涡轮轴无人机虽冷门却有大用途

2019年05月15日 来源:

无人机似乎更加偏爱多旋翼,它们操作简单、可靠性表现出色,勤务率也非常高。在大众市场中,刚性体验让人们更愿意选择多旋翼。其实在各行业中还活跃着更多更强大的无人机;在专业展会、专业用途中还有一种更复杂且昂贵的涡轮轴无人直升机。以涡轮轴作为动力,在中小型民用无人机上其实不常见,但这种无人直升机更合适在极端气候、大载重需求和舰载场景下的作业使用,赢得了特定的市场。

MQ8/图 来源络

目前市场上无人机的动力设备有电动、油动、油电混合以及太阳能等。但自人类发明飞机以来,一直以燃油动力为主,早的固定翼无人机、多旋翼无人机和无人直升机全部使用燃油发动机,而今天续航能力较高的无人机也是全部使用燃油发动机。使用燃油作为无人机动力,还有一个非常大的优点,那就是燃料加注很快。一般小型无人机几分钟就可以再次执行任务,而电池充电则需要半小时至一小时的时间。

飞行器上常见的油动发动机分为甲醇机、汽油活塞发动机、转子发动机、重油发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机和涡轮风扇发动机等几种。

S-100/图 来源络

据宇辰了解,目前世界上技术的几款无人直升机,包括美军MQ系列和欧洲SAAB公司S-1/2/300系列,都是涡轮轴发动机;与国内无人直升机普遍使用活塞式发动机为动力的方式形成对比。而专业人士曾与宇辰介绍,活塞式发动机只能以汽油为燃料,而汽油因其易挥发的特点,不能在远洋船舶上大量搭载。因此,活塞式无人直升机的舰载应用受到限制。

涡轮轴发动机结构和原理图

自由涡轮式涡轴发动机简图

但技术的涡轮轴发动机比较耗油,工作时间相对短;而且涡轮轴发动机维护较为困难;同时,涡轮轴技术难度较高,涡轮轴发动机转速高,对飞机整体结构要求较高,设计起来有很大难度,国内少有公司在此方面发力。但世界上总有那么一小撮人在干着一件冷门、难于常人理解的事儿而乐此不疲。

星环SLH-90T

星环SLH-90T

日前在重庆举办的首届中国国际智能产业博览会上就看到一款涡轮轴SLH-90T/160T系列无人直升机。据了解,鉴于涡轮轴发动机的运行比较稳定,此系列无人直升机的起降抗风性可达米/秒,飞行抗风性可达米/秒,实用升限米,飞行性能安稳。在高海拔地区和气候复杂恶劣的环境下均可正常运行。据星环航空市场总监王志鹏介绍,此系列无人直升机以重油为燃料,目前已在海洋防务、海监等行业的中小型舰艇搭载使用。

星环SLH-90T

涡轮轴发动机作为无人直升机的动力,由于直升机的特点所决定了其用途十分广泛。在民用方面,在国民经济的各个领域从经济、生产部门到社会公共事务方面使用广泛,特别是那些现代化交通运输工具(固定翼飞机、火车、汽车、轮船等)难于接近的地方,或不能不进行作业的地方,涡轮轴无人直升机能充分发挥其特长。例如,海上油气田开采,高原山区运输,救灾抢险,森林防火等等,都可大显身手。因此,从某种意义上讲,在国民经济和社会公共事务中使用直升机,是一个国家经济和技术发达的一种重要标志。

小型涡轮轴发动机

代直升机专家温清澄将军在此前一次演讲中就从直升机在军事上、国民经济建设、社会公共事务中的广泛用处动身,直言直升机是不可替代的航空器。而无人直升机因其高度的智能化,将在实际需求中被广泛运用,而以大载重、长航时、覆盖广、实现舰载功能的涡轮轴无人机直升机未来可能一片星斗大海。

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