小型渦軸發(fā)動機

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1、中 小 型 無 人 直 升 機 動 力 裝 置 ： 小型 渦 軸 發(fā) 動 機 在 各 型 海 軍 無 人 機 中 ， 最 具 發(fā) 展 前 景 的 是 艦 載 共 軸 雙 旋 翼 無 人 直 升 機。 如 德 國 “ 西 莫 斯 ” 多 用 途 共 軸 雙 旋 翼 直 升 機 ， 它 主 要 用 于 海 區(qū) 偵 察和 監(jiān) 視 、 目 標(biāo) 捕 獲 與 指 示 、 中 繼 制 導(dǎo) 、 戰(zhàn) 損 評 估 以 及 電 子 戰(zhàn) 。 還 有 可以 作 為 C3I中 繼 站 使 用 的 加 拿 大 的 CL227、 CL327、 CL427多 用 途 雙旋 翼 無 人 直 升 機 （ 現(xiàn) 已 為 美 國 、 加

2、 拿 大 、 瑞 典 等 多 國 使 用 ） ， 可 用 于投 放 聲 納 、 探 測 潛 艇 、 干 擾 對 方 雷 達 與 通 信 、 進 行 遠 程 通 信 等 。 英 國研 制 的 “ 小 精 靈 ” 小 型 共 軸 雙 旋 翼 無 人 直 升 機 ， 可 用 來 執(zhí) 行 監(jiān) 視 、 偵察 、 巡 邏 、 目 標(biāo) 指 示 和 電 子 戰(zhàn) 等 任 務(wù) ， 現(xiàn) 也 被 美 國 及 北 約 等 國 購 買 。俄 羅 斯 的 “ 卡 -137”也 屬 于 共 軸 雙 旋 翼 無 人 直 升 機 ， 它 的 外 形 像 個 球 ，旋 翼 直 徑 5.3m， 采 用 合 金 材 料 制 成 ， 球

3、 的 上 部 裝 有 活 塞 發(fā) 動 機 動 力裝 置 、 控 制 系 統(tǒng) 和 機 載 設(shè) 備 ， 下 部 可 根 據(jù) 用 途 選 配 專 用 設(shè) 備 。 “ 卡 -137”可 進 行 空 中 打 擊 、 通 信 中 繼 、 電 子 干 擾 、 搜 尋 營 救 、 探 雷 排 雷 等。 鮮 為 人 知 的 是 ， 美 國 海 軍 裝 備 有 800多 架 QH50系 列 多 用 途 共 軸 雙 旋翼 無 人 機 ， 它 有 多 種 型 號 ， 除 可 擔(dān) 負(fù) 反 潛 任 務(wù) 外 ， 還 可 以 用 于 偵 察 監(jiān)視 、 武 器 試 驗 和 運 送 貨 物 等 。 德 國 也 有 一 型 “ 海

4、 蚊 ” 共 軸 雙 旋 翼 無 人機 ， 它 是 以 美 國 QH50為 基 礎(chǔ) 研 制 而 成 的 哨 兵 無 人 機 系 統(tǒng) CL227、 CL327、 CL427 龐 巴 迪 飛 機 公 司 防 務(wù) 分 公 司 MAVOS( 海 上 垂 直 起 落 直 升 機 系 統(tǒng) ) 造 價 低 、 生 存 性 高 作 為 C3I中 繼 站 使 用 ， 美 國 、 加 拿 大 、 瑞 典 等 多國 裝 備 CL227于 1990年 完 成 鑒 定 CL427與 2011年 12月 完 成 演 示 驗 證 CL227 哨 兵WR34-16渦 軸 發(fā) 動 機 :38.4kWWR125渦 軸 發(fā) 動 機

5、 :44kW CL327衛(wèi) 士 CL427美 洲 豹起 飛 質(zhì) 量 ( 標(biāo) 準(zhǔn) ) /235kg 起 飛 質(zhì) 量 ( 最 大 ) / 350kg有 效 載 荷 100kg升 限 5485m續(xù) 航 時 間 8h一 臺 93.2 kW 的 威 廉 姆 斯 WTS 117-5 型 重 油 渦 輪 軸 發(fā) 動 機燃 油 量 為 180 L重 油任 務(wù) 載 荷 ： 可 更 換 的 模 塊 式 任務(wù) 載 荷 包 括 光 電 /紅 外 組 合 、 通信 中 繼 設(shè) 備 、 合 成 孔 徑 雷 達( 5A1Z) 與 電 子 支 援 措 施 裝 置 CL327保 護 者 CL427美 洲 豹WR34-16渦 軸

