无人驾驶飞机动力技

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1、无人驾驶飞机动力技术——气动设计技术；控制技术；结构材料技术；隐身技术——发动机；无人机动力；推进系统；定义与概念：无人驾驶飞机动力技术是指无人驾驶飞机为实现某些特定功能所需的各种推进系统技术，其中包括已有技术和在研技术。国外概况：国外无人驾驶航空器动力装置的发展是随着人们对未来战争观念、作战形式和任务要求的改变而不断发展的，根据对飞行速度、飞行高度、起降方式、续航时间、航程和经济性指标等的不同要求，发展了适合执行相应不同任务的动力装置。目前无人驾驶航空器广泛采用的动力装置有以下几种：活塞式发动机、转子发动机、涡轮发动机（包括涡喷、涡扇和涡轴）和冲压/火

2、箭发动机。正处于研究阶段的用于未来新型无人驾驶航空器的动力装置包括：太阳能动力装置（用于高空长航时无人驾驶飞机）、爆震发动机（用于无人机或巡航导弹）、桨扇发动机（用于下一代巡航导弹）以及涡轮与亚燃冲压或超燃冲压组合式发动机（用于未来超音速或高超音速巡航导弹）。目前国外无人驾驶飞机使用的动力装置有：活塞式发动机/转子发动机（用于低速、中低空无人机）、涡喷发动机（用于高空、高速无人机）、涡轴发动机（用于短距/垂直起降无人直升机）和涡扇发动机（用于高空长航时无人机和未来无人战斗机）。另外还有一些现正处于研究实验阶段的新型动力装置。据统计，世界上300多种无人驾

3、驶飞机中有近67%的无人机起飞重量不超过200kg，大多数采用活塞式发动机；近77%的无人机起飞重量在500kg以内，其中重量在200-500kg范围内的无人机较多采用活塞式发动机和涡喷发动机；起飞重量在500kg以上的无人机多数采用涡喷(涡扇)发动机，其次是活塞式发动机；而采用其他发动机的无人机数量不多。活塞式发动机（二冲程与四冲程）  活塞式发动机是无人驾驶飞机使用最早、最广泛的动力装置，其技术目前已较为成熟。根据所应用的机型不同，活塞式发动机的功率小至几kW，大至200kW左右。从当前国外的应用情况来看，活塞式发动机的适用速度一般不超过300km/

4、h（用于靶机除外），高度一般不超过8000m。按发动机功率的大小，所应用机型的续航时间从几小时（靶机除外）到几十小时不等。国外生产无人机用活塞式发动机的具有代表性的制造商有奥地利的罗泰克斯公司（Rotax系列活塞式发动机）、英国的洛特斯&卡斯公司（Lotus系列）和德国的Limbach公司（L系列）。随着无人机发展较快的国家对高空（10000m以上）、长航时（24小时以上）无人机认识和研究的进一步加深，大功率四缸、四冲程活塞式发动机在高空长航时无人机上的应用显得日益突出。用于高空长航时无人机时，高空空气稀薄、压力低和发动机散热及高空螺旋桨等是需要解决的关

5、键技术问题。现在使用中的活塞发动机与增压器组合，可使无人机的升限达到11000m。转子发动机  这种发动机具有重量轻、尺寸小、可采用多种燃料、可靠性高和振动小等优点，因此在80年代后期发展迅速。在相同功率范围内转子发动机重量只是活塞式发动机的一半，因此可以取代活塞式发动机。国外主要的产品为AR系列，分单转子和双转子。转子发动机若用于高空无人机，应解决发动机高空补氧燃烧的冷却等技术问题。涡轮发动机   无人驾驶飞机用涡轮发动机主要包括涡喷发动机、涡轴发动机和涡扇发动机，目前还未见到有关涡桨发动机用于无人机的报道。涡喷发动机：主要应用于高空、高速无人机。在涡

6、喷发动机研制和生产方面，具有代表性的制造商有英国的NPT公司（生产NPT系列涡喷发动机）、法国的微型涡轮（Micro turbo）公司和美国的特里达因公司（CAE系列）。涡轴发动机：主要应用于短距/垂直起降无人机，特别是无人直升机，主要用户为海军。国外具有代表性的无人机用涡轴发动机生产和供应商是美国的艾利逊公司（Allison250发动机）和威廉姆斯公司（TWS系列发动机）。涡扇发动机：主要用于高空长航时无人机以及未来的无人战斗机。美国是最先将涡扇发动机应用于无人驾驶飞机的国家，而且无人机用涡扇发动机的主要生产和供应商也在美国，即艾利逊公司、联信公司和威

7、廉斯公司。新型动力装置  除了以上无人驾驶飞机用的常规动力装置以外，无人驾驶航空器发展较快的国家目前都在积极探索、研究可用于无人驾驶航空器的新型动力装置，如以电动机为动力的无人机和脉冲爆震发动机PDE等。关键技术：主要针对无人驾驶航空器所使用的小型/微型涡轮发动机。无人驾驶航空器动力装置一般为小型或微型涡轮发动机。与通用航空器动力装置相比，微型涡轮发动机的设计特点是：结构简单、尺寸小、零件数目少、工作可靠、维护方便、成本低和寿命短（一次性使用1-2小时，重复使用20多个小时或20多个起落），同时有较强的针对性。基于上述特点，小型或微型涡轮发动机有其特殊的

8、设计技术，并不能完全照搬大发动机的技术，例如尺寸效应、小尺寸高压比高效率的离心压