无人机用航空活塞发动机关键技术的研究进展*

孔祥恩 刘海峰

（天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室 天津 300072）

引言

无人机广泛应用于民用和军事领域，采用的推进系统也不同。目前无人机的推进系统主要有电动机和发动机2 类[1]，发动机主要包括活塞发动机、涡轮发动机、涡桨发动机、涡扇发动机和涡喷发动机等[2]。在众多类型的无人机动力装置中，航空活塞发动机仍占有重要地位[3]。本文从对无人机各种动力装置的比较、分析航空活塞发动机研究进展等方面进行了综述，对航空活塞发动机未来的发展方向进行了展望。

1 无人机动力装置

1.1 无人机动力装置种类及特点

动力装置作为无人机的“心脏”，其性能在很大程度上决定了无人机的整体性能。动力装置的选择取决于无人机的飞行高度、航时、工作任务等因素。当前，活塞发动机适用于低速、中低空侦察，飞机起飞质量约为几百千克，主要有靶机、侦察无人机、长航时无人机等；涡轴发动机适用于中低空、低速飞行的无人机，飞机起飞质量达到1 000 kg，如无人直升机和倾转旋翼无人机等；涡桨发动机适用于长航时、中高空飞行的无人机，飞机起飞质量达到3 000 kg；涡扇发动机适用于长航时、高空飞行的无人机，起飞重量可达十多吨重；涡喷发动机适用于航时短、中高空飞行的无人机，飞机起飞质量达到2 500 kg，主要有靶机、高空高速无人侦察机、攻击无人机等；微型电动机[4-6]适用于微型无人机，起飞质量可小于100 g[7]，用于民用、航拍、监视、搜索等用途。表1 为各种动力装置的优缺点。……