航瑞动力重油航发:成熟应用,行业聚焦

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芜湖市融合发展企业协会 2024-07-19

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2024年7月11-12日,2024航空发动机聚焦大会暨展览会在成都举办。航瑞动力受邀参会、进行最新成果展示,发表主题演讲。

大会现场聚焦航空发动机前沿技术和发展趋势,依托中小型航发与通航动力发展论坛与各大整机厂家、同行、专家学者进行现场交流、场景应用分享,共同探讨航空发动机产业未来发展趋势及应用。

随着《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》方案印发,其明确说明要加速通用航空动力产品系列化发展,加快通用航空装备创新应用。未来以无人化、电动化、智能化为技术特征的新型通用航空装备在城市空运、物流配送、应急救援等领域实现商业应用。航空应急救援、物流配送实现规模化应用。

同时方案中明确指出:未来持续推动100-200马力活塞发动机批量交付。DB416云雀型作为航瑞动力的明星产品,其127kW功率/175马力段正好符合未来批量交付的产品区间。为未来更加成熟、更广泛的应用场景推广奠定了基础。

航瑞动力最为活塞式航空发动机的行业代表,以高效可靠的重油燃烧系统开发,实现了该领域的全球首次突破,填补了国内外空白,使其自主研发的重油航空活塞发动机目前在高原、舰载、大负载长航时等无人机装备上备注国内外关注。

DB416云雀型采用重油压燃、全权限电子控制、高压比增压等技术优势,突破了当前无人机面临的“重油禁售”、“舰载无人机无动力”以及“高原无人机功率不足”等技术瓶颈,具有高空性能好、高功重比、高续航时间的特点,助力无人机在大负载、航时长等特征上彰显产品优势,可适用于高原/强风等多种极端环境、高极限海拔、油耗低震动小等性能优势。目前已经应用在大负载长航时无人直升机(舰载、高原、应急消防/物流运输等)、固定翼无人机(察打一体、支线物流等)等飞行器和增程器。

1-高原型/高原投运无人直升机在高海拔地区,面对空气稀薄、机场等基础设施不足等情况,无人直升机可以充分利用其垂直起降,起飞降落环境要求低等产品特点在察打一体、物资投送等方面具有独特优势。根据对高原环境特点和任务需求,航天九院飞鸿公司开展无人直升机的发动机换装性能优化,选用航瑞动力重油航空活塞发动机,实现了无人直升机在海拔5000米可搭载120千克投送载荷持续飞行3小时以上,使用升限达到了6500米以上。具备在高原、大风、雨雪、沙尘等恶劣气象条件下自主起降和完成任务的能力。非常适合用于高原地区的哨所所需物资投送和保障边防补给,其产品将着力解决了高原运输投放“最后一公里”的问题。

某共轴双旋翼无人直升机在换装航空重油发动机后,助力其具备了高原地区长航时、大载重、应用场景广泛等产品特点和性能,使其满足全天候、全场景应用。

DB416云雀型航空发动机5大性能助力无人机在高原地区物资投运等应用上具有明显优势:①长续航:重油机热效率高,油耗低,巡航油耗点220g/kWh,相比其他动力油耗降低30%,可在同等油量下具有更长航程;②大负载:依托重油发动机的高功重比,在基础型最大起飞重量提升明显,故载重量提升明显;③升限高:DB416的5000m/6000m功率不衰减,助力在5000米高海拔的高原地区动力不衰减;④高安全性:在全权限数字控制系统加持下,在应对故障时能够利用两套控制指令保障飞行器安全;⑤油品稳定易获取:以车用柴油、 航空煤油(rp-3、rp-5)重油,具有不易点燃、燃点低,高稳定性,有助于多装备油品统一性。

2-应急救援/消防减灾无人直升机

我国自然灾害救援发生频率相对较高,且发生时环境复杂,为无人机在应急救援、物资运输、灾情侦查、视频通讯等作业类型上提供主要应用方向。借助今年万亿国债背景下,各省市积极建设应急救援装备体系化,在第一时间救援装备到位、物资到位、侦查到位;对装备的无人化、系统化、智能化、高稳定性提出了更高的要求。

而无人直升机具备自动起降、自动航线飞行、在线任务规划等智能飞行能力,以及长航时、大载重、环境适应性强等性能特点、成本低、灵活度高、机动性好、适应各类复杂环境等产品特点,可快速深入灾情现场,可直接实现灾情侦查、物资投送、消防/森林灭火、岛礁运投、通讯指挥等多种任务能力,有效解决灾情“最后一公里”、“无盲区”等关键问题。逐步成为航空应急管理领域的重要技术装备之一。

