2024年5月1日发(作者：步步高翻盖手机)

【技术篇】浅谈中国无人机的(重油)活塞发动机

中国第一款自行制造的航空活塞发动机，也是新中国第一台航空发动机，是湖南株洲的

311厂仿制的苏联M-11型，国内型号50号发动机。

话说331厂，原来仅仅是一家炮弹生产厂，第一代中国航空人在极端艰苦的环境下，将炮

弹工厂改成了发动机工厂，一边修理M11发动机，一边试制简单部件。在从前苏联运回来的技

术资料抵达311厂后，就开始着手整机仿制。M11是一款星形活塞式发动机，主要由曲轴、连

杆、活塞、汽缸、分气机构和机匣等部件组成，运作原理是用燃料燃烧产生的能量推动活塞产

生动力，因汽缸以星形环绕的方式围绕传动轴进行布置，这种发动机也因此得名星型发动机。

仿制M11最大的难点是发动机机匣，因为M11的机匣是铝合金制造的，而当时中国没有掌握

电解铝技术和铝合金制造技术，只好自己造电炉，冶炼铝合金，其间还发生过事故。

1954年8月16日，在苏联专家帮助下，中国人自己制造的第一台仿制活塞航空发动机

M11试制成功。功率118千瓦（160马力），质量180千克，后装备于初教－5。

1960—2010年代的中国航空活塞发动机

活塞8研制成功快半个世纪后，中国的小型航空活塞发动机，大部分仍然是功率很小的汽

油机。北航、南航和西工大都是研制无人机的主力，但在动力上，西北工业大学曾长期是中国

唯一的小型航空活塞发动机的自主研制单位，主要产品包括二冲程发动机和转子发动机，如

HS-280、HS-350、HS-510、HS-700、Z2G系列发动机。功率从15hp到55hp，全部是化油

器方式，无一采用直喷供油，也无一具有涡轮增压功能（复习《技术篇》）。仅能满足全机质量

350公斤（原文如此）的低空短程无人机飞行的要求，技术水准可想而知。

其中比较为人熟知的，如早期国内的无人靶机靶－2，采用的是HS-280二冲程活塞发动机，

功率只有15马力，续航时间只有60分钟，升限2000米。

再有就是装备量很大的ASN-206无人机，最大时速210公里，航程150公里，飞行时间

4～8小时；飞行高度5000～6000米。其动力是2冲程51马力的HS-700型活塞发动机。

ASN的后继型号ASN-207，ASN-208无人机，也同样采用了HS-700的改型发动机。

一直到2003年左右，西北工业大学才开始研制80hp的二冲程发动机。

一直到2005年左右，国内还没有开展涡轮增压器匹配工作和涡轮增压控制系统研究。

而国内航空活塞重油发动机，进展甚至不如汽油机。虽然早在1980年代，国内曾经开始研

究煤油或其他燃料的发动机，设想出了低压缩比的单级内风冷柴油转子发动机的研发方案，但

这一方案仅仅停留在了设想节点，并没有得到后续的实施。从国内的文献来看，在2013年之前，

航空重油活塞发动机的研制基本处于基础理论研究阶段，很难查到定型并大规模生产的重油活

塞航机的产品。

看到上面介绍的情况，我们就不难明白，为什么这两年中国军用无人机的发展突飞猛进，

但作为珠海航展出口明星的翼龙－1无人机和彩虹－4无人机，性价比这么高，察打效果这么好，

其发动机却都是来自奥地利的ROTAX914活塞发动机。

ROTAX914UL，这款翼龙、彩虹－4（甚至网传也包括彩虹－3）与捕食者A同型的四冲程

涡轮增压活塞发动机，燃料为航空汽油，100马力输出@5500转速，重量64公斤功重比

1.5625hp/kg。（另有115马力/78公斤，功重比1.4743数据，估计与型号批次、转速、附件

重量有关）。

对比之下，国产的活塞9发动机，也就是中航工业的HS-133活塞发动机，2006年立项，

2012年11月28日完成300小时耐久试验考核。功率只有82 马力（转速未知），重量却有80

公斤，功重比仅1.025hp/kg。

看到差距了吧，我们2012年底刚通过耐久性考核的活塞9，功率82马力。人家rota912

也是80马力，rota914是100马力，1989年到2011年两型累计生产了大约4000台。这还

不算咱的功重比差了三分之一。

如果说涡喷、涡扇、涡轴、涡桨这些发动机，中国自有产品多少患有心脏病，是性能好坏

问题的话；那么在2010年之前，6000-10000米中空、超过10小时航时的无人机所需的80-

160马力活塞发动机，甚至没有可用的机型，是有无问题，也就是说，没有自己的心脏。

彩虹－3，彩虹－4，翼龙－1…主力机型的动力全都寄托在ROTAX914上——这就是为什

么，兵器迷在2014年发帖《平心不敢稍偏倚，慧眼才得细参详》中，提出中国无人机的两大隐

忧之一，就是动力无法自主。按说rota占据了小型航空活塞发动机80%的国际市场，中国无人

机用这样的发动机，可靠性高也有利于出口。今天中美关系还过得去，大家都可以用，不是大

问题。然而，一旦双方陷入紧张（看目前这个架势，明后年啥情况还真不好说），谁能说美国一

定不会限制中国进口rota和其他出口动力？届时别说出口市场可能全灭，关键是中国自己的军

用无人机没有合适的动力，如何在战场上发挥作用？

身体（机体）、大脑（航电）、眼睛（传感器）、拳头（弹药）、神经（信号传输）、血液（燃

料）…都有了，还都不赖。就是这动力，要命啊。

什么叫心腹之患？中国中空无人机的心脏缺失，才真真叫一个心腹之患。