文|中国指挥与控制学会
XQ-58A
FJ33-5涡扇发动机
“灰狼”原型机
历史上，推进技术的发展进程领先于航空，但无人机已改变这一局面。许多大型无人机都使用成熟的发动机来修改适应它们特定的要求，例如，增加航程和增大功率提取。这种采用现货发动机的原因包括：降低风险，从而将技术发展资源集中投向无人机的机体和电子设备；降低成本，因为大型无人机并不会大量制造。
但是现在，美国发动机制造商被迫为新一代低成本无人作战飞机和巡航导弹发展便宜的、寿命有限的发动机。现有可用发动机的价格阻碍了它们在这些系统上的应用。例如，美国克拉托斯防务公司（Kratos Defense）无人系统分部正在为美空军研究实验室（AFRL）的“忠诚僚机”（Loyal Wingman）概念制造“低成本可消耗打击演示机”（Low-Cost Attritable Strike Demonstrator，LCASD），并正在竞争AFRL的“灰狼”（Grey Wolf）低成本巡航导弹原型机项目。
克拉托斯防务公司的LCASD已被正式编号为XQ-58A，命名为“瓦尔基里”（Valkyrie）。该机翼展29英尺（8.84米），飞行速度可达马赫数0.85，航程可高达4700海里（8700多千米），可伴随有人驾驶的打击飞机。该机的原型机计划在2018年年初首飞。LCASD并不是一次性的，但试图设计为具有足够好的经济性，能够在战斗中消耗。通过完全压倒敌方防空，可消耗的“忠诚僚机”能够提高有人驾驶战斗机的生存力。但是，配装忠诚僚机的发动机需要设计成可以低成本制造，部件更少，并且寿命为数百小时。
克拉托斯防务公司战术无人机系统高级业务发展官乔伊·瓦伦朱拉（Joe Valenzuela）说，由于AFRL设定的LCASD成本目标为首批100架平均300万美元，数量更多的情况下为200万美元，因此该机配装的发动机将成为一个高成本源。2017年7月10日，他在美国航空航天学会在美国亚特兰大举行的推进与太空大会上说：“我们已将除了发动机之外一切的成本降低，现在发动机就是高成本根源，发动机成本占LCASD价格的40%”。他还说，“灰狼”巡航导弹面临着比LCASD更大的成本压力——AFRL提出的目标单价是20万美元左右，而一台典型的导弹发动机价格超过10万美元。
目前，XQ-58A配装一台美国威廉姆斯国际公司的FJ33-5涡扇发动机，该发动机为正在生产的现货，此前配装公务机。瓦伦朱拉表示：“我们没有一台为该机发展的发动机，因此我们使用了一台商用发动机。但是该发动机的大修时间间隔就达到3500小时，而我们的发动机只要求能满足200~300小时的飞行时间。”有人机发动机在设计上考虑了高的可靠性和长的使用寿命，导致它们比用于一次性巡航导弹或执行少量任务的可消耗无人作战飞机的发动机要昂贵得多。
因此瓦伦朱拉表示：“我们需要不那么昂贵的发动机。这要求改变现在的范式。与一台可以不断运转的发动机相比，我们宁愿接受失效。一台可以运转50小时的发动机就足以执行5次任务，如果价格合适，那就足够好了。”他说，低成本、短寿命发动机要求制造商采取新的业务模式，这种模式不会有维护、修理和大修（MRO）收入，而制造商的传统模式是依靠MRO来回收研发投入。在新的业务模式中，制造商面临的挑战是将充分降低发动机的成本，以便在一年生产数百台发动机的情况下挣钱。
克拉托斯防务公司为AFRL制造了1架LCASD，同时自掏腰包制造了另外2架。后面两架机中，1架用于试飞，另一架用于地面试验并也可选择用于试飞。瓦伦朱拉表示公司正在于其他潜在的客户商谈，并希望制造更多的飞机。美国特种作战司令部有兴趣将XQ-58A作为一种远征无人机。瓦伦朱拉将该机描述为介于无人机和导弹之间的混合体。该机能够被存储起来在前沿地点进行预置，然后从存储容器中拉出来执行多种任务。他说：“我们的创意是使之不需要基地级维护。如果它的完好性不再满足飞行要求，你处理掉它即可。”
克拉托斯防务公司是在收购航空靶标制造商CEI公司之后进入可消耗无人机市场的。该公司延续了靶机业务，其靶机在损失前平均飞行6次。因此瓦伦朱拉说：“我们已在为我们的靶机业务制造可消耗飞机。”
来源：无人机
