陈纳德退役后,应邀回到中国,用24架剩余物资C-46运输机开办了中国援救复兴航空公司,邀请诺伊曼加盟。这时,克莱丽丝也从德国回来,她被美国司法部派往德国协助战犯审理工作。诺伊曼和克莱丽丝于1946年10月在洛杉矶结婚。个人大事办停当后,诺伊曼给陈纳德回电,接受工作,也因此离开了道格拉斯。他坐飞机先到夏威夷,接收了陈纳德的C-46的其中一架,一起飞往广东,克莱丽丝随后坐船也前来广东,3个星期后,两人在广东汇合。但陈纳德的公司很快搬到上海,他的C-46在运输美援物质的同时,也忙着运输武器弹药,积极支援国民党打内战,诺伊曼和手下则忙着维护飞机。但美式装备没有阻挡解放军的步伐,陈纳德很快把公司搬回广东,然后连广东也呆不下去了,退到香港。陈纳德在1947年圣诞节前与陈香梅结婚,诺伊曼与克莱丽丝也不久后回到美国。但诺伊曼没有走常规的海路或者空路,而是走了一条不同寻常的陆路。

  走陆路的主意还是克莱丽丝提出的,从东南亚一路开到欧洲或者北非,再坐船回美国。诺伊曼开始时一愣,但很快就赞同了。有一手修车的好手艺,不怕路上抛锚。他在香港买了两辆英国皇家空军的剩余物资吉普,用自己的机修手艺拼成一辆上好的吉普,然后在1947年10月7日启程了。在越南,法国殖民军已经和胡志明的越共武装打成一团糟,绕过为好,所以吉普首先海运到泰国曼谷,从那里,两人开始了万里长征,途径缅甸曼德勒、印度英帕尔,在尼泊尔远望了珠峰一眼,然后折向南,途径阿格拉(泰姬陵的地方)、新德里,进入巴基斯坦。印巴正在打仗,两人竟然有本事说服双方士兵暂停交火,让他们拍完照、开车走后再接着打。穿越开伯尔山口后,他们在大雪中到达阿富汗的喀布尔。在赫拉特以西进入伊朗,到达德黑兰,但向北走塔比兹的时候,得知伊拉克和土耳其边境因为大雪过不去,于是折向南,从哈马丹进入伊拉克,终于在10月31日到达巴格达。然后经约旦的阿曼,跟着英国车队进入巴勒斯坦。这是以色列建国的前夜,犹太人和阿拉伯人正在猛擦枪,等着走火呢。这里太危险,两人没有继续造次,在耶路撒冷把吉普卖了,坐车到达特拉维夫,路上还差点被阿拉伯人的伏击要了命。从特拉维夫搭飞机到意大利,经法国坐船,最后回到了纽约。

这幅漫画刊登在诺依曼的自传上,显示了他的吉普车冒险旅程,发动机盖上是他的爱犬“薯片先生”

诺伊曼和克莱丽丝就这样开着吉普一路向西了

薯片先生

  大概是折腾够了,诺依曼回到美国后,安顿下来了。1948年3月,诺依曼在马萨诸塞州林恩的通用电气公司航空燃气轮机分部找到工程师的工作。最初的工作是测试实验性发动机,这对诺依曼理解喷气发动机的设计和性能非常有好处。他有足够的一般机修的动手经验,在UCLA深造了理论,现在站在喷气发动机工程测试的前沿,这是理想的知识和技能的组合。诺依曼从此和通用电气同步成长,从小推力发动机开始,逐步走向大推力发动机。接着,诺依曼负责压缩机研究实验室的工作,然后转入发动机预研部门,真正走进喷气发动机科研前沿。

