通用航空发动机发展的思路

通用航空发动机发展的思路发展通用航空发动机不仅要发展应用于通用航空飞机的高端机型的小型涡桨发动机,还要发展应用于4座以内的通用航空飞机的活塞式航空发动机和转子航空发动机。未来的活塞式航空发动机和转子航空发动机的燃料只有两个选择：普通车用汽油和航空煤油。许多老型号活塞式航空发动机（HSX、HSXX等）都会面临燃油系统的改型问题，一直维持烧昂贵稀缺的航空汽油的状态是不可取的。新研制的活塞式航空发动机和转子航空发动机都应该采用缸内直喷燃油（汽油）系统或高压共轨直喷（航煤）系统。意大利的EPA公司在ROTAX912基础上改制了特技发动机，用了912的机体，换了EPA自己的更大的气缸和活塞，去掉化油器，用进气道电喷。加上其它的改动，把ROTAX912从80马力提高到了135马力，更重要的是，EPA公司还研制了专门的倒飞滑油系统，这样912发动机终于可以用于无限制的特技飞行了，大大降低了特技飞机的使用费用，之前双座特技飞机普遍采用的至少是O-320 150马力以上的发动机，虽然有截短机翼的派柏Cub等具有特技性能的双座轻型飞机，但毕竟性能非常有限（仅有60-80马力）。现在这款发动机已经应用在了欧洲的两种特技飞机上：意大利ALPI公司的先锋330双座特技飞机和意大利DALLAIR公司新研制的FR-01单座特技机，其中先锋330飞机之前一直使用100马力的912S发动机，不能持续倒飞，动力也受限，FR-01飞机是为EPA发动机量身定做的新机型，空重仅有200多点公斤！其特技起飞重量的功重比不到5，已经达到了最顶级的无限制级特技飞机的水平。南非的ADEPT Airmotive 公司推出了一款新型活塞航发，采用缸内直喷燃油（汽油）系统，他们宣称这款发动机除了可以使用普通汽油和航空汽油外，还可以使用生物燃料和液化石油气。V型6缸，电子点火，水冷，320马力，安装重量158公斤，比同马力的来康明发动机轻30%，号称耗油量也少30%。目前该发动机是安装在一架南非自行设计制造的SA Ravin 500轻型飞机（类似小鹰500）上试飞。可以考虑引进该发动机或以奔驰AMG 6.2升V8(配备车型：奔驰CLK、S、SL、CL、CLS、ML) 、宝马4.4升缸内直喷涡轮增压V8 (配备车型：宝马750i、X6)为原型自主开发不同功率等级的可以使用普通汽油的活塞式航空发动机，这样就不会落后于南非。航煤活塞式航空发动机的研制宜选排量相当的汽车度最佳发动机为基础，提高航空发动机的性能和成功率。 某航煤活塞式航空发动机以意大利VM公司柴油机为基础，而意大利VM公司柴油机没有评上年度最佳发动机。德国Centurion和AE300是以奔驰2.1升柴油机 (车型：C级BlueEfficiency、E级BlueEfficiency)为基础，直接就是使用的奔驰发动机的缸体。其中Centurion发动机的销售量最多，到2008年初Centurion发动机已经总共生产了2500多台，共有1500多架飞机使用该发动机，2007年的产量为每月120台，是产量最大的航煤发动机，主要用于钻石公司的DA40单发四座飞机和DA42双发四座飞机、法国Apex公司的Robin DR400单发四座飞机和塞斯纳172航煤型号，AE300计划用于替代Centurion。 华泰汽车已经与意大利VM公司开展柴油机全面合作（3缸1.5L，4缸2.0L，4缸2.5L），几年后廉价配件市场就会很大，航空配件和汽车配件通用、混用会使航煤活塞式航空发动机附加值很低，质量和安全性难控制。因此航煤活塞式航空发动机以奔驰2.1升柴油机为基础要好一些。奔驰2.1升柴油机是2009年年度最佳2.0-2.5升发动机。 如何尽快让航煤发动机更为稳定可靠和降低改装费用是航煤发动机快速发展的两个难题。目前航煤发动机还在逐步完善成熟的过程中，大修间隔普遍不到2000小时，其中Centurion发动机的减速器的检修间隔只有500小时，发动机大修间隔到期后目前采取的是整体更换，这样一来，虽然航煤发动机的燃油效率比同功率的汽油发动机高，但平均小时使用费用更高，而且由于市场还没有发展起来，初期费用非常高，塞斯纳182改装SR305发动机的费用达8万5千美元，比原装的大陆540发动机贵了近一倍。启动航煤发动机市场的关键还包括尽快扩大维修服务网点，加快人员培训。当年奥地利钻石公司的DA-20双座飞机本来使用的是罗泰克斯912发动机，这种发动机在对于欧洲的航空机械师来说非常熟悉，但是美国的机械师则搞不清楚912发动机的减速器和滑油系统，导致发动机故障率增加，最后钻石公司不得不为在美国市场销售的DA20飞机改装美国机械师熟悉的大陆公司的100发动机，这个例子说明对于航空发动机机械人员的培训是多么重要，而且更重要的可能还是跟谨慎小心的机械师们的沟通，使他们接受航煤发动机，而不是出于各种原因抵触。由于以上这些问题，再加上本身的经营问题，最耀眼的航煤发动机公司Thielert公司于2008年宣布破产。虽然遇到了暂时的困难，航空煤油发动机仍然是轻型飞机未来发展的必然之路。无论如何，航煤发动机是轻型飞机的又一次重大发展契机，谁能够抓住这次机遇，谁就拥有了几十万架通航飞机改装的巨大市场和今后通航发动机产业的话语权，中国的通航业已经错过了太多的发展阶段，这次大换代愿意并且能够赶上吗？航空转子发动机型号应以马自达汽车公司的转子发动机RENESIS为基础，开发带减速器的航空转子发动机，烧普通车用汽油或航空煤油。马自达RX8汽车油耗8.5L每百公里，最高速230公里/小时油耗11.7L每百公里，寿命应该有2000小时或10万公里以上。航空转子发动机也有可能达到2000小时或飞行20万公里。瑞士的Mistral公司近日宣布他们计划在2010年获得其300马力的G-300C2B型转子航空发动机的美国适航证，随后将为200、230和360马力的转子发动机取证，该公司正在寻求自制飞机厂商和飞机改装厂为他们的发动机提供支持。这些转子发动机都基于马自达汽车公司的转子发动机，可以使用航空汽油和普通车用汽油，部分型号可以使用航空煤油，有自然进气和涡轮增压型号。Mistral公司至少从2003年已经开始研制航空转子发动机，2004年安装在一架派伯Arrow轻型飞机上首飞。Mistral公司是一个很小但很专业的公司，只有十几个人，位于日内瓦，在美国的弗罗里达设立了一个办公室进行取证工作。转子航空发动机的安全性比活塞式航空发动机高。历史上许多重要科研成果和产品是国外许多小公司发展起来的。 总而言之，目前通用航空发动的发展方向是应用先进的燃油系统和发展通用航空转子发动机，之前国内也有将电喷、高压共轨、转子发动机等技术用于载人航空的思想，受到太多诘难，许多创新工作动弹不得。西欧具有首创精神，具有首创精神并付诸行动才能世界领先。