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設(shè)備與工具上回書說道，重油航空活塞發(fā)動機未來或?qū)⒊蔀?a href="http://www.hldxsj.cn/shop/2037/index/" title="通用航空" target="_blank">通用航空小型飛行器和軍用中低空無人機的主要動力。而中國自研航空活塞（特別是重油）發(fā)動機的歷史非常單薄，積累貧弱，短時間突破技術(shù)和生產(chǎn)瓶頸存在很大困難。因此，自主研發(fā)之外，引進和吸收國外先進技術(shù)，該出手時就出手，成為中國發(fā)展航空（重油）活塞發(fā)動機自主研發(fā)之外的另一條發(fā)展戰(zhàn)略。
為此，中國航空工業(yè)精心籌劃的一系列資本+技術(shù)布局，從2010年代后開始運作了。
第一次出手：美國西銳設(shè)計公司
2011年，中航通飛率先出手，收購了全球第二大通用飛機制造企業(yè)，美國西銳設(shè)計公司(Cirrus Design)。資料顯示，活塞發(fā)動機飛機的四大制造商包括：賽斯納(Cessna)、西銳(Cirrus)、鉆石(Diamond)，和派珀(Piper)（見下圖1）。西銳以24%的市場份額，成為僅次于美國賽斯納飛機公司（市場份額27%）的全球第二大通用飛機制造企業(yè)，成立于1984年，目前其產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展到第五代單發(fā)活塞式飛機SR22系列，連續(xù)五年在同級別機型中銷量最大。中國通飛出手不凡，首先從飛機設(shè)計高端切入了世界通用航空產(chǎn)業(yè)鏈。
四大活塞動力飛機生產(chǎn)商市場份額
隨后，在動力產(chǎn)品方面，中國航空技術(shù)國際控股有限公司（以下成為“中航國際”）接連兩次出手，既快又穩(wěn)：
第二次出手：美國大陸發(fā)動機公司
2011年4月收購美國大陸發(fā)動機公司（Continental Motors Group，簡稱CMG）。該公司1929年就開始提供航空動力產(chǎn)品。CMG所生產(chǎn)的A-70型活塞式航空發(fā)動機曾成功取得了環(huán)球飛行不加油的良好成績，并一舉奠定了在活塞式航空發(fā)動機在世界市場上的開創(chuàng)地位。此外，CMG還是第一個引入氣缸水平對置布局，并擁有世界上最先進的全權(quán)限數(shù)字電子控制（FADEC）系統(tǒng)和服務(wù)體系。CMG的航煤發(fā)動機在先進技術(shù)領(lǐng)域擁有領(lǐng)導(dǎo)地位，其壓燃式航煤發(fā)動機領(lǐng)域作具有獨特優(yōu)勢。在航汽發(fā)動機方面也有非常獨到的建樹。2012年，大陸發(fā)動機公司與萊康明（Lycoming）公司一起，市場份額達到世界活塞發(fā)動機市場份額的80%（原文如此）。
第三次出手：蒂勒特航空發(fā)動機公司
2013年7月22日，中航國際經(jīng)過兩年的談判和準(zhǔn)備，在德國德累斯頓，完成了對蒂勒特航空發(fā)動機公司(Thielert Aircraft Engines)資產(chǎn)收購交割，并獲得了中國政府和德國政府的批準(zhǔn)。
總部位于漢堡的蒂勒特公司，是世界頂尖的活塞發(fā)動機生產(chǎn)廠商之一，本系列文章反復(fù)提到的壟斷我國現(xiàn)役主力無人機動力的ROTAX，就是其核心產(chǎn)品。
Centurion 1.7活塞發(fā)動機(功率99kW/135hp)
蒂勒特公司擁有全球領(lǐng)先的以航空煤油為燃料的活塞發(fā)動機技術(shù)和產(chǎn)品，如百夫長Centurion系列活塞發(fā)動機。這是功率99kW~257 kW的四沖程活塞發(fā)動機，是世界上最先進的無人機重油活塞發(fā)動機產(chǎn)品之一。其主要適配機型包括著名的“塞斯納”改進型輕型飛機，以及美軍MQ-1C“灰鷹”無人機等。
中航國際的這兩次收購，是針對航空汽油和航空重油（煤油）發(fā)動機為主的領(lǐng)軍廠商，兩家公司的系列產(chǎn)品，滿足不同客戶和不同動力的需要，有很好的互補作用。官方說，至此，中航國際已經(jīng)成為“全球唯一擁有全系列航空汽油活塞發(fā)動機和全系列航空煤油活塞發(fā)動機的供應(yīng)商”，同時兼有活塞機動力的通用飛機供應(yīng)能力，具備了滿足通航市場核心產(chǎn)業(yè)鏈多樣化需求的能力。
“全球唯一”這話呢，兵器迷個人覺得說得有點….咳咳。因為擁有貝爾直升機公司和貝爾航太的美國德事隆集團(Textron)，也有與中國類似的活塞機產(chǎn)業(yè)布局。即在活塞動力飛機方面，德事龍收購了世界排名第一的塞斯納飛機公司Cessna（對比中方的西銳設(shè)計Cirrus Design）；在活塞發(fā)動機方面，德事龍收購了萊康明發(fā)動機公司(Lycomming)（對比中方的大陸發(fā)動機公司和蒂勒特公司）。萊康明的汽油機沒說的，煤油機如Lycoming IO-320也不差的。