诺依曼(前中)与通用电气的员工们合影

  除个别采用离心式压气机外,现代喷气发动机大多采用轴流式压气机,这像多级串联的电风扇一样逐级增压。轴流式压气机的流量大,容易实现多级串联,提高压缩比。但轴流式压气机有独特的问题:在多级叶轮作用下,不加控制和补偿的话,最终气流将绕圆周运动多于沿轴线运动,因此需要在各级叶轮之间安装固定的导流片,也称定子,将旋转的气流校正到沿发动机轴线的方向上流动。定子的角度和形状很有讲究,要在整流效率和压力损失之间取得最优折中。但固定的定子只能按照某一特定工况最优设计,其他工况下必定有不同程度的损失。而且固定的导流片这还是不能解决轴流压气机的启动问题。在发动机启动到稳定工作之间,压缩的空气要通过旁通通道泄放出去,直到压力足够高,才联通到燃烧室,开始稳定燃烧。在发动机加速时,也要小心轻放,否则猛然加速很容易造成压气机喘振,德国的Me 262就有这个问题。二战末年的Me 262是历史上第一种喷气式战斗机,速度高于所有同时代盟军战斗机,但除了在早期受到希特勒的干扰而战术使用不当外,在起飞、降落阶段猛然加速几乎肯定造成失事是最大的致命伤,以至于需要老式的螺旋桨的Me 109升空护航,掩护起飞、降落。盟军也摸准这个弱点,专门在Me 262起飞着陆的时候打它,很多百战成精、战功等身的超级王牌都栽在这个问题上。

Me 262的Jumo 004轴流式涡喷发动机

  诺依曼的解决办法是用可动的导流片。在启动状态,导流片转动到基本上把叶轮之间阻断气流流通的位置,叶轮可以稳定地空转提速。当速度足够高后,导流片转动到顺着气流的位置,起到常规导流片的作用。可动导流片可在这两个极端位置之间无级调节,可使导流片自动适应不同工况,解决了全范围稳定高效工作的问题,尤其是解决了早期喷气发动机在猛然加速时容易喘振的问题,极大地提高了发动机工作的稳定性和使用的泼辣新。诺依曼的可动导流片得到了专利。1952年,诺依曼把全新的可动导流片技术用于新设计的适合二马赫飞行的GOL1590发动机,这台发动机比当时最高水平更轻、更小、性能更优秀。在试验中,GOL1596一下子就启动起来,而且加速迅猛,超过结构设计的预期,竟然造成固定件断裂,发动机前端掉到地上。三个星期后,重新启动的GOL1596超过了诺依曼和通用电气的预期,试验大获成功,马上得到美国空军的指令,工程放大为战斗机发动机,这就是划时代的通用电气J79涡喷发动机。J79因为可动导流片而脱颖而出,并被誉为历史上最可靠、皮实的喷气发动机,可动导流片如今已经成为喷气发动机的典型技术。

诺依曼发明的可动的导向叶片

GOL1596发动机最终发展成著名的J79

在测试中解体的GOL1596

  喷气发动机是德国和英国首先发明的,美国起步较晚,早期还是借助德国和英国技术这两根拐杖才走进喷气时代的。通用电气J79是美国喷气发动机技术的里程碑,投用使用后在几个月里就接连创造5项世界纪录,仅1955-62年之间,美国和得到技术转让许可的盟国就制造了19000台J79。从此美国喷气发动机技术一路领先,至今高踞世界最高水平。J79诞生的时代是美国进入双二的时代,要求战斗机达到两倍音速和两万米升限。洛克希德的怪杰凯利·约翰逊后来以设计U-2和SR-71侦察机著名,但他最得意的战斗机设计除了二战时代的P-38,就数50年代的F-104了。F-104的操控和机动性在今天看来很糟糕,但这是在发动机推力不足的情况下只得高度减阻的必然结果。F-104强调轻巧,只有一台J79,但麦克唐纳F-4战斗机的重量要求放宽,采用两台J79,推重比达到0.86,操控和机动性显著提高,对于60年代的重型战斗机来说已经难能可贵了。F-4至今依然在日本、土耳其、韩国等国空军使用。J79不仅用于战斗机,还用于康维尔B-58轰炸机,这是至今美国唯一的速度达到二马赫以上的量产轰炸机,尽管不空中加油的话飞过大西洋都勉强。