无人机重油发动机应用

王小刚 杨恒

随着无人机在作战中的广泛运用，军方非常重视无人机的使用灵活性和维修性。美军大力推动无人机重油发动机的发展和应用，越来越多的国家开始重视无人机重油发动机的开发。

重油的优势是通用性强，存放条件要求低，路边的矿泉水瓶盛装重油也不必担心。安装重油发动机的无人机拥有更远的航程。

汽油一直是无人机发动机的传统燃料，易于采购。汽油发动机设计相对简单，生产成本低。汽油虽然是汽車的标准燃料，但并不十分适合军用装备。卡车或飞机运输汽油，安全风险大，成本高。另外，汽油易遭受污染，达不到航空油料的标准。

与汽油发动机相比，重油发动机具有诸多优点，一是油耗率低，可以显著提升无人机的续航时间和航程；二是重油发动机能提高无人机的飞行高度，有利于无人机在高海拔地区飞行；三是重油燃点高，无人机装配重油发动机后，飞行更加安全，有利于部署于舰船上；四是重油价格比汽油低，降低了使用成本。

国外无人机重油发动机应用

增程型“灰鹰”配装了重油发动机

美军众多无人机型号的发动机都使用重油。在作战行动中，美军已经建立了强大的重油供应链。美军要求无人机发动机尽可能使用重油。

MQ-1“捕食者”中空长航时无人机由美国通用原子航空系统公司研制，主要执行战场侦察、监视、目标打击任务，2018年MQ-1无人机退役。据悉，MQ-1无人机以奥地利“罗泰克斯”914F（Rotax 914F）汽油活塞发动机为动力，该型发动机功率为85kW。

基于MQ-1无人机技术，美国通用原子公司为美国陆军研制了MQ-1C“灰鹰”无人机。MQ-1C配装了德国蒂勒尔特飞机发动机公司“百夫长”1.7柴油涡轮增压发动机，该型发动机具有更大的功率，更高的燃油效率，支持了美国陆军“战场单一燃料”理念的运用。MQ-1C“灰鹰”无人机最大起飞重量1633kg，增程型“灰鹰”无人机换装更大功率的重油发动机后，最大起飞重量达到1905kg。

“扫描鹰”的重油发动机

舰载型“扫描鹰”无人机是一种小型无人机，由美国波音公司旗下英西图公司开发，主要执行海上情报、监视、侦察、目标识别、通信中继等各种战术支援任务。初始量产型“扫描鹰”配装的是汽油活塞发动机。“扫描鹰”后期换装了重油发动机，使用JP-5燃油，达到海军应用的安全级别，远程部署所须的油料供应和储存等保障工作量因此减少。以汽油发动机为动力的“扫描鹰”无人机，其最长续航时间为22h10min。2007年1月，配置重油发动机的“扫描鹰”无人机在一次飞行中，续航时间达到28h44min。重油发动机在寒冷环境中可能会出问题，虽然此次飞行的气温为-16℃～-6℃，但“扫描鹰”成功完成了飞行任务。

S-100无人直升机的重油发动机不仅美国，其他国家也在积极发展无人机重油发动机。奥地利西贝尔公司自主研制的“坎姆考普特”S-100无人直升机进行了重油发动机测试。2020年3月，该公司称，为“坎姆考普特”S-100无人直升机新设计的S2重油发动机，已成功完成澳大利亚皇家海军的验收测试。S2重油发动机提高了S-100无人直升机系统的整体性能，最初使用JP-5和Jet-A1燃油，未来还可能使用其他类型燃油。

“管鼻鹱”无人机以重油发动机为动力

泰雷兹集团西班牙分公司研制的“管鼻鹱”（Fulmar）小型无人机最大起飞重量20kg，续航时间8h，采用重油发动机为动力，该型发动机可使用JP-8和JP-5等燃料。“管鼻鹱”无人机配备有应急电池。

重油发动机的应用前景

随着无人机数量的快速增长，发动机的需求量随之增加。目前，重油发动机研发工作的重点内容是，减小发动机尺寸，进一步增强实用性。众多厂家正在研制功率为2.2kW的重油发动机，功率小于2.2kW的重油发动机效用有限，因此微小型无人机采用电池为动力能源更合适。但是电池储存的能量有限，如果微小型无人机大量使用电池，无法承受电池的重量。可以说，在替代动力系统正式出现前，或者油价不高得离谱，重油发动机拥有十分广阔的应用前景。■