轉子發動機玩出新花樣，已獲得DARPA支持 | 附原理視頻

原標題：轉子發動機玩出新花樣，已獲得DARPA支持 | 附原理視頻

轉子發動機這種黑科技再次升級、或成為「顛覆性」航空動力裝置

未來的無人駕駛飛行器，如圖中所示洛克希德馬丁的「復仇女神」將會受益於這種安靜、高效的新型動力裝置。

說起轉子發動機，大多數人還沒有聽說過，聽說的人多半源自馬自達跑車。這種發動機是由德國人費利克斯·汪克爾(FelixWankel)在20世紀60年代發明的。它顛覆了常規活塞發動機往複式的工作方式，三角形的活塞在橢圓形的氣缸里轉一圈，就完成了壓縮、點火、膨脹一系列過程。

▲轉子發動機示意圖

儘管汪克爾發動機結構緊湊，可以比傳統的內燃機以更高的轉速運行，產生更多的動力，但汪克爾發動機從來沒有真正流行過，因為它的燃油效率不好，會燒更多的油。比如馬自達的RX8配置的2.6L轉子發動機，油耗非常高，都能趕上4.0排量的發動機。

但現在，發動機技術公司--LiquidPiston活塞公司可能已經改變了這一點，他們想把他們的新設計投入軍用無人機。公司首席執行官AlecShkolnik有一個汪克爾發動機設計，它本質上是顛覆性的，他聲稱可以增加飛行航時超過50%——也就是飛機在巡航中花費的最長時間長度。

「我們開發了所謂的X4引擎，它就像舊的汪克爾旋轉引擎，但是在裡面有重大的革新，」Shkolnik說。"它解決了Wankel發動機原有的技術挑戰，升級了新的熱力學循環形式。「

據報道，除了更長的飛行時間外，液態活塞的推進還可以減少無人機的發動機紅外信號，並將對振動敏感的情報、監視和偵察設備的影響降到最低。美國DARPA當然感興趣，剛剛授予LiquidPiston公司另外的250萬美元用於開發和更新它的30千瓦X4轉子柴油機樣機。

DARPA項目經理馬克·古斯塔夫森(MarkGustafson)說：「DARPA認為，高效率、緊湊、重量輕的重油發動機是有潛力的。如果項目完全成功，這將證明具有挑戰性的目標我們是可以實現的，並為在地面、空中和海上平台的潛在應用能力鋪平道路。」

再加上2016年以來的資金，DARPA已經向這項新技術注入了600萬美元。

這就是它的工作原理：發動機在三角室中使用橢圓形轉子。燃燒發生在燃燒室內的固定點，這使得潤滑更容易不用燒油。通過這條技術途徑，公司聲稱它已經設計了80多年來第一個新的內燃機和新的發動機循環。

液體活塞（LiquidPiston）的設計可以比普通活塞發動機小5到10倍-就像iPhone一樣小，比柴油發動機輕一倍，比汽油機效率高兩倍。更重要的是，一輛使用液體活塞發動機和一小塊電池組的電動汽車可以有比插入式電動車更低的二氧化碳排放量。

▲一台標準的35馬力柴油發動機（左），緊鄰LiquidPiston的40馬力柴油發動機

陸軍的RQ-7是一個很著名的無人機，它有一百多萬個小時運行時間，但過分的引擎雜訊問題容易引來敵人，就像飛行的割草機。使用LiquidPiston引擎有可能非常安靜。沒有活塞摩擦，所以真正的噪音只有自齒輪和燃燒。

「發動機的熱效率更高，排出的熱量更少，所以它應該有一個較低的紅外特徵來繞過敵人的熱成像裝置。我要指出的另一件事是可靠性和耐久性，因為這是當今無人機引擎的一個很大的限制因素」Shkolnik說：「陸軍的RQ-7無人機在啟動上有困難，而且經常在小的事故中迷失方向。他們目前的發動機必須頻繁保養。」

「因為我們的發動機是汪克爾發動機的旋轉的內部版本，我們的密封不是在轉子中，它們實際上在外殼中，更容易潤滑，」Shkolnik補充說。「該發動機今年正進入第二階段的測試，該階段將於10月份左右結束。目的是驗證30千瓦的功率能力，並達到45%的燃油效率。這一開發將在康涅狄格州的里基德-皮斯頓測試工廠執行。在第二階段之後，LiquidPiston計劃與過渡期的夥伴公司合作，給無人機帶來新的計生命。」

素材來源：militarytimes

————————————————————

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！