無人機重油發動機應用

王小剛 楊恒

隨著無人機在作戰中的廣泛運用，軍方非常重視無人機的使用靈活性和維修性。美軍大力推動無人機重油發動機的發展和應用，越來越多的國家開始重視無人機重油發動機的開發。

重油的優勢是通用性強，存放條件要求低，路邊的礦泉水瓶盛裝重油也不必擔心。安裝重油發動機的無人機擁有更遠的航程。

汽油一直是無人機發動機的傳統燃料，易于采購。汽油發動機設計相對簡單，生產成本低。汽油雖然是汽車的標準燃料，但并不十分適合軍用裝備。卡車或飛機運輸汽油，安全風險大，成本高。另外，汽油易遭受污染，達不到航空油料的標準。

與汽油發動機相比，重油發動機具有諸多優點，一是油耗率低，可以顯著提升無人機的續航時間和航程；二是重油發動機能提高無人機的飛行高度，有利于無人機在高海拔地區飛行；三是重油燃點高，無人機裝配重油發動機后，飛行更加安全，有利于部署于艦船上；四是重油價格比汽油低，降低了使用成本。

國外無人機重油發動機應用

增程型“灰鷹”配裝了重油發動機

美軍眾多無人機型號的發動機都使用重油。在作戰行動中，美軍已經建立了強大的重油供應鏈。美軍要求無人機發動機盡可能使用重油。

MQ-1“捕食者”中空長航時無人機由美國通用原子航空系統公司研制，主要執行戰場偵察、監視、目標打擊任務，2018年MQ-1無人機退役。據悉，MQ-1無人機以奧地利“羅泰克斯”914F（Rotax 914F）汽油活塞發動機為動力，該型發動機功率為85kW。

基于MQ-1無人機技術，美國通用原子公司為美國陸軍研制了MQ-1C“灰鷹”無人機。MQ-1C配裝了德國蒂勒爾特飛機發動機公司“百夫長”1.7柴油渦輪增壓發動機，該型發動機具有更大的功率，更高的燃油效率，支持了美國陸軍“戰場單一燃料”理念的運用。MQ-1C“灰鷹”無人機最大起飛重量1633kg，增程型“灰鷹”無人機換裝更大功率的重油發動機后，最大起飛重量達到1905kg。

“掃描鷹”的重油發動機

艦載型“掃描鷹”無人機是一種小型無人機，由美國波音公司旗下英西圖公司開發，主要執行海上情報、監視、偵察、目標識別、通信中繼等各種戰術支援任務。初始量產型“掃描鷹”配裝的是汽油活塞發動機。“掃描鷹”后期換裝了重油發動機，使用JP-5燃油，達到海軍應用的安全級別，遠程部署所須的油料供應和儲存等保障工作量因此減少。以汽油發動機為動力的“掃描鷹”無人機，其最長續航時間為22h10min。2007年1月，配置重油發動機的“掃描鷹”無人機在一次飛行中，續航時間達到28h44min。重油發動機在寒冷環境中可能會出問題，雖然此次飛行的氣溫為-16℃～-6℃，但“掃描鷹”成功完成了飛行任務。

S-100無人直升機的重油發動機不僅美國，其他國家也在積極發展無人機重油發動機。奧地利西貝爾公司自主研制的“坎姆考普特”S-100無人直升機進行了重油發動機測試。2020年3月，該公司稱，為“坎姆考普特”S-100無人直升機新設計的S2重油發動機，已成功完成澳大利亞皇家海軍的驗收測試。S2重油發動機提高了S-100無人直升機系統的整體性能，最初使用JP-5和Jet-A1燃油，未來還可能使用其他類型燃油。

“管鼻鹱”無人機以重油發動機為動力

泰雷茲集團西班牙分公司研制的“管鼻鹱”（Fulmar）小型無人機最大起飛重量20kg，續航時間8h，采用重油發動機為動力，該型發動機可使用JP-8和JP-5等燃料。“管鼻鹱”無人機配備有應急電池。

重油發動機的應用前景

隨著無人機數量的快速增長，發動機的需求量隨之增加。目前，重油發動機研發工作的重點內容是，減小發動機尺寸，進一步增強實用性。眾多廠家正在研制功率為2.2kW的重油發動機，功率小于2.2kW的重油發動機效用有限，因此微小型無人機采用電池為動力能源更合適。但是電池儲存的能量有限，如果微小型無人機大量使用電池，無法承受電池的重量。可以說，在替代動力系統正式出現前，或者油價不高得離譜，重油發動機擁有十分廣闊的應用前景。■