菲利普笑道：「有了壓力p、體積v、溫度t，氣體的狀態也就基本確定了，航空發動機的總體性能方案設計，也就是千方百計利用這三個量之間的關係，誘使空氣分子們多幹活、少吃飯。但在具體討論總體性能方案之前，還有兩個最基本的問題需要解決，那就是如何吸氣、如何噴氣。對於吸氣，你空氣分子不願意主動進來，那就拉你一把。」
一名工程師問道：「咱們是通過壓氣機吸入空氣吧？」
菲利普點點頭道：「沒錯！壓氣機的多級風扇，就是個誘拐空氣分子的幫凶，洞悉分子們喜歡大房子的特點，簡簡單單就把人騙進來了。少年，你想擁有自己的房子嗎？你想鴿子籠變行宮嗎？那就進來看看吧！通過風扇的高速旋轉，大量的空氣被甩向後方，造成風扇附近的空氣分子越來越少，也就是空房無人入住！於是遠處的分子們紛紛前來改善住房條件，沒想到剛跑過來就被扔進後面的黑工廠當牛做馬。就這樣，吸氣問題簡簡單單搞定。」
另一名工程師又好奇地問道：「可是噴氣是怎麼一回事呢？」
菲利普繼續道：「噴氣問題的解決有些麻煩。噴氣發動機必須噴出高速氣體才能產生推力，但這必須依賴較高的壓比條件，內部壓力與外界壓力的比值越大，噴氣的速度就越高。然而，內部壓力是不會憑空升高的，必須要有一個費力壓縮的過程。為使發動機內部壓力增大，必須使用壓氣機。在大蒲扇一樣的壓氣機葉片強力扇動下，空氣分子們被迫往後走。而壓氣機流道又被設計成前高后低的樣子，葉片也一級比一級短，於是越往後走越擁擠，最終達到增壓的目的。其實從這一角度來說，最前面的風扇也是一個壓氣機。只不過從用途來說，風扇的主業是把空氣分子們誘拐進來，主要的壓縮過程是由後面的增壓級和高壓壓氣機實現的。」
比利想了想又問道：「那麼咱們的總體設計到底是從哪裏開始呢？」
菲利普認真道：「噴氣發動機的工作過程是一個不停吸氣－壓縮－燃燒－膨脹－噴氣的循環。空氣分子們從大氣中來，又最終混入大氣，真是塵歸塵，土歸土，因果循環。也因此這一點，發動機各部件、流道各截面的壓力、溫度、流量等循環參數選取就是噴氣發動機的整體方案設計開始的。比如根據現有技術水平，最終設計出的壓氣機效率很可能比較低，那麼沒辦法，把高壓渦輪的效率指標向上抬一抬，或者溫度再提高個十度二十度的。經過各種取捨和平衡，就得到了整個工作循環的關鍵參數，涵道比、總壓比、推力、耗油率、高低壓軸轉速，以及各部件的性能參數，如流量、溫度、效率、壓比等。根據這些參數，還可以繼續計算出發動機整個流道的大概尺寸框架，即初步流道。有了初步流道，有了各部件需要達到的性能指標，終於可以發給各專業進行具體設計了呢。」
梅塞施密特聽得感慨道：「沒想到這種噴氣發動機看起來比活塞發動機結構還要簡單，但是設計起來卻要複雜得多，沒有全面的理論知識根本不可能完成一台噴氣發動機的設計呀！」
菲利普連聲應和道：「是呀！為了保證總體指標達標，渦輪效率低了，壓氣機就要高。進氣道一家霸道了，後面的部件都要倒霉——這時候，爭吵就不可避免了，地主家也沒有餘糧啊，憑啥分給它的指標這麼低？我們專業也難啊！在這種壓蹺蹺板的過程中，總體方案的設計師們必須學會帶着鐐銬跳舞，學會在鋼絲上找平衡。」
頓了頓，菲利普繼續道：「其實，戰戰兢兢走鋼絲的情形未必全部發生在指標分配環節，後續的設計過程也難以避免。比如部件設計完成後進行的整機加減速控制規律設計，那就是典型的左右打臉型工作。油加猛了，用力過度，加速工作線直接奔着喘振區或者超溫超轉區去了，很可能造成渦輪超溫，或者直接把壓氣機搞喘了。油緩緩地加，發動機倒挺安全，加速時間太長，復飛時飛機都要墜地了你推力還沒升上去呢，更要命！同樣的，減速時收油太快，工作線一頭扎進貧油區，燃燒室直接熄火罷工了。減慢點呢，飛行員又不幹了，跑道就那麼長，我剎車都用上了，你推力一直這麼大是什麼意思？！」
比利一臉的苦笑：「那咱們以後的道路還真是漫長而曲折呀！」
菲利普點點頭道：「沒錯！別看我說來頭頭是道。但是我只是理
第七十三章航發總體設計下
