近日《南华早报》报道了一则关于发动机的文章，说的是中科院研发制造了一种超音速单轴小推航空发动机，其制造成本只需国外同行的20%。这就厉害了。

之所以说它厉害，这里需要强调说明一下，这款发动机只需20%的成本并不是因为国内可以通过大规模生产、人力等生产要素来实现的，而是通技术创新实现的。所以说，采用这种技术的航空发动机即便是放在国外制造，生产成本也可降低80%。而降低成本的关键技术就是“单轴”。

我们的无人机发展现已全面开发，特别是在电推无人机方面还取得了一定的优势，但是当在对比大型无人机时就会发现，在航程、高度、飞行速度、滞空时间方面总逊色一点点，其原因就在于发动机。

我们无侦7据说早期采用的是歼7的涡7去加力版发动机，这是一款喷气式发动机，尽管推力有了，还很成熟，但年代在那里。与之对比的是RQ4全球鹰，它采用的是英国罗罗公司的AE3007发动机。

我们知道，航空发动机由风扇、低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、尾喷管等组成。这么多“轮”的转速都是不一样的，显然它们不是工作在同一根轴上，但它们又是工作在同一轴“芯”上的。因此，这根“轴”的结果相当复杂，尤其是小推，在同一根轴“芯”上实现多轴的小型化是一件比较困难的事。

就拿AE3007发动机来说，它采用的是14级轴流式压缩机，并带有进气导流叶片（IGV）和5级可变几何定子。燃烧室采用全环形燃烧衬垫，有16个燃料喷嘴和两个高张力点火器，两级HP涡轮机驱动HP压缩机，三级低压涡轮机驱动风扇。其它还附有用于发动机驱动的附件和空气系统的驱动齿轮箱，用于飞机增压、发动机启动。这样的结构极其复杂，价格自然也不菲，高达400万美元。而与之对比的是C919发动机也就是1000万美元/台（这还是赛峰与GE剥了两层皮的价格），所以小型航空发动机小是小了一点，但并不便宜。

“单轴”航空发动机就是将这根“轴”简化。当然，发动机的内部也随之得到简化，《南华早报》就提到，该发动机的结构简单，易于维护，维护成本减少了70%。这就带来了一个问题，现在的航空发动机的多轴化的原因就是为了增加推力，比如它的高低叶轮就是为总压而生，而增加总压的目的就是为了增加风扇做功，从而增加外涵道通量，进而提高燃油效率。所以单轴化结果是会降低烧效率的。

但是根据《南华早报》报道，中国的这款发动机的燃油效率不但未降低，而且得到了显著提高，文章称比使用两轴发动机的无人机少消耗了近三分之一的燃油。

这就矛盾了，也就是说中国这款航空发动机不但没有降低燃油效率，而且还提高了，它又是怎么实现的呢？答案就在燃烧室。

据报道，中科院不久前也有一个关于小推航空发动报道，它采用的是双燃烧室的结构设计。报道显示这个发动机先将燃+气在第一级燃烧室初燃预热，再进入下一级燃烧。在这之后，它还有一个加力燃烧室，这是为超音速飞行准备的。

我们知道，涡轮前后的温度差是发动机推力与燃烧效率的关键指标，历经两次燃烧的双燃烧室发动机肯定要做得更好一点。

双燃烧室发动机不是新东西，早在十年前，我们就将它用于一款巡航导弹上，但导弹是一次性的，使用要求并没有那么高。用于无人机就不同了，它至少得能飞行几千小时，几百个起降，因此它需要更高的技术指标与要求。报道显示科学家们为解决加力接通时，加速系统稳定性差，高压低压加力燃烧点火困难，加力涡喷发动机附件系统极为复杂等问题作出的不懈努力。

结语:

如果说涡扇15、涡扇19进入量产是与欧美航空发动机同场竞技的话，那么这款小推力发动机则是实现了弯道超车，因为在欧美发动机努力通过对风扇、叶轮的设计增加总压时，这款发动机则是希望通过简化涡轮前部结构强化后部设计来实现。它们实现的推力增加与燃油比优化的技术路径不一样，对材料与设计的要求也不一样。需要注意的是，这款发动机还有一个加力燃烧室，这在小推力发动机方面是不多见的，这意味着我国的部分无人机还可实现超音飞行，甚至超音速巡航。

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