航母的鍋爐專門為重油而設計,為啥無人機也要用重油?

2022年09月30日11:52:25 軍事 1239

大家都知道,除了美國航母,世界上多數航空母艦都是使用重油的。但是,你有沒有聽說,現在無人機也開始使用重油了呢?航母的鍋爐專門為重油而設計,無人機的發動機能承受住嗎?

航母的鍋爐專門為重油而設計,為啥無人機也要用重油? - 天天要聞

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一、航母有專門的的鍋爐可以使用重油

航母用重油,最主要的原因就是成本低,因為重油的成本大概只有柴油的三分之一到一半。航空母艦一趟一個多月的外出,就算燒重油也需要幾千萬的油費,如果換成柴油的話,成本至少都要翻倍了。重油雖然便宜,也不是誰都能燒的,因為重油粘度太高,成分比較複雜,油品質量不高,不適合在普通的汽油發動機和柴油發動機里使用。

航母的鍋爐,說白了,就是用來燒熱水的,通過熱水再去驅動航母。別說用重油了,就燒煤也是可以完成任務的。當然,航母的鍋爐技術標準還是比較高的,絕不是以前燒煤的輪船或火車可以比擬的。雖然俄羅斯的航空母艦黑煙滾滾,但正常來說,航母是不能那樣冒黑煙的,這就要求通過技術手段提高重油的燃燒效率。中國的航母在這方面做得還是不錯的。

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航母燒的重油給拖拉機燒都不行,更不用說給飛機燒了。無人機要燒的重油並不是航母燒的重油,而是航空重油。航空重油是相對於航空汽油來說的,指的是煤油或者航空柴油。雖然都叫重油,卻完全不是一回事。

二、無人機為啥要燒重油?

看到這裡,有朋友可能會說了,飛機用煤油不是很正常嗎?有什麼好大驚小怪的?其實沒有這麼簡單。大型飛機往往使用噴氣式發動機,利用煤油毫無問題。但是無人機等小型的飛機卻真不一定能使用煤油。

有些小型無人機是純電動的,安全環保,不用燒油。但是用電的無人機往往續航里程比較短,飛行高度比較低,適用範圍有限。要想遠距離長時間使用無人機,最好還是用燃油發動機。未來戰場上使用的無人機,通過機群協同作戰,必然需要較高的飛行高度和較遠的飛行距離。

燒油的無人機往往使用活塞式發動機。活塞式發動機技術比較成熟,重量輕、動力足,非常適合小型螺旋槳式飛機使用。但是,活塞式發動機最喜歡的燃料是航空汽油,因為它高空性能更好,不怕冷、流動性好、容易點燃。所以早期使用活塞式發動機的小型飛機往往都使用汽油作為燃料,即使現在,也有相當一部分飛機使用航空汽油。

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不過,航空汽油也有缺點,揮發性太高、損失比較快,安全性也比較差,因為揮發的汽油很容易被點燃,一旦點燃就有可能爆炸。相對來說,煤油或柴油則要安全很多,而且給飛機提供的續航能力更強。但是使用重油的活塞式發動機,研發難度還是比較高的。因為航空重油相對於航空汽油來說,流動性差、噴霧性能差、不容易點燃。需要對發動機做專門的優化,才能有效使用航空重油。

真正推動小型飛機活塞式發動機使用重油的是美國軍方,因為他們上世紀80年代提出了一個燃料單一化政策。考慮到不同的軍用設備使用不同的燃料,給軍方燃料的儲存、運輸都帶來了一定的困難。如果活塞式發動機可以使用柴油就可以明顯減少管理成本,提高工作效率。在美國軍方的推動下,可以燒重油的活塞式發動機迅速完善並逐漸普及。美國軍方已經成功在「獵人」、「勇士」、 「灰鷹」等數款無人機上裝配活塞式煤油發動機。

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中國作為後來者,也有重油航發的切實需求,不僅僅有利於解決上述的那些困難,還可以幫助國產無人機上艦,因為從安全形度考慮,汽油是不能上艦的。在這方面,近兩年的好消息也是不斷的。近期「彩虹4」無人機,就用上了安徽航瑞動力研發的「雲雀」重油航發,實現了無人機重油發動機的國產化。近期,艦載無人直升機也實現了重油航發國產化,發動機也是航瑞動力生產的。

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三、航空重油是未來的必然趨勢

雖然我們生活中使用汽油的場合要比使用柴油的場合多,也比使用煤油的場合多。但是無人機使用的汽油並不是普通的汽油,而是專用的航空汽油。航空汽油的油品質量比汽車使用的汽油要高,不是通用的。目前國內生產航空汽油的企業非常少,一大部分航空汽油需要進口。這樣無疑增加了航空汽油的使用成本。相對於航空汽油來說,航空柴油、煤油都有一定的價格優勢。

另外,就像前面所說,使用航空汽油的無人機會增加燃料運輸、儲存成本。使用航空柴油可以減少油品種類,降低儲運成本。同時航空重油的使用可以解決汽油無人機不能上艦的痛點,讓艦載無人機可以充分發揮戰略優勢。

正是由於重油的諸多優勢,世界上先進的軍用無人機,很多都實施了重油化的升級改造,續航參數得到明顯提升。

像美國 「灰鷹」MQ-1C固定翼無人機,2004年的最初版使用汽油機100馬力,航時15小時;2019年升級為135馬力重油機,續航提升到了30小時,直接翻倍;2021年再次升級,使用萊康明DEL120重油機200馬力,續航能力進一步提升到了42小時。

再比如以色列「赫爾墨斯」Hermes固定翼無人機,2010年最初版使用汽油機,續航30小時;據報道,2022年也升級為重油機,續航提升到了40小時。

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還有一些無人機跳過汽油機直接選用了重油發動機作為動力。比如法國「VSR700」無人直升機,動力直接選定重油機;奧地利「S-300」無人直升機,動力也直接選定重油機。可見重油機是軍用無人機的發展趨勢。

軍用逐漸普及以後,民用領域也逐漸推廣開來,越來越多的無人機開始使用重油作為燃料。隨著這個趨勢,使用航空汽油的無人機,優勢越來越小,甚至有可能會被邊緣化。

總結下來,就是一句話,未來無人機領域航空重油將成為主要選擇。

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