人們已經(jīng)造出了1000匹馬力的引擎，但面對(duì)的卻是一個(gè)無(wú)法改變槳距的固定螺旋槳。

它有什么問(wèn)題呢？簡(jiǎn)而言之，就是“魚(yú)和熊掌”的矛盾：槳距小，適合起飛，但上天就空轉(zhuǎn)；槳距大，適合巡航，但起飛就熄火。所以大家只能妥協(xié)做一個(gè)“中庸”的螺旋槳，起飛慢，極速低，白白浪費(fèi)了發(fā)動(dòng)機(jī)40%的動(dòng)力。

航空界，急需一位英雄。

而他，就是天才工程師弗蘭克·考德維爾，他說(shuō)，我要讓螺旋槳的角度，可以變化。

這在當(dāng)時(shí)，是一件不可能的任務(wù)。因?yàn)楦咚傩D(zhuǎn)的螺旋槳，會(huì)讓每一片槳葉都承受幾十噸的離心力。在這種狀態(tài)下，精確地、同步地、反復(fù)地去“擰動(dòng)”槳葉角度，光是聽(tīng)起來(lái)就像是在作死。

但考德維爾就是不信邪。他采用了一個(gè)非常大膽的思路：不用齒輪，不用電機(jī)，直接用發(fā)動(dòng)機(jī)自己的機(jī)油。他在槳轂內(nèi)部設(shè)計(jì)了一個(gè)液壓活塞，通過(guò)空心曲軸把高壓機(jī)油送進(jìn)去。活塞前后移動(dòng)，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)把“直線運(yùn)動(dòng)”翻譯成“旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)”，在螺旋槳瘋狂旋轉(zhuǎn)時(shí)，像擰手腕一樣，精確地改變槳葉角度。

更巧妙的是，他還利用了離心力本身。他在槳葉根部加上配重，讓離心力天然地“偏向”某一個(gè)角度；而液壓油則從反方向進(jìn)行拉扯。兩種巨大力量相互制衡，反而讓系統(tǒng)變得穩(wěn)定、可控，這才是老派工程師馴服自然的智慧。

當(dāng)然一開(kāi)始，這套系統(tǒng)是手動(dòng)的，相當(dāng)于飛機(jī)的“手動(dòng)擋”。飛行員起飛時(shí)把槳距調(diào)小，上天后再調(diào)大，性能立刻暴漲。波音247客機(jī)，正是靠這套螺旋槳，才從“飛不起來(lái)的廢材”，變成了第一代現(xiàn)代客機(jī)。

但考德維爾并不滿足。他知道，在真正的空戰(zhàn)中，飛行員沒(méi)有多余精力去當(dāng)變速箱。

于是，他做出了真正封神的一步——恒速螺旋槳。

在發(fā)動(dòng)機(jī)前端，他裝上了一個(gè)純機(jī)械調(diào)速器，里面是幾顆跟著轉(zhuǎn)速一起旋轉(zhuǎn)的金屬飛錘。轉(zhuǎn)速一高，飛錘被甩開(kāi)，打開(kāi)油閥，機(jī)油進(jìn)入槳轂，槳葉自動(dòng)變陡；轉(zhuǎn)速一低，飛錘回收，油壓釋放，槳葉自動(dòng)變平。它全程靠力學(xué)自洽，讓螺旋槳“自己思考”，自動(dòng)把發(fā)動(dòng)機(jī)鎖在最理想的轉(zhuǎn)速區(qū)間。這意味飛機(jī)可以在爬升、俯沖、轉(zhuǎn)彎中，全程把油門(mén)踩死；意味著發(fā)動(dòng)機(jī)不再被憋死，也不會(huì)被拉爆；意味著同樣的引擎，突然就多出了三四成的有效性能。

這不是小改進(jìn)，這是物種躍遷。

二戰(zhàn)前夕，德國(guó)戰(zhàn)機(jī)率先大規(guī)模裝備了這套技術(shù)，而英國(guó)的噴火式，卻還在用固定槳，或者是兩檔槳。結(jié)果很殘酷：德國(guó)飛機(jī)爬得更快，俯沖更狠，英國(guó)飛行員卻不得不在關(guān)鍵時(shí)刻收油保命。

直到1940年，不列顛空戰(zhàn)前夕，英國(guó)才緊急為上千架戰(zhàn)機(jī)加裝考德維爾體系的恒速螺旋槳，空戰(zhàn)規(guī)則才有了機(jī)會(huì)被改寫(xiě)。

到這兒，你以為考德維爾的瘋狂腦洞就結(jié)束了嗎？沒(méi)有！

因?yàn)槎喟l(fā)轟炸機(jī)又暴露出一個(gè)致命問(wèn)題：一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)被擊毀后，螺旋槳會(huì)被氣流強(qiáng)行帶著轉(zhuǎn)，變成一個(gè)巨大的“空氣剎車”，足以把整架飛機(jī)拖進(jìn)失控翻滾。于是，他發(fā)明了順槳系統(tǒng)。按下按鈕，電泵強(qiáng)行把槳葉擰到90度，側(cè)著對(duì)風(fēng)，阻力瞬間消失。無(wú)數(shù)本該墜海的轟炸機(jī)，就這樣拖著傷腿飛回了基地。

戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束，噴氣時(shí)代到來(lái)，螺旋槳卻并沒(méi)有被淘汰。在現(xiàn)代運(yùn)輸機(jī)、支線客機(jī)的螺旋槳中，依然在用著考德維爾那套思路——只不過(guò)把機(jī)械調(diào)速，換成了計(jì)算機(jī)控制。結(jié)構(gòu)沒(méi)變，邏輯也沒(méi)變。

只是在大眾敘事里，弗蘭克·考德維爾很少出現(xiàn)。他沒(méi)造發(fā)動(dòng)機(jī)，也沒(méi)設(shè)計(jì)出飛機(jī)的外形。但正是他，讓動(dòng)力第一次真正“握住”了空氣。