据新华网援引中国航空发动机集团有限公司消息7月9日报道,由中国航发动力研究所自主研发的1000千瓦级先进涡轴发动机AES100型已迎来首位国内用户。中国航天科技彩虹公司日前与中国航发达成采购协议,彩虹公司旗下产品彩虹-10大型倾转旋翼无人机,将采用AES100型涡轴发动机作为动力装置。
这个采购合同,不论是对彩虹-10无人机也好,还是AES100型发动机也罢,可谓是裨益无穷。这标志着中国的倾转旋翼机的发展进入了快车道。
2018年11月6日,第十二届珠海航展如期拉开帷幕,在本届航展上,除让各界军迷大饱眼福的歼-20双机队形飞行表演及装备矢量发动机的歼-10B技术验证机首次亮相外。在室内无人机展区,素为珠海航展常客的中国航天科技彩虹公司,则向外界首次展出了旗下新锐产品,即彩虹-10大型倾转旋翼无人机。
该机一经亮相就引来多方关注,与此同时,也将其与美制V-22“鱼鹰”倾转旋翼机联系起来,由此“中国鱼鹰”便不胫而走,成为坊间茶余饭后的谈资。
“彩虹-10”大型倾转旋翼无人机,翼展6.7米、无地效悬停升限3000米、实用升限7000米、巡航速度150~200千米/小时、最大平飞速度320千米/小时、最大起飞重量450千克(垂直起降状态下)、最大巡航时间7小时。
该机采用倾转旋翼技术,因而无需使用跑道便可完成起降,摆脱了对起降场地的限制,由此可更好地适应山地、舰船等复杂狭小地形。倾斜旋翼机是一种混合的飞行器,一种介于直升机和普通飞机之间的新颖机型,具备直升机的垂直升降能力,但又拥有固定翼螺旋桨飞机较高速、航程较远及耗油耗较低的优点。
“彩虹-10”标准任务载荷为50千克,可携带小型四合一光电平台,按照实战需求及任务类型不同进行灵活配置传感器,主要由可见光摄像机、红外热像仪、激光测距仪、数码相机等组成。此外,该机还能携带一部小型的SAR侦察雷达,切实提高一线作战部队对作战区域的了解程度,为作战行动的后续展开提供有力保障。
总体设计上,彩虹-10采用了较为独特的大展弦比机翼,机翼外翼段与旋翼同步倾转,显著提高了该机在固定翼状态下的气动效率,使得该机具备较高的飞行速度及巡航时间。在这点上,彩虹-10与正处于研发阶段的美国贝尔-V247倾转旋翼无人机如出一辙。尽管被称为“中国鱼鹰”,但从实质上来说,彩虹-10的技术水准更趋近于贝尔-V247无人机,可谓是“雏凤清于老凤声”。之所以有此论断,在于两者发动机舱布置方式上采取截然不同的设计。
美国V-22“鱼鹰”的发动机舱与旋翼采用一体化设计,其优势在于可大幅简化发动机及旋翼的传动系统,降低传动系统的复杂性。缺点则是主翼粱与发动机舱接点需要承担大量应力,且令发动机舱及主翼设计变得极为复杂。此外V-22鱼鹰发动机在直升机模式下将高温燃气排至地面,多次发生引燃地面植被的意外,尽管这在实战中可以微乎不计,在日常训练中则会影响到着陆点的选择及带来诸多风险隐患。
中国很早以前就对倾转旋翼机有了大量研究,这是正在做风洞模型试验的某型号倾转旋翼机,与美国V-22“鱼鹰”非常相似、
反观彩虹-10,则将发动机安装在机身内部,通过传动轴驱动旋翼,由此既保证了发动机工作环境良好,同时也杜绝了诸多安全隐患的产生,因此相较于美制V-22鱼鹰倾转旋翼机,彩虹-10具备更高的安全性及可靠性。贝尔公司吸取教训后,在后续开发的贝尔-V247无人机上同样也采用此类设计。
谈及彩虹-10的需求端,此前曾有不少人将目光对准陆军,但据彩虹公司事后披露来看,研制该机的初衷系为海军大中型水面舰艇及陆军野战部队提供一型无人支援保障飞行平台。换句话说,彩虹-10是奉行海陆并举的列装使用思路,未来随着各项测试及系统适配的趋于完成,彩虹-10将会作为我人民海军的一款利器,从而驰骋海疆,决胜远洋。
至于其具体用途,则包括查证识别目标、导弹通信中继、校正对岸攻击、毁伤效能评估、前沿侦察监视等领域。此外,开发与美制贝尔V-247无人机相同的机型,即具备察打一体功能的新型倾转旋翼无人机,已纳入彩虹设计团队的考量范围中。
需要指出的是,新型倾转旋翼无人机得益于察打一体功能的加持,可通过携带空对舰导弹打击敌方水面舰艇,或是配备搜索雷达、声呐浮标、反潜鱼雷等装备遂行搜潜攻潜任务,甚至于部分替代有人驾驶的直升机,届时,将有效提升人民海军大中型水面舰艇的航空作战能力。
作为我国自主研发的第四代涡轴发动机,AES100型涡轴发动机可谓被寄予厚望。该型发动机立项于2016年,中国航发动力研究所负责研制开发工作,2021年7月下旬,该型发动机双发配装直升机首飞测试取得圆满成功。此举意味着该型发动机在转入实用阶段的同时,对于我国民用涡轴发动机领域而言,可谓是具有着里程碑式的意义。该型发动机功率为1000千瓦级,耗油率0.285千克/(千瓦.时)、采用先进的启动结构与结构布局,配备有健康管理系统。
具备高效率、运营维护成本低、全寿命期经济性好、高可靠性、大功率储备及良好可发展性等优点,该型发动机主要配装5~6吨级双发直升机与3~4吨级单发直升机。此外,该机具有较大的升级潜力,通过配装增大流量的压气机,可使得输出功率超过1200千瓦。从发动机寿命、耗油率、可靠性及可维护性指标而言,AES100型涡轴发动机可与国外同类产品相比肩,极具市场前景。
随着彩虹-10大型倾转旋翼无人机动力系统的敲定,各项飞行测试工作也即将展开,此举意味着该机在后续的设计修改、批量生产乃至于是列装使用等阶段,从此刻起便正式迈入快车道发展模式。
此外,彩虹-10除填补我国在倾转旋翼无人机装备领域的空白外,该机最直观的优势,将使得解放军无人系统作战能力在现有基础上更上一层楼,特别是对于人民海军而言,可谓是裨益无穷。海军舰艇如果使用彩虹-10,可以保持续航7小时和1500公里的大航程,实现中继制导距离翻倍,作战半径500公里左右,可以极大的延长水面舰艇的火力臂。
彩虹-10未来也可内销转出口,为国外用户提供更多的选择,从而在大型倾转旋翼无人机国际军售市场上占据一席之地。此时AES100型涡轴发动机的优势便显现出来,无论我国与哪个国家展开双边军售合作,再也无需为此前在航发领域的“卡脖子”因素所制约,因此从这一点上来说,彩虹-10无人机与AES100型涡轴发动机可谓是互相成就!
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