螺旋槳時代航空發動機究竟有多麼神奇？增壓設備的巨大輔助作用

二戰時期的活塞發動機在燃料燃燒時並沒有像噴射發動機那樣有壓縮段來提高進氣的壓力，因此在空氣進入氣缸之前只能依靠汽缸的壓縮來提高氣體的壓力，但是隨著高度升高，周圍大氣壓也會降低無法將足夠多的空氣壓入氣缸，而汽缸的壓縮比是一定的，進入氣缸的的空氣壓力會顯著的降低將導致燃料燃燒效率降低，發動機馬力輸出也就跟著下降。例如兩萬五千英尺天空的大氣壓力大約是海平面的三分之一，黨發動機環境經歷這樣的變化時其輸出功率會下降的非常厲害，因為大氣壓力下降不能再有限的活塞行程中將足夠多的空氣壓入氣缸，氧氣不足導致燃料燃燒不充分輸出的能量減少，最終表現為發動機馬力下降。

眾所周知無論是活塞發動機還是噴氣式發動機，其輸出馬力直接影響飛機的速度，機動性，爬升率和荷載等所有的性能指標，因此提高發動機的進氣壓力促進燃料燃燒對於提高戰鬥機整體性能有著非凡的意義，如果可以維持進入汽缸的空氣壓力一直在接近海平面或者是低空的範圍，那麼理論上發動機的馬力輸出功率就不會因為高度的變化而產生巨幅的變動。當然，這只是理論，不過這就是發動機增壓器的需求來源。

二次世界大戰時期的各種飛機使用的增壓器主要有兩種即機械增壓器和渦輪增壓器。顧名思義機械增壓器是一系列機械原理設計的機械組件完成壓縮空氣的任務，由與機械運動需要動力，它需要利用發動機驅動軸帶動減速機構和離合器來提供動力，因此機械增壓器安裝的位置必須非常接近發動機，因此安裝的位置有很大的限制，但是在材料要求和其他管線所佔據的體積上面 比較簡單。渦輪增壓器與機械增壓的主要區別在於動力來源的不同，它是以發動機排出的廢氣來驅動壓縮機，不需要其他外部的機構幫助傳送和提供動力，由於相應的部件少在整體的重量和壓縮效率方面 比機械增壓器要好，但是對使用的材料性能要求比較高，技術要求也高，

由此可見機械增壓的缺點十分明顯：需要發動機的輸出充當動力來源會額外消耗大量寶貴的發動機馬力，而且增壓器的重量較大佔用空間安裝位置又欠缺彈性，設計定型的發動機很難換裝新型的機械增壓設備，而且機械增壓的效率要低於渦輪增壓。有得必有失，渦輪增壓器也是有缺點：它需要特殊的耐熱合金材料製作，這種合金材料在二戰時期還處於開發初期階段，想要使用渦輪增壓器要掌握相關的原料和冶金技術，這對資源匱乏的軸心國是非常困難的。渦輪增壓器本身的重量雖然比較低，但是渦輪增壓器需要用管線把發動機排出的廢氣輸導至增壓器，經過其加壓的空氣在用管線輸送到發動機，這些都會大幅增加重量和體積。由於機械增壓器對於冶金和材料的需求比較低，被二戰時期的各個國家廣泛使用，渦輪增壓器技術要求太高還需要大量資源，只有美國成功的運用在作戰飛機上面，又因為美國眾多的科研人才可以投入到技術複雜的渦輪增壓研究中，美國成功將渦輪增壓器運用在單發動機戰鬥機上。這個就是鼎鼎大名的P-47雷電，從P-47的體積就不難明白渦輪增壓器是非常占空間的。

德國對於耐熱合金的原料掌握情況和冶金的技術限制，導致增壓器的開發進度緩慢，當德國的渦輪增壓器終於開發成功后，他們才發現相關管線也需要類似的耐熱合金材料製作，緊張的資源狀況迫使德國無法將渦輪增壓器技術運用到飛機上，類似的還有日本，也是由於國家小資源少和科研人才少不等大量投入到渦輪增壓器的研製和製造中來，知道戰爭最後也沒能將渦輪增壓設備投入生產並裝備使用，