近日,航空工业研制的AR-500CJ在江西鄱阳首飞成功,我国500公斤级无人舰载直升机再次取得新突破。而说到AR-500CJ,大家对这个名字有似曾相识的感觉,没错,今年的7月21日,它的兄弟型号AR-500BJ刚刚完成船载试飞试验,而在2020年的11月27日,初代型AR-500B也在江西鄱阳完成全状态飞行。
AR-500CJ试飞
AR-500B试飞
AR-500BJ试飞
从AR-500B到AR-500BJ,再到AR-500CJ,从陆地到舰载,该系列无人直升机的技术不断迭代,飞行性能和任务能力不断升级,但有一点始终不变,就是它们都采用了国产的“云雀”重油发动机。
“云雀”是我国在2017年推出的一款航空重油活塞式发动机,起飞功率118kW,具有高压共轨缸内直喷、涡轮增压中冷、发动机全权数字化控制等特点,性能非常先进,“云雀”虽是重油发动机,在功重比、振动噪声等方面的技术指标已优于国外汽油发动机。
云雀重油航空发动机
当然,航空发动机使用的重油,并非是蒸汽机车使用的从原油中提取汽油、柴油后剩余的重质油,而是柴油或者RP-3/RP-5航空煤油。由于采用了高压共轨和电控喷射技术,所以重油发动机具有更低比的油耗,让每一滴油都充分燃烧,从而也就使得无人机拥有更远的航程,而且提升明显。比如彩虹5无人机如果采用航瑞的“金鹰”重油发动机,续航时间可由原先的60小时提升到120小时,航程可由原先的6500公里提升到10000公里。
同时,“云雀”的增压中冷和多级增压技术,可以给无人机带来更高功率,并带来高原性能的提升,对舰载无人直升机来说,这是与航程同样重要的关键指标。想象一下,一架起飞重量相同,但航程是对方2倍、载重是对方3倍的无人机,战斗力会有多大的提高?
不仅如此,“云雀”还有整机液冷设计,可以使零部件承受更高的工作温度,增加发动机的使用寿命,并在更广泛的工作环境和更苛刻的工况中工作。而其独有的FADEC系统冗余设计,更是给发动机的使用上了安全双保险。
其实,舰载无人直升机使用重油发动机,还有一个更重要的优势,很少有人提到,那就是可以和舰艇使用的燃料实现通用化,前面我们说过,“云雀”能直接使用柴油,而我国驱逐舰、护卫舰上大量配备柴油发动机,这无疑可以大大减少后勤的压力。
正因为如此,所以不仅我国的无人机在使用重油发动机,国外类似的产品也在换装重油发动机,比如美军美国MQ-1C无人机,就是MQ-1陆军型的基础上换装了重油发动机,它采用的蒂勒尔特公司圣特尔1.7升航空重油活塞发动机,起飞功率为123KW,只比“云雀”高一点,而油耗为220g/KW.H,“云雀”巡航油耗为228g/KW.H,基本处于同一水平。
无论是“彩虹”系列,还是AR-500系列,我国将有越来越多的无人机,甚至有人机换装重油发动机。另外,我国其他企业也推出了自己的重油航空发动机产品,将逐步改变我国航空发动机落后的局面。
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