图片说明:彩虹-4无人机
据东方网·演兵场8月17日刊文:近期有消息透露,由中国航天彩虹公司自主研发的中空长航时重油无人机已成功完成科研试验。这款无人机是在彩虹-4系列基础上进行的技术升级,其核心变化在于搭载了重油发动机,因此也可被视为动力系统改良版的彩虹-4。
图片说明:彩虹-4“武德充沛”
彩虹-4无人机凭借其卓越的作战性能在全球范围内享有盛誉,特别是在中东地区,该型无人机频繁参与打击极端武装力量的军事行动,已成为中亚、北非地区的标志性装备,并赢得了使用国军方的广泛赞誉。某中东国家更是多次进行采购,充分印证了其实战价值。
据相关报道,这款重油版彩虹无人机在科研试验中全面检验了自主起降、航点规划飞行、满载物资运输、最大飞行高度、航程与续航时间等关键性能指标,均表现优异。
图片说明:不久前试飞成功的AR500C高原型无人直升机也使用了重油发动机
此处所指的重油实为航空重油。航空重油涵盖了从航空煤油到航空柴油的各类燃料,既包括传统的RP-3/RP-5航空煤油,也包括航空柴油或其他介于两者之间的混合燃料。与航空煤油对应的概念是汽油。
相较于传统的航空汽油发动机,航空重油发动机具有显著的燃油经济性优势,其耗油率可低至0.23千克/千瓦时,比航空汽油发动机降低约20%,且仅为中小功率涡桨发动机耗油率的一半。
图片说明:彩虹-4无人机在西南某高原机场进行飞行测试
这一技术进步意味着,相较于此前采用汽油发动机的版本,重油版彩虹-4无人机在飞行高度、巡航时间、载荷能力方面都将实现显著提升。
不仅如此,航空重油发动机还具备更优越的高空和高原作战能力。在稀薄的高空高原环境下,空气密度和温度降低,导致进入发动机的空气量减少。传统汽油航空发动机需要通过燃油系统增压来维持燃烧效率,其常规升限通常被限制在7500米,以避免汽油沸腾。而重油发动机则不同,即使不进行增压,也能将无人机送至9000米的高度,若进行加压,更可达到10000米。
由此可见,重油发动机赋予了无人机飞得更高、飞得更远、飞得更持久的能力。同时,由于重油本身性质较为稳定,其储存和运输相对汽油更为安全,这为重油无人机部署在大型军用舰船,如航母和两栖攻击舰上,提供了现实可能性。
图片说明:珠海航展外场,彩虹-4和云雀重油发动机
早在去年的珠海航展上,重油版彩虹-4就以静态展示的形式引起广泛关注。在外展区,一架彩虹-4无人机旁边,就陈列了由安徽航瑞航空动力装备有限公司研制的“DB416云雀重油发动机”。
图片说明:瑞航动力官网截图
根据瑞航动力官方网站的信息,“云雀”发动机是一款对置四缸、四冲程的重油发动机,采用了先进的新材料和工艺,具有高功率重量比、低油耗、优异的高海拔性能和较少的性能衰减等特点。该发动机集成了高压共轨、涡轮增压中冷、干式润滑、全权限数字电子控制系统(FADEC)以及全机液冷等多项核心技术。
业界普遍认为,彩虹-4无人机换装115千瓦级的航空重油发动机后,其升限可突破9000米(原标准为7200米),巡航时间将从35小时延长至50小时,连续飞行两天两夜的能力将不成问题,任务载荷能力也将提升至400千克以上(原载荷为345千克)。此外,其高原起降性能也得到显著改善,起飞滑跑距离大幅缩短,部署更加灵活便捷。
放眼全球无人机领域,更换重油发动机后导致平台飞行性能发生革命性变化的案例屡见不鲜:
图片说明:MQ-1C“灰鹰”无人机
美国RQ-1/ MQ-1“捕食者”无人机最初采用的是Rotax 914汽油活塞发动机(115马力),而到了MQ-1C“灰鹰”无人机,则换装了CD-135(135马力)航空重油发动机,这不仅使其能够在8000米的高空执行任务,还将续航时间从原先的15小时提升至30小时;
以色列Heronl“苍鹭”无人机的改进型“超级苍鹭”,其改进之处远不止尺寸增大,关键在于将原先的汽油发动机(同样使用了Rotax 914)升级为200马力的柴油机,其最高时速可达每小时273.6公里,巡航速度介于每小时111至148公里之间,更重要的是,其续航时间由原先的15小时延长至45小时。
“更快、更高、更强”不仅是奥林匹克运动的格言,也是无人机领域持续追求的目标。