美军3D打印重油发动机无人机完成首飞

美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室（DEVCOM ARL）近日完成一次飞行演示：一架名为 VICTOR 的中型无人机，动力来自3D打印的重油转子发动机。发动机不直接驱动螺旋桨，而是带动一台400伏电机—发电机，再由电力驱动螺旋桨，属于典型的串联混合动力架构，发动机只负责发电。

真正的难点不在“3D打印”这个标签，而在烧的是什么油。中小型无人机长期使用汽油发动机，而陆军地面车辆与直升机烧的是重油，即煤油基的 JP-8 喷气燃料与柴油。前线若要为无人机单独准备一套汽油供应链，就多一种油料、多一条补给线、多一层战场负担。

重油的闪点约为140华氏度，远高于汽油的零下40华氏度，难以雾化，需要更高压缩比才能点燃，压力泄漏也因此成为常见问题。ARL 团队用计算流体力学建模，从零重新设计转子发动机的燃烧室与燃油喷射，改善雾化与蒸发，同时减少压缩空气与燃油蒸汽的泄漏。

金属3D打印在这套流程里扮演的是加速迭代的角色。项目经理 Chol-Bum“Mike”Kweon 表示，先进制造让团队能够根据实验反馈快速重新设计发动机部件，最终做出风冷版本，省掉了液冷系统，整个推进系统的体积随之缩小。

承载这套动力的 VICTOR 属于第3类无人机，起飞重量在600公斤以下、飞行高度低于18000英尺，全称是“多用途情报控制战术作战侦察与攻击”，由 ARL 与 Griffon Aerospace 等伙伴围绕推进系统搭建垂直起降平台。官方没有披露航时、航程、载荷与油耗，性能提升的幅度仍无公开数字。

VICTOR 项目背后是 ARL 的“多用途战术动力与推进”基础研究计划，联合了30多所大学、13家以上联邦实验室与20多家企业，产出数百篇论文与数十项专利。后续概念 PULSAR 计划用 VICTOR 组成蜂群执行后勤、打击与侦察任务，VICTOR 与 PULSAR 都将移交给军事合作伙伴继续试验。

编译自 Tom's Hardware，原标题："US Army successfully flies a hybrid electric drone with 3D-printed heavy-fuel rotary engine"