7月1日,中国航发动研所、南方公司与航天科技彩虹公司在京举行了AES100民用涡轴发动机首家用户签约仪式。该型发动机为中国航发自主研制的1000千瓦级民用涡轴发动机,将作为航天科技彩虹公司研制的“彩虹”系列大型倾转旋翼无人机的动力装置。
不过,有部分媒体报道中将AES100涡轴发动机与彩虹公司此前已经公开面世的“彩虹”-10小型倾转旋翼无人机联系在一起显然是严重误读。须知“彩虹”-10的最大起飞重量仅450千克,与AES100的输出功率完全不匹配。因此对上述报道比较合理的解释应当是,AES100涡轴发动机将作为彩虹公司最新研制的大型倾转旋翼无人机的动力装置,而大型倾转旋翼无人机的研制表明国内在该技术领域已经进入新的发展阶段。
AES100发动机首家用户签约仪式
“彩虹”-10倾转旋翼飞机
众所周知,倾转旋翼飞机是上世纪80年代开始成熟的新型旋翼飞行器。其既具有传统旋翼飞机垂直起降和空中悬停的能力,而在旋翼倾转后进行巡航飞行时又酷似螺旋桨动力的固定翼飞机,从而融合了直升机与固定翼飞机的优点,既可像直升机那样在较小空间垂直起降以便于人员、货物装载和部署使用,又具有固定翼飞机较高的飞行速度和较远的航程,因而拥有广阔的发展前景。
鉴于倾转旋翼飞机表现出的优异性能,国内航空科研人员多年前就对该技术领域积极进行了自主探索和研究。不过国内采用了投入较少、技术风险较低的倾转旋翼无人机路径。在2018年的珠海航展期间,国内著名无人机研发单位航天科技彩虹公司公开展示了该单位设计的“彩虹”-10小型倾转旋翼无人机。
“彩虹”-10采用了大展弦比机翼设计,机翼外翼段与旋翼同步倾转,在固定翼状态下具有较高的气动效率。该机翼展6.7米,无地效悬停升限3000米,实用升限7000米,最大平飞速度320千米/小时,最大起飞重量450千克,巡航时间7小时,任务载荷50千克。
据“彩虹”-10的研制单位介绍,该机旨在为海军大中型水面舰艇以及陆军野战部队提供一款部署、使用方便的多功能无人支援保障飞行平台。该机可携带由可见光摄像机、红外热像仪、激光测距仪、数码相机等组成的四合一多功能集成光电系统,也可根据任务需要携带一部小型的SAR侦察雷达,执行侦察、探测、通信中继、搜索、目标指示、中继制导等多种任务。
“彩虹”-10小型倾转旋翼无人机
尽管“彩虹”-10只是一款小型倾转旋翼无人机,但对于国内倾转旋翼飞机技术领域却具有重大意义,表明国内已经突破了倾转旋翼机的独特构造及飞控技术,填补了国内在该技术领域的空白。实际上倾转旋翼机的真正难点及核心技术就是其独特构造及飞控系统,“彩虹”-10的研制成功,表明国内自主研发的倾转旋翼无人机飞控系统已具备在不需要驾驶员操控的前提下确保对飞机自身的控制能力。而选择技术风险较低的倾转旋翼无人机路径,不仅可以更安全地积累飞控经验,而且有利于循序渐进地逐步走向大型化,并在该技术领域不断缩小与国际先进水平的差距。
AES100涡轴发动机
而不久前中国航发集团与中国航天科技彩虹公司签署关AES100涡轴发动机将作为彩虹系列倾转旋翼无人机动力装置的协议这一消息则表明,国内已经开始研制尺寸和载重能力更大的大型倾转旋翼无人机。部分媒体报道中将AES100涡轴发动机与彩虹公司此前已经公开面世的“彩虹”-10倾转旋翼无人机联系在一起其实是严重误读。
根据相关报道介绍,AES100是我国自主研发的首型具有完全自主知识产权的1000千瓦级第四代民用涡轴发动机,耗油率0.285千克/千瓦.时,采用先进的启动结构与结构布局,并配备健康管理系统,具有效率高、运营维护成本低、全寿命期经济性好、高可靠性、大功率储备、以及良好的可发展性等多方面优点,堪与国外同类先进产品相比肩,并具有进一步提高输出功率的升级潜力,可满足5至6吨级双发和3至4吨级单发直升机动力需求。
也就是说,单台AES100涡轴发动机足以满足4吨级直-11型直升机的动力需求,而采用两台发动机的“彩虹”-10倾转旋翼无人机的最大起飞重量仅450千克,与AES100的功率完全不匹配。因此对上述报道比较合理的解释只能是,中国航发的新型AES100涡轴发动机将作为彩虹公司最新研制的大型倾转旋翼无人机动力装置。
国产AES100涡轴发动机
如前所述,AES100为1000千瓦级涡轴发动机,可满足5至6吨级双发直升机和4吨级单发直升机的动力需求,而彩虹公司最新研制的大型倾转旋翼无人机无论是在两翼尖处各安装一台AES100涡轴发动机,还是在机身内部安装一台AES100发动机,通过用传动轴驱动两侧旋翼,其尺寸和载重都将数倍甚至10倍于“彩虹”-10无人机。而随着大功率动力系统的敲定,彩虹系列大型倾转旋翼无人机的各项飞行测试工作也将陆续展开,不久将进入批量生产乃至正式交付使用阶段。
综合多方面信息分析,国内彩虹公司最新研发的大型倾转旋翼无人机在性能及用途方面应接近美国贝尔公司最新研制中的V-247倾转旋翼无人机,而V-247是美国海军计划部署在两栖攻击舰以及“阿利·伯克”级导弹驱逐舰的新式多用途无人飞行平台,美国海军认为,V-247倾转旋翼无人机将赋予美国海军陆战队在未来与区域大国较量时获得独立于海军和空军以外强大的空中预警、反潜、反导和滩头阵地压制能力,因而对该无人机寄予厚望。
贝尔公司最新研制中的V-247倾转旋翼无人机
结语
国内彩虹公司最新研发的大型倾转旋翼无人机表明国内在该技术领域也已经步入快车道,国产倾转旋翼无人机尺寸及载重的不断提升以及技术不断成熟,还意味着未来在现有布局基础上逐步向有人驾驶倾转旋翼机方面发展将成为可能,而且避免了国外在倾转旋翼技术探索过程中因直接采用有人驾驶而频繁遭遇技术风险甚至严重事故的弯路。相信随着国内科研人员的不懈努力,必将在倾转旋翼技术领域进入国际先进行列。