6、 發(fā) 動 機WR125渦 軸 發(fā) 動 機 QH50系 列 無 人 機1962年 首 飛美 海 軍 裝 備 810架反 潛 、 打 擊起 飛 重 量 1,036 kgQH-50A ： 54 kW 四 沖 程 活 塞 機QH-50B ： 2臺 64.5 kW四 沖 程 活 塞 機QH-50C： 225 kW Boeing T50-8A 渦 軸 發(fā) 動 機 ， 制 造 了 373臺QH-50D： 272 kW Boeing T50-12渦 軸 發(fā) 動 機 ， 制 造 了 377臺 MQ-8B火 力 偵 察 兵美 軍 主 力 裝 備一 套 MQ-8B“火 力 偵 察 兵 ” 系 統(tǒng)由 4架 無 人 直

7、 升 機 和 兩 個 發(fā) 射 控制 站 組 成攜 帶 “ 九 頭 蛇 ” 航 空 火 箭 、 反艦 導(dǎo) 彈 、 反 潛 導(dǎo) 彈 和 激 光 制 導(dǎo) 航空 炸 彈最 大 起 飛 重 量 1.428噸最 大 有 效 載 荷 317公 斤升 限 6090米滯 空 時 間 8小 時2010年 定 型 RR 250 C20W渦 軸 發(fā) 動 機 190kW 鷹 眼 傾 轉(zhuǎn) 旋 翼 無 人 機 起 飛 重 量 1.02噸 最 大 載 荷 136kg 續(xù) 航 時 間 ： 6小 時 升 限 6000米 RR 250 C20W渦 軸 發(fā) 動 機 190kW RR 250 C20W渦 軸 發(fā) 動 機 功 率 190

8、KW 重 量 62kg JP-5航 空 母 艦 煤 油 、 重 油 6級 軸 流 +離 心 ， 單 管 燃 燒 室 ， 2級 燃 氣 渦 輪 +2級自 由 渦 輪 壓 比 6.2， 渦 輪 前 溫 985 耗 油 率 0.468 kg/kWh A160T“ 蜂 鳥 ” 長 航 時 無 人 機 干 重 1.13噸 續(xù) 航 時 間 18小 時 4缸 斯 巴 魯 活 塞 發(fā) 動 機 6缸 斯 巴 魯 活 塞 發(fā) 動 機 PW207D 渦 軸 發(fā) 動 機 426KW 8枚 “ 地 獄 火 ” 導(dǎo) 彈 PW207D 渦 軸 發(fā) 動 機 無 人 直 升 機 機 動 力 裝 置活 塞 發(fā) 動 機 ： 往 復(fù)

9、 式 和 轉(zhuǎn) 子渦 軸 發(fā) 動 機動 力 裝 置 優(yōu) 點 不 足 應(yīng) 用活 塞 發(fā) 動 機 技 術(shù) 成 熟 功 重 比 小升 限 3000m， 需 要渦 輪 增 壓 以 提 高 升限 低 速 、 中 低 空 、 起 飛 重量 小 的 偵 查 、 監(jiān) 視 及 長航 時 無 人 機100KW 渦 軸 發(fā) 動 機 功 重 比 大耗 油 率 低可 靠 性 高 、 壽 命 長技 術(shù) 發(fā) 展 潛 力 大環(huán) 境 適 應(yīng) 性 強高 空 性 能 好 動 力 渦 輪 轉(zhuǎn) 速 高轉(zhuǎn) 動 旋 翼 減 速 比 大 中 低 空 、 低 速 短 距 、 垂直 起 降 無 人 機 和 傾 轉(zhuǎn) 旋翼 無 人 機（ 200-10