有趣的是，第二次收購的蒂勒特資產(chǎn)，已全部注入新成立的由中航國際全資控股的德國天發(fā)公司TMG（蒂勒特的原有發(fā)動機品牌Centurion將繼續(xù)作為產(chǎn)品名稱使用）。而這個德國天發(fā)公司，又將由中航國際第一次收購的美國大陸發(fā)動機公司進行一體化運營管理。也許中航國際希望這兩家被收購的公司，能夠在產(chǎn)品研發(fā)和市場布局上相互融合發(fā)展。在蒂勒特收購儀式上，美國大陸發(fā)動機公司總裁羅懷德說，“中航國際在對大陸發(fā)動機公司收購后制定了良好的發(fā)展策略和遠景目標(biāo)，兩年來中方和美方合作良好”。資本運營的道道，大家對此各自解讀吧。
伴隨著國內(nèi)無人機產(chǎn)業(yè)的風(fēng)起云涌和國際上的這幾次資本并購，國內(nèi)多家單位也加速布局研發(fā)60-130hp的二沖程或四沖程活塞發(fā)動機技術(shù)。中國航空活塞重油發(fā)動機的技術(shù)研究工作，終于開始露出曙光。
汽油改裝重油技術(shù)：
2013年，南京航空航天大學(xué)在某國防預(yù)研項目的支持下，對蒂勒特Thielert公司的2沖程汽油機進行重油改裝，利用煤油為燃料，采用點燃式進行實驗，在煤油噴射油膜補償和電話提前角方面取得了一定的研究成果。但是點燃式的燃油效率低，經(jīng)濟性能不佳。
重油發(fā)動機的輕量化技術(shù)：2013年，山河智能裝備股份有限公司與美國Deltahawk公司合作，采用國外先進的工藝技術(shù)和材料減輕發(fā)動機的重量和縮小外形尺寸，力圖在發(fā)動機輕量化和提高可靠性上有所突破。
重油霧化和電噴技術(shù)：
2012年，清華大學(xué)為了使電噴系統(tǒng)能夠滿足航空發(fā)動機不同工況下對供油量的需求，開發(fā)了適用于壓燃式活塞航空發(fā)動機的電控單元，試驗表明，高壓燃油噴射電控單元能夠滿足發(fā)動機在各種工況下的使用需求。
2014年，北航提出了MFVI（Multiple Fixed-Volume Injection）小尺度微量多次噴射系統(tǒng)。這是一種微量低壓定容多次噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。噴油器每次吸入的燃油體積是一定的，燃油量調(diào)節(jié)通過噴射次數(shù)的多少來實現(xiàn)。該系統(tǒng)的特點是結(jié)構(gòu)非常簡單，屬于微型電磁柱塞泵，元件數(shù)目非常少，只有一個；而且系統(tǒng)連接布置簡單，不需要回油路；驅(qū)動方式和控制調(diào)節(jié)非常簡單，不需要傳統(tǒng)燃油噴射系統(tǒng)的復(fù)雜壓力調(diào)節(jié)控制；系統(tǒng)功耗低，屬于脈沖驅(qū)動工作方式而不是持續(xù)工作方式；體積重量小，容易集成，可以實現(xiàn)發(fā)動機控制系統(tǒng)的更高集成度；可直接實現(xiàn)重油霧化，實現(xiàn)無輔助預(yù)熱裝置的可靠起動（復(fù)習(xí)《技術(shù)篇》）。
渦輪增壓技術(shù)：
2011年，西北工業(yè)大學(xué)某研究所針對活塞式航空發(fā)動機提出的一種可調(diào)二級增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在二級增壓系統(tǒng)中，高低壓級增壓器串聯(lián)連接，在發(fā)動機的整個運行海拔和工況范圍內(nèi)，兩級增壓器均保持同時運行。高壓級增壓器的最大增壓比為2. 5，低壓機增壓器的最大增壓比為3. 5。
2011年，北京理工大學(xué)設(shè)計了一種帶有放氣閥的緊湊型二級渦輪增壓系統(tǒng)，通過不同海拔仿真模擬試驗，二級增壓發(fā)動機極限工作高度達到海拔8000-9000米。
2011年，北京航空航天大學(xué)利用計算機仿真軟件，針對小型高空汽油機設(shè)計了一種串聯(lián)二級渦輪增壓系統(tǒng)，并配有放氣閥、調(diào)節(jié)閥和轉(zhuǎn)化閥，夠?qū)l(fā)動機的使用升限從4500米提升到10000米。
2014年，我國終于初步完成了用于無人機的渦輪增壓型活塞發(fā)動機的研制，提高了國產(chǎn)無人機的高原性能。
有了這幾年的引進借鑒，再加上多年的自主研發(fā)，2015-2016年，幾個好消息的發(fā)布，讓人們看到中國航空活塞發(fā)動機終于迎來了期待已久的突破。
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