重油版彩虹-4完成研制:飞9000米高空不喘气,巡航两天两夜不费力

图片说明:彩虹-4无人机
东方网·演兵场8月17日报道:今日有媒体报道称,航天彩虹无人机自主研发的中空长航时重油无人机不久前完成科研试验,该型无人机在彩虹-4的基础上更换重油发动机,也可认为是一款升级了动力系统的重油版彩虹-4。

图片说明:彩虹-4“武德充沛”
彩虹-4无人机以“武德充沛”闻名于世,近年来在中东地区频繁参与到打击极端武装的斗争中,成为了中亚、北非地区的明星无人机,也受到使用国军方的一致好评,某中东大国更是多次“回购”。
报道称,重油版彩虹无人机圆满完成了自主起降、航点飞行、满载运输、最高升限、航程航时等试验科目。

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
这里提到的重油即航空重油。航空重油既可以是RP-3/RP-5这样的航空煤油,也可以是航空柴油,或者燃用馏分在航空煤油到柴油之间的任意混合物燃料。与重油概念对应的是汽油。
相对于传统的航空汽油发动机,航空重油发动机的耗油非常低,可以达到0.23千克/千瓦时,比航空汽油发动机耗油率低20%左右,大约是中小功率涡桨发动机的一半。

图片说明:彩虹-4无人机在西南某高原机场进行飞行测试
这也意味着,相比于此前使用汽油发动机的版本,重油版彩虹-4无人机在飞行升限、巡航航时、载荷重量都将得到大幅提升。
不仅如此,航空重油发动机还有着更好的高空和高原性能。高空高原环境下空气稀薄,密度和温度下降,导致进入缸内的空气量减小,汽油航空发动机不仅仅需要需要对其进行燃油系统增压保证燃烧,一般升限必须限制在7500米,才能避免汽油沸腾。反观重油发动机,即使在不增压的情况下,也能让无人机飞到9000米的高度,加压以后更是可以达到一万米。
因此,重油发动机意味着飞得更高、飞得更远、飞得更久。同时,由于重油本身性质比较稳定,其贮存和运输相较于汽油更安全,也为重油无人机在大型军用舰船例如航母、两栖攻击舰上作战提供了可能。

图片说明:珠海航展外场,彩虹-4和云雀重油发动机
早在去年珠海航展上,重油版彩虹-4就曾以静态展示的状态“惊鸿一蹩”。在外场,一架彩虹-4无人机边上,就展示了一款由安徽航瑞航空动力装备有限公司的研制的“DB416云雀重油发动机”。

图片说明:瑞航动力官网截图
据瑞航动力官网介绍:“云雀”为一款对置四缸、四冲程重油发动机,采用新材料、新工艺,具有高功重比、低油耗、高海拔、衰减少的特点。采用了诸如“高压共轨、涡轮增压中冷、干式润滑、FADEC系统、全机液冷”的核心技术。
外界普遍认为,彩虹-4无人机换装115千瓦级的航空重油发动机后,升限可提升至9000米以上(原先为7200米),巡航将从35小时增加到50小时,巡航两天两夜也不在话下,任务载重将达到400千克以上(原先重量为345千克)。另外,其高原起降性能也提高不少,起飞滑跑距离显著缩短,部署更加灵活。
放眼国际,无人机更换重油发动机后,平台飞行性能发生“翻天覆地”变化的例子比比皆是:

图片说明:MQ-1C“灰鹰”无人机
美国RQ-1/ MQ-1“捕食者”无人机最开始使用的是Rotax 914汽油活塞发动机(115马力),到了MQ-1C“灰鹰”无人机,则开始换装CD-135(135马力)航空重油发动机,不仅可支持其在8000米的高空作战,其续航时常也从原先的15小时提升至30小时;
以色列Heronl“苍鹭”无人机的改良版“超级苍鹭”,改进可不仅仅是变大,主要改良是将原先的汽油发动机(也使用了Rotax 914)升级为200马力的柴油机,其最高时速为每小时273.6公里,巡航速度约为每小时111至148公里,更重要的是,续航由原先的15小时延长至45小时。
“更快、更高、更强”不仅仅是奥林匹克格言,也是无人机追求的目标。