10、00kW）q渦 軸 發(fā) 動 機 良 好 的 高 空 性 能 ， 并 且 隨 著 無 人 機 任 務(wù) 載 荷 、 空 機 質(zhì) 量 的 逐 漸 增加 , 活 塞 發(fā) 動 機 已 經(jīng) 不 能 滿 足 中 型 和 大 型 無 人 機 的 使 用 要 求q長 航 時 、 高 航 程 無 人 直 升 機 需 要 發(fā) 展 渦 軸 發(fā) 動 機q從 50年 代 末 ， 渦 軸 發(fā) 動 機 逐 漸 取 代 活 塞 發(fā) 動 機 ， 目 前 小 型 無 人 直 升 機 仍 以 活塞 發(fā) 動 機 為 主 發(fā) 動 機 功 率 （ kW） 重 量 （ kg） 功 質(zhì) 比 （ kW/kg）WP10系 列 國 III卡 車 用

11、 柴 油 機（ 維 柴 ） 199 875 0.23藍 擎 WP6國 III卡 車 用 柴 油 機（ 維 柴 ） 155 620 0.25歐 洲 輕 型 直 升 機 用 活 塞 發(fā) 動 機（ 法 國 Teos Powertrain工 程 公 司和 奧 地 利 Austro發(fā) 動 機 公 司 合 作研 發(fā) ） 330 239 1.38RR300 渦 軸 發(fā) 動 機 222 80 2.8 S-100 奧 地 利 西 貝 爾 公 司 2003服 役 最 大 起 飛 重 量 為 200kg 任 務(wù) 載 荷 50kg 續(xù) 航 時 間 4 h 穩(wěn) 定 的 可 見 光 /紅 外 線 全 向 鏡 頭 、 合

12、成 孔 徑 雷達 (SAR)、 光 學(xué) 探 測 搜 尋 設(shè) 備 (LIDAR)、 多 光譜 成 像 設(shè) 備 、 高 靈 敏 度 地 面 雷 達 (GPR) 50 馬 力 轉(zhuǎn) 子 發(fā) 動 機 瑞 士 SKELDARV-200 最 大 起 飛 重 量 (MTOW) 200公 斤 最 大 有 效 載 荷 40公 斤 最 大 滯 空 時 間 5小 時 最 大 飛 行 速 度 120公 里 /小 時 執(zhí) 行 任 務(wù) 最 大 半 徑 范 圍 130公 里 動 力 40kW活 塞 發(fā) 動 機 機 載 發(fā) 電 機 500W 最 大 升 限 14000英 尺 (ISA) 瑞 典 APID 60 型 無 人 直

13、升 機 最 大 速 度 110公 里 /小 時 滯 空 時 間 3 6小 時 最 大 升 限 3000米 巡 航 速 度 90公 里 /小 時 機 身 材 料 碳 纖 維 ， 鈦 ， 鋁 最 大 起 飛 重 量 160公 斤 有 效 載 荷 和 燃 料 最 大 55公 斤 功 率 55馬 力 （ 41千 瓦 ） 燃 料 種 類 汽 油 國 外 無 人 直 升 機發(fā) 動 機 研 制 公 司 應(yīng) 用 功 率(kW) 耗 油 率(kg/kWh) 功 質(zhì) 比(kW/kg)WTS 34-16 Williams International 哨 兵 CL-227無 人 機 37.3 o.6 1.55WTS

14、117 Williams International CL-327 垂 直 起 降 無 人機 93.2 0.42 2.83250-C20B RR “ 鷹 眼 ” 無 人 機 313 0.396 4.36PW207D PW “ 蜂 鳥 ” 長 航 時 無 人 機 426.7 3.75A160T “ 蜂 鳥 ” PW207D 渦 軸 發(fā) 動 機 426.7 kW 9150m 260km/h, 20h 鷹 眼 無 人 機 ， 370km/h， 5 國 內(nèi) 無 人 直 升 機“ 海 鷗 ” 無 人 機 ： 58.8kWU8無 人 機 ： 最 大 起 飛 重 量 230Kg,最 大 速 度 150km/

