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时间 2020-01-11 16:47:58
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博狗注册·厉害了我的国!中国国产无人机发动机瓶颈竟然被一民营企业攻克

博狗注册·厉害了我的国!中国国产无人机发动机瓶颈竟然被一民营企业攻克

博狗注册,国产tp1000涡桨发动机

研制这种发动机居然是一家体制外民营企业,突出显现中国经济技术水平突飞猛进

侦察打击一体化无人机已经成为中国武器在国际市场上一张“名片”,许多国家不但从中国引进侦察打击一体化无人机,还引进技术自行组装和生产。

不过国产侦察打击一体化无人机发展也遇到了瓶颈,那就是缺乏发动机,限制无人机性能进一步发展,国产ch-5、翼龙-2无人机尺寸与美国mq-9相差无几,但是配套发动机不给力,整体性能与后者就有较大差距。

从相关资料来看,mq-9配套是一部900马力tpe-331-10gd涡桨发动机,起飞功率900马力左右,国内还没有与之相当涡桨发动机,翼龙-2装备的涡桨-9发动机,起飞功率大约不到600马力,这样双方在载荷、航程等方面性能就被拉开,让人感觉振奋的是,国产无人机这个瓶颈已经得到解决,相关单位已经研制出新型涡桨发动机,可以提高国产侦察打击一体化无人机性能。

发动机已经成为国产无人机升级换代一个瓶颈

mq-9强悍的性能就来源于强大的发动机

更让人感觉惊喜的这部发动机并不是中国航空发动机研制单位产品,而是一家体制外民营企业推出的,它就是上海尚实能源公司推出的tp1000涡桨发动机,从企业介绍来看,这是一家致力于清洁能源的公司,具备1000kw级以下涡轴/涡桨、燃气轮机研发能力,客户可以进行产品订制,对于订制产品承诺不超过6个月的设计周期;不超过12个月的原理样机供货周期;不超过24个月的整机合格产品供货周期;不超过12小时的服务响应。

从尚实能源公开资料来看,tp1000整体结构与tpe-331-10gd相同,采用2级离心式压气机加3级涡轮和1级燃烧室结构,离气式压气机优点就是结构比较简单,尺寸小,适应中小型发动机,但是单级离心式压气机效率偏低,不如轴流式压气机,所以有些发动机采用双级离心式压气机,tp1000和tpe-331就采用了这个结构,涡轮方面tp1000采用了单晶涡轮叶片、粉末合金涡轮盘等先进技术,提高了涡轮性能,燃烧室则采用了全气膜冷却回流燃烧室,我们知道涡轴/涡桨燃烧室温度越来越高,以提高发动机效率,传统冷却方法已经不能适应这种工作环境,所以出现了更加有效冷却手段,全气膜冷却回流燃烧室就是其中之一。在发动机控制方面,tp1000可以选择机械控制和全权限数字式发动机控制系统(fadec)。

mq-9配备的tpe-331涡桨发动机,可以清楚看到发动机2级离心式压气机

通过这些新技术、材料、工艺的运用,tp1000整体性能迅速提高,从厂家公开资料来看,tp1000起飞功率高达1200马力,持续功率达到1000马力左右,这些指标已经超过了tpe-331-10gd涡桨发动机,意味着在同样条件下,ch-5、翼龙-2配套tp1000之后,载荷、航程等方面性能都会反超mq-9,在发动机功率超过对方情况下,尺寸和重量也后者相差无几,发动机重量都在175公斤,意味着tp1000发动机功重比要高于tpe-331-10gd涡桨发动机,另外一个关键指标,油耗方面tp1000也要优于tpe-331-10gd,tp-1000起飞耗油率0.31,而tpe-331-10gd大约是0.33左右。

不过比较令人遗憾的是tp1000可靠性还有升级空间,厂家公开资料来看,发动机维修间隔(tbo)大约在3500小时左右,这个指标与涡桨-9发动机相比有较大进步,按照总设计师的说法,ch-5没有选择涡桨-9发动机就是因为发动机可靠性不足,不过tp1000这个指标与国外涡桨发动机相比还有较大差距,大约只相当于tpe-331涡桨发动机早期型号水平,tpe-331-10系列发动机维修间隔可以达到7000小时以上,差不多是tp1000发动机2倍,这个指标对于ch-5、翼龙-2这样长航时无人机来也是一个关键指标,主要是这些无人机大多执行长航时空中侦察、监视任务,需要长时间在目标区上空停留,以便尽可能多获取目标信息,一次任务时间可能会长达10个小时甚至更长,如果tbo过短,意味着无人机执行一段时间任务之后,就需要对发动机进行维护,从而减少无人机完好率,在单位时间之间无人机出动次数下降,对于完成相关任务会产生不利影响,所以可靠性应该是tp1000未来性能改进一个重点。

新型发动机的研制,为国产无人机升级换代提供了坚实动力储备

众所周知,中国航空发动机行业主要精力都集中在大中型航空发动机上面,对于小型、微型发动机着力不多,因此有识之士一直呼吁能够放开航空发动机行业准入,允许民用乃至民营企业进入这个领域,从而实现航空发动机领域军民融合,尚实能源进军涡桨发动机正是在这个背景下出现,实际上象这样例子还有多架,例如我们熟悉宗申摩托也组建了宗申航空发动机制造公司,从事小型、微型航空发动机研制和制造,这样一来可以让这些民用、民营企业做为国家队补充,同时也有助于实现发动机领域竞争,进而提高相关行业和单位能力。