航瑞动力的DB416发动机在全权限数字控制系统、低油耗、低成本等动力性能优势助力多款无人机在体系化应急救援应用场景巩固其产品优势:①长续航:重油机热效率高,巡航油耗低,续航时间长,确保执行救援任务时间长;②高升限:5000m/6000m功率不衰减,10000m/12000m/14000m极限海拔,有助于大范围侦查及预警;③低成本:100%自主产权、100%自主可控、100%国产化,不受国外高价动力“卡成本”;④大负载:高功重比,同等功率下重油航发具有起飞重量大,扭矩大,在高负载时可爆发稳定动力输出。⑤机动灵活性高:应对不同应用场景,有助于快速制定应对措施,悬停、自主起降等形式满足各类场景需求;⑥应用环境适应能力强:可在各种复杂天气环境下进行全天候飞行,具有恶劣环境的高稳定性、高安全性等特点,同时在全权限数字控制系统加持下,应对突发情况有保障飞行器稳定性;

3-物流运输无人直升机

物流业目前属于劳动密集型行业,城市物流发展依然面临着地面交通拥堵、人力成本高、消费者对物流需求的高时效性等痛点。为有效降低城市物流成本,提高物流服务效率,以智能化、信息化、无人化、高频次、小批量为特征的低空无人机运送成为各场景运输需求的重要探索方向。无人机物流运输作为新技术的新应用,是对传统运力的有效补充,能够实现产能协同和运力优化,真正实现无人化、智能化。某型无人直升机在换装航空重油发动机后,具备了高原地区长航时、大载重、应用场景广泛等产品特点和性能,助力其在山区物资运送、海上岛礁应急物资等场景得到广泛应用,并使其满足全天候、全场景应用。

某型纵列双旋翼无人直升机在采用航空重油发动机后,具备了高原实飞衰减少、大载重、灵活机动性高等产品特点和性能,助力其在山区勘探设备吊运、海上物资运输等场景得到广泛应用。

4-舰载型/海事应用无人直升机

我国海岸线漫长,岛屿有“渔、景、港”多位一体的优势,然而,我国的岛屿具有小岛多、大岛少的特点,随着人工智能、无人化等前沿技术的融合发展,海洋无人智能装备的技术先进性和智能化水平不断提高。受传统海上装备应用局限性,无人机因其灵活机动、时效性高、成本低、损耗低、风险低、监测能力强以及覆盖面广等特点,长航时、大载重无人直升机在船艇舰载、岛礁运输、海事监管巡察、海上应急救援等任务中能发挥出独特优势和愈发重要的作用,有效解决了视角有限、作业范围小、机动性能差、效率低、成本高、易受恶劣天气影响等难题。航瑞动力助力多款无人机在应用场景稳定可靠,不仅仅深受各海上民用应用终端喜爱,也受到海事监管、军警等相关单位喜爱。2020年12月航瑞动力DB416云雀发动机助力AR-500BJ舰载无人直升机顺利完成了船载试飞试验,填补小吨位船载无人直升机应用空白。2022年8月进一步升级的“AR500CJ”型也在鄱阳湖基地顺利完成了首次飞行。

5-长航时固定翼无人机

(察打一体/物流运输)

翼龙-1和的彩虹-4无人机作为我国家喻户晓的明星固定翼无人机产品,曾先后出口过多个国家,并参加过某局部地区实战,因其采用的汽油活塞发动机,导致其都存在一个弱点,那就是飞行高度不够高,使其在各种中小型防空武器的打击范围内。随着“战场单一燃料”需求的不断增长,要求中小型无人机采用重油作为燃料,有效降低战场后勤保障成本。国内外各国对重油航空发动机的研发越来越重视。而活塞发动机作为中小型无人机主要动力来源,航瑞动力的重油活塞式航空发动机的成功问世并有着完善的试验验证,标致着产品的研发填补了国内空白,随之也迎来了众多众多“明星产品”前来换装。2022年换装国产重油活塞航空发动机的彩虹-4无人机进行了试飞,并测试自主起降、航点飞行、满载运输、最高升限、航程航时等多个训练课目并达到预期效果,并在同年的珠海航展上进行展出。

本次换装升级航瑞动力重油版动力单元后使得滞空时间、巡航能力更强,航程和升限都得到延伸,同时拥有油耗更低,航时更长,载荷水平更高、广域应用环境等优势;无人机性能改进之后,能够广泛应用于高分辨率对地观测、测绘、通信等领域,无人机平台潜能得到进一步充分挖掘。

预计年内翼龙-1E换装升级版的重油活塞航空发动机,也会获得在续航时间、飞行高度的明显提升,展现出低油耗、长航时、大载重等性能优势,使其潜能进一步拓宽。

国产重油活塞式航空发动机的成熟应用,为国产中小型无人机的性能迎来质的飞跃。未来在国内外市场上,加装国产重油航空活塞发动机的国产无人机必将更受欢迎,更加抢手!航瑞动力将始终致力于服务客户“让动力来的更简单”!

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