15、h,使 用 升限 3000m， 續(xù) 航 時 間 ： 4hV750無 人 直 升 機 ： 最 大 載 荷 80Kg,最 大 速 度 161km/h,使 用 升限 3000m， 續(xù) 航 時 間 ： 4hK800 絕 影 -8：由 于 無 人 機 平 臺 的 多 樣 性 ， 需 求 推 力 范 圍 大 約 為 100 10000kgf的 渦 噴 /渦 扇 發(fā) 動 機 來 配 裝 中 高 端 無 人 機 ； 功 率 不 大 于 100kW活 塞 發(fā) 動 機 配 置 低 速 無 人 機 ； 功 率 不 大 于 500kW的 渦 軸 配 裝 旋 翼 無 人 機 ； 功 率 不 大 于600kW的 渦 槳

16、發(fā) 動 機 配 裝 中 低 速 無 人 機 ； 沖 壓 組 合 發(fā) 動 機 是 最 有 希 望 用于 高 超 聲 速 無 人 機 的 發(fā) 動 機 CL 哨 兵 系 列 威 廉 姆 斯 WR24 單 軸 壓 氣 機 、 單 軸 渦 輪 50kg推 力 結(jié) 構(gòu) 簡 單 航 空 煤 油 功 率 38.4KW 單 軸 壓 氣 機 、 單 軸 渦 輪 前 輸 出 102400RPM 結(jié) 構(gòu) 簡 單 JP5航 空 母 艦 用 煤 油威 廉 姆 斯 WR34 功 率 44KW 單 軸 壓 氣 機 、 單 軸 渦 輪 前 輸 出 102400RPM 結(jié) 構(gòu) 簡 單 JP5航 空 母 艦 用 煤 油 、 重 油

17、威 廉 姆 斯 WTS125 功 率 93.2KW 重 量 37.2kg 單 軸 壓 氣 機 、 單 軸 渦 輪 前 輸 出 102400RPM 結(jié) 構(gòu) 簡 單 JP5航 空 母 艦 用 煤 油 、 重 油威 廉 姆 斯 WTS117-5 法 國 透 博 梅 卡Turbomeca ArrielTurbomeca ArriusTurbomeca MakilaTurbomeca TM333/Ardiden Rolls-RoyceModel 250 系 列 ：400-750shpRR300: 240-300 shp，0.3078 Robinson R66Bell 47RotorWay 300T Ea

18、gleRR550: 450 shp， 0.2718 Bell 206/407/430/230Boeing AH-6MQ-8火 力 偵 察 兵 Pratt & Whitney CanadaPW200 系 列 : 500-700 shp PW210 系 列 : 1000 shpPT :500-2000 shpA160T “ 蜂 鳥 ” PW207D 渦 軸 發(fā) 動 機 426.7 kW 9150m 260km/h, 20h 霍 尼 韋 爾 額 定 起 飛 功 率 ： 746kW 貝 爾 407ARH勘 測 直 升 機 HTS900渦 軸 發(fā) 動 機q高 壓 比 雙 級 離 心 壓 氣 機q單 晶

19、渦 輪 葉 片q冷 卻 發(fā) 動 機 噴 管q氣 膜 冷 卻 火 焰 筒新 技 術(shù) 無 人 直 升 機 渦 軸 發(fā) 動 機 關(guān) 鍵 技 術(shù)小 流 量 、 高 壓 比 組 合 壓 氣 機 效 率小 流 量 燃 油 噴 嘴 高 質(zhì) 量 霧 化小 型 高 溫 渦 輪 葉 片 冷 卻 中 小 型 渦 軸 發(fā) 動 機 燃 燒 室回 流 燃 燒 室 ： 蒸 發(fā) 管 或 空 氣 霧 化 噴 嘴折 流 燃 燒 室 ： 甩 油 盤 霧 化 噴 嘴 第 四 代 渦 軸 發(fā) 動 機 將 采 用 帶 空 氣 霧 化 噴 嘴 的 回 流 燃 燒 室 發(fā) 動 機 參 數(shù) 基 于 80daN發(fā) 動 機空 氣 流 量 （ kg/s） 1.75 2.5壓 氣 機 壓 比 5.5 5.5壓 氣 機 效 率 0.76 0.76燃 氣 渦 輪 膨 脹 比 3.0 3.0動 力 渦 輪 膨 脹 比 1.6 1.6渦 輪 前 溫 度 （ ） 850 850起 飛 功 率 （ kW） 192.0 275耗 油 率 （ kg/kWh） 0.48 0.48