導讀：據Jetoptera公司最新數據以及近期美國空軍AFWERX和DARPA項目資料顯示，該公司表示其流體推進系統正逐步接近實際國防應用。這項技術意義重大，因為更安靜、無葉片的推進系統可能會改變軍方在人口密集城市和對抗環(huán)境中的行動方式。

J-500無人貨運平臺。

原理樣機試飛。

流體推進系統外形。

J-2000概念機。

推進系統結構示意圖。

Jetoptera公司將流體推進系統定位為傳統直升機和涵道風扇推進系統的有力競爭者，并援引AFWERX、DARPA和內部測試報告中披露的進展。這家公司表示，該技術依賴于一個緊湊型燃氣發(fā)生器，為無葉片流體推進器提供燃料，這些推進器通過卷吸外部空氣而非旋翼切割空氣來實現推進。負責演示的工程師指出，由此產生的聲學特征類似于寬帶風噪，而不是低空旋翼機典型的尖銳、有節(jié)奏的聲學特征。這一特性引起了研究城市地形機動性的國防規(guī)劃人員的興趣。

Jetoptera的架構以小型渦軸或渦噴發(fā)動機核心為基礎，該核心為嵌入機身的分布式弧形噴射器提供高壓氣體。在每個推進器內部，噴氣流通過康達效應附著在內表面，吸入大量周圍空氣，從而倍增質量流量和推力。與純渦噴發(fā)動機相比，該系統能夠以更低的速度和溫度加速更大體積的空氣，從而實現更高的推進效率、顯著降低噪聲，并為未來儲能技術進步后采用電動壓縮機鋪平道路。

在近期產品組合的核心產品中，FTC-250自適應流體推進系統采用緊湊的40×10英寸（1.01×0.25米）模塊，功率為250千瓦級，可提供約500磅（226千克）的推力。Jetoptera公司報告稱，在流體模式下，該系統的油耗低于每小時每磅推力0.7磅（0.3千克），并聲稱其效率比小型渦噴氣發(fā)動機高出兩位數，同時燃油消耗量降低兩位數，與同類渦扇發(fā)動機或渦螺旋槳發(fā)動機相比，重量也顯著減輕。J-500無人貨運平臺利用這項技術，能夠以高達200節(jié)（370千米/時）的速度，將50千克的有效載荷運送至約150海里的地點（277千米）；而J-2000概念機則將相同的原理擴展到四推進器垂直起降飛行器，其巡航速度可達200節(jié)（370千米/時），且噪聲遠低于現有旋翼機。

在作戰(zhàn)方面，這項技術直接針對美國部隊在人口密集的城市和對抗環(huán)境中面臨的挑戰(zhàn)。流體推進器可以嵌入箱形機翼、鴨翼甚至傘翼，從而實現極短的起降距離，并可在旋翼直徑受限的小型空地、巷道、屋頂或艦艇甲板上進行垂直起降。由于沒有外露的旋翼葉片，提高了部隊和車輛周圍的地面安全，減少了下洗氣流，并使其更容易在臨時停機坪、狹窄街道或緊湊型海軍平臺上運行，而無需考慮通常的旋翼危險區(qū)域。對于特種作戰(zhàn)、情報和后勤任務而言，更安靜的進場剖面和更低的聲學特征會使敵方偵測和跟蹤變得更加困難。

對于國防工業(yè)而言，FPS（流體推進系統）技術有望開辟一個全新的設計空間。主承包商和機身集成商可以用纖薄的嵌入式推力模塊取代大型旋轉系統，從而騰出空間用于燃料、有效載荷或任務系統，并簡化艦載和遠征用途的折疊和存放。如果這項技術能夠如預期般成熟，將催生出一系列靜音無人機、模塊化高速垂直起降平臺和傘翼投放系統，從而重塑未來垂直起降領域的競爭格局，并為尋求低特征航空解決方案的用戶提供方案。

然而，通往未來的道路并非一帆風順。任何非傳統推進系統都需要證明其在灰塵、沙粒和冰凍環(huán)境下的耐久性，證明其在野外條件下的可維護性，并通過嚴格的適航性和安全性審查。能源研究還表明，零排放流體推進系統需要比現有電池性能更優(yōu)異的電池。然而，無葉片推力、高亞聲速飛行速度、靈活的機身集成以及大幅降低的噪聲，正是軍方在分散作戰(zhàn)和城市作戰(zhàn)中所需要的。流體推進系統如今不再僅僅是一種新奇事物，而更像是一種顛覆性的選擇，它可能會影響下一代垂直起降飛機的構思、制造和部署方式。

來源：中國航空報

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