油料引发无人机发动机"大战" 美欧竞逐航空重油

——浅谈无人机的（重油）活塞发动机

现代航空活塞发动机，其本来的用途是初级教练机、行政机、小型运动飞机和无人机的动力装置。这些发动机的燃料大多为航空汽油，但是航空汽油在实际运用中有一些缺陷： 

第一个问题，是航空汽油普遍含铅，准确的说是四乙基铅（Tetra-ethyl lead，缩写TEL）。四乙基铅可以提高燃料的辛烷值,提高燃油的闪点，防止发动机内发生爆震，让发动机使用更高的压缩比，进而改善汽车发动机效率和功率。但是，过度接触四乙基铅，可以造成人的神经中毒导致的的全身性疾病，重者可昏迷致死，且有致癌嫌疑，对人体有害。

即便含铅添加剂正在不断降低，含铅汽油这环保日益重要的当今社会自然不受待见。欧美国家已经明确提出禁止使用含铅燃料的期限，也禁止在军舰等军事设施上配备含铅汽油，很多大航线也不配备航空汽油。这是航空汽油的最大问题之一。 

解决的方式之一，是改用车用无铅汽油代替航空含铅汽油。不过车用汽油有较高的饱和蒸汽压和添加剂腐蚀性，如果飞机发动机的燃料系统没经过充分的设计，油料若在燃料管道气化为气泡，就会阻碍甚至阻断发动机燃料供应，给飞机带来安全隐患。这种“气锁”(Vapor Lock)效应，是汽油带来的第二个问题。 

第三个问题是，航空汽油易挥发且闪点（是在规定的试验条件下，使用某种点火源造成液体汽化而着火的最低温度）较低，常温下汽油混合气体遇到明火很容易燃烧和爆炸。用于危险的军用场景不够安全。

由于上述这些原因，无人机燃料的焦点逐步移到了航空重油上。

航空重油没有含铅汽油的铅添加剂，也不存在无铅汽油气锁的问题，且闪点和燃点都比汽油高，在遇到意外情况后发生燃烧和爆炸的概率大大降低，因此安全性比航空汽油有很大提高，存储运输都更方便。同时，美军军用飞机采用煤油燃料是很多的，大量使用的Jet A、Jet A1、JP-5和JP-8，都是以煤油为主的燃料。比如JP-5，是煤油混合少量汽油制成， 是美军涡轮动力飞机的标准燃料之一。采用重油作为中小型无人机燃料，对减少军用后勤保障负担也有好处。再加上，与功率相同的活塞发动机与喷气发动机相比，具有体积小，重量轻，升功率高，结构简单，操作维护方便等诸多优点，作为中小型无人机的动力，整体上仍然有优势。西方航空强国们终于在上世纪末启动了重油活塞发动机的研制高潮。