在上周舉辦的迪拜航展上,中航成都飛機(jī)公司研制的“云影”噴氣式高空多用途無人機(jī)在迪拜航展上大放異彩,使得外界對(duì)于中國(guó)先進(jìn)無人機(jī)的快速發(fā)展有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。
這雖然這并不是“云影”無人機(jī)第一次公開亮相,但是敢于在迪拜航展這樣集中了世界各國(guó)最尖端航空技術(shù)的舞臺(tái)上展示自己,也充分體現(xiàn)了中國(guó)航空工業(yè)的自信和開放。不過,外界對(duì)于“云影”無人機(jī)的關(guān)注多集中在其通用化平臺(tái)系列化發(fā)展的設(shè)計(jì)理念、機(jī)載設(shè)備以及武器掛載能力等方面,卻忽視了該機(jī)在動(dòng)力系統(tǒng)上的選擇。
“云影”無人機(jī)亮相迪拜航展/圖 來源網(wǎng)絡(luò)
據(jù)中航工業(yè)關(guān)于“云影”無人機(jī)的視頻,該機(jī)采用的竟然是上世紀(jì)60年代中期開始研制的渦噴-11/WP-11小型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)。
說起WP-11,其中一段頗為傳奇的歷史。該型發(fā)動(dòng)機(jī)是根據(jù)被擊落的美國(guó)空軍AQM-34N“火蜂”中空無人偵察機(jī)上的J85-GE-100小型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)仿制而成的。
疑似最新披露的“云影”無人機(jī)升級(jí)版,尾部進(jìn)行了隱身處理,可能采用兩臺(tái)新的小型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)/圖 來源網(wǎng)絡(luò)
從上世紀(jì)60年代中期開始,美國(guó)空軍頻頻出動(dòng)AQM-34系列“火蜂”中空無人偵察機(jī),對(duì)我國(guó)境內(nèi)重要目標(biāo)實(shí)施照相偵察。為了反擊美帝國(guó)主義對(duì)我國(guó)神圣領(lǐng)空的侵犯,人民空軍從裝備改進(jìn)和研究新戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法兩個(gè)方面入手,經(jīng)過一系列嘗試之后,在1964年至1971年期間總共擊落了21架AQM-34系列“火蜂”中空無人偵察機(jī)。其中,根據(jù)被擊落的較為完好的AQM-34N“火蜂”中空無人偵察機(jī)進(jìn)行技術(shù)測(cè)繪仿制,我國(guó)也開始了第一代中空無人偵察機(jī)無偵-5的發(fā)展歷程。而作為無偵-5中空無人偵察機(jī)配套動(dòng)力系統(tǒng)的WP-11,自然也是AQM-34N“火蜂”中空無人偵察機(jī)上的J85-GE-100小型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的仿制型號(hào)。
WP-11屬于無加力單轉(zhuǎn)子小型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),采用單級(jí)跨音軸流壓氣機(jī)、單級(jí)離心壓氣機(jī)、離心甩洞的環(huán)行燃燒室和單級(jí)軸流渦輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),高空性能較好,成本低。但是,相比仿制原型美國(guó)GE公司J85-GE-100的12.4千牛最大推力,WP-11的最大推力只有8.33千牛,使用壽命也相對(duì)較短。事實(shí)上,當(dāng)時(shí)通過測(cè)繪反向設(shè)計(jì)研制而成的型號(hào)裝備,在主要性能上都與原型有著或多或少的差距。
無偵-5的產(chǎn)量有限,反倒是發(fā)動(dòng)機(jī)至今仍在發(fā)揮余熱/圖 來源網(wǎng)絡(luò)
WP-11從1965年開始研制,1978年轉(zhuǎn)入正式生產(chǎn)。1981年,WP-11隨無偵-5一起進(jìn)入中國(guó)空軍部隊(duì)服役。從中國(guó)航空發(fā)展史來看,WP-11也是少數(shù)幾個(gè)由航空院校(北京航空航天大學(xué))研制而成并裝備部隊(duì)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)之一。
由于無偵-5中空無人偵察機(jī)產(chǎn)量相對(duì)較少,再加上國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期以來在8~10千牛這一級(jí)別的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)方面只有WP-11這一根獨(dú)苗。因此,相對(duì)于無偵-5,WP-11小推力渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展前景反而更廣,不僅有多個(gè)改進(jìn)型號(hào),還被移植到其他武器裝備上,比如岸艦導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈以及新一代中高空無人機(jī)。
迪拜航展上的信息顯示“云影”的WP-11C采用了FADEC技術(shù)/圖 來源網(wǎng)絡(luò)
“云影”無人機(jī)裝備的就是WP-11的發(fā)展型號(hào)WP-11C,其最主要的改進(jìn)之處就在于提升了最大推力,達(dá)到了10千牛以上,同時(shí)進(jìn)一步改善高空飛行性能,延長(zhǎng)使用壽命,降低耗油率。而且,為了更好地滿足“云影”無人機(jī)的使用要求,WP-11C還特別加裝了目前最先進(jìn)的雙通道全權(quán)限數(shù)字式電子控制系統(tǒng)(FADEC),該技術(shù)目前我軍也只在最新的三代半以及四代戰(zhàn)機(jī)上使用。一面是半個(gè)世紀(jì)前的技術(shù),另一面則是最新技術(shù),對(duì)于中國(guó)航發(fā)工業(yè)而言,WP-11C可謂魔鬼與天使兼具。
不過,WP-11C畢竟還是脫胎于技術(shù)早已落后時(shí)代很多的J85-GE-100,性能提升空間有限。“云影”無人機(jī)的外貿(mào)型號(hào)采用這種發(fā)動(dòng)機(jī)可以降低成本,但是卻未必能夠滿足國(guó)內(nèi)軍方的要求。
中國(guó)發(fā)展新一代隱身巡航導(dǎo)彈需要有好的發(fā)動(dòng)機(jī)做支撐/圖 來源網(wǎng)絡(luò)
為此,一方面,北航還在繼續(xù)對(duì)WP-11進(jìn)行脫胎換骨式的大改,力圖在其基礎(chǔ)上研制11D和11F兩款渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。此外,中航發(fā)渦輪院早在2012年便啟動(dòng)了10千牛級(jí)“九寨”小型雙轉(zhuǎn)子中等涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)計(jì)劃。而中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所自主研制的同一級(jí)別小型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),也在今年成功進(jìn)行了考核試車。
這一系列國(guó)產(chǎn)小型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)項(xiàng)目的推進(jìn),也必然會(huì)使得我國(guó)自用型噴氣式高空高速多用途無人機(jī)得到更好的動(dòng)力系統(tǒng)支撐。同時(shí),也會(huì)帶動(dòng)新一代隱身巡航導(dǎo)彈和民用小型公務(wù)機(jī)的快速發(fā)展。戰(zhàn)斗機(jī)用的大推力國(guó)產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)都在解決,相信無人機(jī)用的小型發(fā)動(dòng)機(jī)的問題更能得到快速突破。