——淺談無人機的（重油）活塞發(fā)動機

現(xiàn)代航空活塞發(fā)動機，其本來的用途是初級教練機、行政機、小型運動飛機和無人機的動力裝置。這些發(fā)動機的燃料大多為航空汽油，但是航空汽油在實際運用中有一些缺陷： 

第一個問題，是航空汽油普遍含鉛，準確的說是四乙基鉛（Tetra-ethyl lead，縮寫TEL）。四乙基鉛可以提高燃料的辛烷值,提高燃油的閃點，防止發(fā)動機內(nèi)發(fā)生爆震，讓發(fā)動機使用更高的壓縮比，進而改善汽車發(fā)動機效率和功率。但是，過度接觸四乙基鉛，可以造成人的神經(jīng)中毒導(dǎo)致的的全身性疾病，重者可昏迷致死，且有致癌嫌疑，對人體有害。

即便含鉛添加劑正在不斷降低，含鉛汽油這環(huán)保日益重要的當今社會自然不受待見。歐美國家已經(jīng)明確提出禁止使用含鉛燃料的期限，也禁止在軍艦等軍事設(shè)施上配備含鉛汽油，很多大航線也不配備航空汽油。這是航空汽油的最大問題之一。 

解決的方式之一，是改用車用無鉛汽油代替航空含鉛汽油。不過車用汽油有較高的飽和蒸汽壓和添加劑腐蝕性，如果飛機發(fā)動機的燃料系統(tǒng)沒經(jīng)過充分的設(shè)計，油料若在燃料管道氣化為氣泡，就會阻礙甚至阻斷發(fā)動機燃料供應(yīng)，給飛機帶來安全隱患。這種“氣鎖”(Vapor Lock)效應(yīng)，是汽油帶來的第二個問題。 

第三個問題是，航空汽油易揮發(fā)且閃點（是在規(guī)定的試驗條件下，使用某種點火源造成液體汽化而著火的最低溫度）較低，常溫下汽油混合氣體遇到明火很容易燃燒和爆炸。用于危險的軍用場景不夠安全。

由于上述這些原因，無人機燃料的焦點逐步移到了航空重油上。

航空重油沒有含鉛汽油的鉛添加劑，也不存在無鉛汽油氣鎖的問題，且閃點和燃點都比汽油高，在遇到意外情況后發(fā)生燃燒和爆炸的概率大大降低，因此安全性比航空汽油有很大提高，存儲運輸都更方便。同時，美軍軍用飛機采用煤油燃料是很多的，大量使用的Jet A、Jet A1、JP-5和JP-8，都是以煤油為主的燃料。比如JP-5，是煤油混合少量汽油制成， 是美軍渦輪動力飛機的標準燃料之一。采用重油作為中小型無人機燃料，對減少軍用后勤保障負擔(dān)也有好處。再加上，與功率相同的活塞發(fā)動機與噴氣發(fā)動機相比，具有體積小，重量輕，升功率高，結(jié)構(gòu)簡單，操作維護方便等諸多優(yōu)點，作為中小型無人機的動力，整體上仍然有優(yōu)勢。西方航空強國們終于在上世紀末啟動了重油活塞發(fā)動機的研制高潮。