渦輪軸無人機(jī)雖“冷門”卻有大用途

無人機(jī)似乎更加偏愛多旋翼，它們操作簡單、可靠性表現(xiàn)出色，勤務(wù)率也非常高。在大眾市場中，剛性體驗(yàn)讓人們更愿意選擇多旋翼。其實(shí)在各行業(yè)中還活躍著更多更強(qiáng)大的無人機(jī);在專業(yè)展會、專業(yè)用途中還有一種更復(fù)雜且昂貴的渦輪軸無人直升機(jī)。以渦輪軸作為動力，在中小型民用無人機(jī)上并不常見，但這種無人直升機(jī)更適合在極端氣候、大載重需求以及艦載場景下的作業(yè)使用，贏得了特定的市場。

MQ8/圖 來源網(wǎng)絡(luò)

目前市場上無人機(jī)的動力設(shè)備有電動、油動、油電混合以及太陽能等。但自人類發(fā)明飛機(jī)以來，一直以燃油動力為主，最早的固定翼無人機(jī)、多旋翼無人機(jī)和無人直升機(jī)全部使用燃油發(fā)動機(jī)，而今天續(xù)航能力較高的無人機(jī)也是全部使用燃油發(fā)動機(jī)。使用燃油作為無人機(jī)動力，還有一個(gè)非常大的優(yōu)點(diǎn)，那就是燃料加注很快。一般小型無人機(jī)幾分鐘就可以再次執(zhí)行任務(wù)，而電池充電則需要半小時(shí)至一小時(shí)的時(shí)間。

飛行器上常見的油動發(fā)動機(jī)分為甲醇機(jī)、汽油活塞發(fā)動機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)、重油發(fā)動機(jī)、渦輪噴氣發(fā)動機(jī)、渦輪軸發(fā)動機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)等幾種。

S-100/圖 來源網(wǎng)絡(luò)

據(jù)宇辰網(wǎng)記者了解，目前世界上技術(shù)領(lǐng)先的幾款無人直升機(jī)，包括美軍MQ系列和歐洲SAAB公司S-1/2/300系列，都是渦輪軸發(fā)動機(jī);與國內(nèi)無人直升機(jī)普遍使用活塞式發(fā)動機(jī)為動力的方式形成對比。而專業(yè)人士曾與宇辰網(wǎng)記者介紹，活塞式發(fā)動機(jī)只能以汽油為燃料，而汽油因其易揮發(fā)的特點(diǎn)，不能在遠(yuǎn)洋船舶上大量搭載。因此，活塞式無人直升機(jī)的艦載應(yīng)用受到限制。

渦輪軸發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)和原理圖

自由渦輪式渦軸發(fā)動機(jī)簡圖

但技術(shù)領(lǐng)先的渦輪軸發(fā)動機(jī)比較耗油，工作時(shí)間相對短;而且渦輪軸發(fā)動機(jī)維護(hù)較為困難;同時(shí)，渦輪軸技術(shù)難度較高，渦輪軸發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高，對飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)要求較高，設(shè)計(jì)起來有很大難度，國內(nèi)少有公司在此方面發(fā)力。但世界上總有那么一小撮人在干著一件冷門、難于常人理解的事兒而樂此不疲。

星環(huán)SLH-90T

星環(huán)SLH-90T

日前在重慶舉辦的首屆中國國際智能產(chǎn)業(yè)博覽會上記者就看到一款渦輪軸“SLH-90T/160T”系列無人直升機(jī)。據(jù)了解，鑒于渦輪軸發(fā)動機(jī)的運(yùn)行比較穩(wěn)定，此系列無人直升機(jī)的起降抗風(fēng)性可達(dá)12-15米/秒，飛行抗風(fēng)性可達(dá)20-25米/秒，實(shí)用升限4500-5000米，飛行性能平穩(wěn)。在高海拔地區(qū)和氣候復(fù)雜惡劣的環(huán)境下均可正常運(yùn)行。據(jù)星環(huán)航空市場總監(jiān)王志鵬介紹，此系列無人直升機(jī)以重油為燃料，目前已在海洋防務(wù)、海監(jiān)等行業(yè)的中小型艦艇搭載使用。

星環(huán)SLH-90T

渦輪軸發(fā)動機(jī)作為無人直升機(jī)的動力，由于直升機(jī)的特點(diǎn)所決定了其用途十分廣泛。在民用方面，在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域—從經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)部門到社會公共事務(wù)方面使用廣泛，特別是那些現(xiàn)代化交通運(yùn)輸工具(固定翼飛機(jī)、火車、汽車、輪船等)難于接近的地方，或者不得不進(jìn)行作業(yè)的地方，渦輪軸無人直升機(jī)能充分發(fā)揮其特長。例如，海上油氣田開采，高原山區(qū)運(yùn)輸，救災(zāi)搶險(xiǎn)，森林防火等等，都可大顯身手。因此，從某種意義上講，在國民經(jīng)濟(jì)和社會公共事務(wù)中使用直升機(jī)，是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)達(dá)的一種重要標(biāo)志。

小型渦輪軸發(fā)動機(jī)

中國第一代直升機(jī)專家溫清澄將軍在此前一次演講中就從直升機(jī)在軍事上、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會公共事務(wù)中的廣泛用途出發(fā)，直言直升機(jī)是不可替代的航空器。而無人直升機(jī)因其高度的智能化，將在實(shí)際需求中被廣泛運(yùn)用，而以大載重、長航時(shí)、覆蓋廣、實(shí)現(xiàn)艦載功能的渦輪軸無人機(jī)直升機(jī)未來可能一片星辰大海。

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