在第十一届中国航展亮相的CH-5中空长航时无人机系统。新华社记者 梁 旭摄
在第十一届中国航展上展出的易瓦特EWZ110油动变矩多旋翼无人机。 本报记者 周明阳摄
由俄罗斯联合发动机制造集团（UEC）生产的涡扇发动机模型。 本报记者 周明阳摄
在日前结束的第十一届中国航展上，无人机是一大看点。《经济日报》记者在展会现场看到，展品以专业级无人机及相关构件为主，包括工业级和军工级无人机。目前国内消费级无人机已达到世界领先水平，但专业级无人机却尚且还没有取得更高成就，动力系统是制约其发展的重要因素。
飞机能够飞起来离不开螺旋桨推进，螺旋桨要想产生推力必须依靠动力系统带动。动力技术是无人机技术的关键。美国在《无人机系统路线）》指出：“推进技术和处理器技术是无人机的两大关键技术。”作为无人机系统发展的基石，无人机动力系统的发展直接决定了无人机能够飞多远、飞多久。
不同类型的无人机平台对动力装置的需求不一样，动力装置决定着无人机的飞行时间和载荷重量，反过来又制约了无人机的作业能力。目前，无人机的动力系统分为电动机与发动机两大类，即“电动”和“油动”。
电动机，又称电动马达、电机，一般应用在微型无人机上，现在市场上大部分商用无人机安装的都是电机。这种动力装置优点是结构相对比较简单、重量轻、使用起来更便捷，适合作为低空、低速、微型无人机的动力。“油动”的发动机一般应用于无人直升机等军工级飞机。目前无人机广泛采用的发动机包括往复式和旋转式活塞发动机，以及包括涡喷、涡扇、涡桨和涡轴在内的燃气涡轮发动机。采用电动马达的小型无人机载重约为3至5公斤，航时为15至20分钟；而使用汽油发动机作动力系统，载重一般可达15公斤以上，航时可达2小时。
专业级无人机在电力、安防、农业、森林防火、警用等不同细致划分领域的应用正在稳步增长。相比消费级无人机，应用于行业当中的无人机对载重负荷能力和续航能力的要求更高。市面上所售的大部分电动多旋翼由于锂电池的局限性，在带动5公斤重物轻载巡航的情况下，飞行时间最多不超过40分钟。长航时大载重多旋翼无人机缺乏，成为国内无人机市场的“盲点”。
一些国内厂商探索将电动多旋翼和油动直升机的优点结合起来，以达到增加飞机航时、增强飞机飞行稳定性、提升飞机综合性能的目的。易瓦特科技股份公司是国内领先的民用无人机系统制造商，其研发的固定翼无人机、多旋翼无人机和大载荷无人直升机等产品已大范围的使用在新闻影视、物流配送、农林植保等10多个领域。航展期间，易瓦特发布了新品无人机——EWZ110油动变矩多旋翼。这款多旋翼无人机最大有效载荷20公斤，最大起飞重量40公斤，最大续航时长120分钟，突破了现今大部分商用电动无人机动力系统的限制，从各方面明显提升了无人机的性能。
易瓦特科技股份公司总裁赵国成介绍，这款多旋翼无人机的高效和续航更久的动力系统，源自针对油动变矩多旋翼自主研发的强制风冷航空活塞发动机。汽油的单位体积内的包含的能量为11.8kWh/KG、锂电池的单位体积内的包含的能量为0.25kWh/KG，在使用同样重量的汽油和锂电池的情况下，使用汽油的发动机能明显提升飞机的续航时间。此外，这款无人机的机身结构主要是采用航空铝合金及碳纤维材料，在保持机身结构强度的前提下，非常大程度上减轻机身重量。
对于专业级无人机来说，动力系统的稳定性能指标特别的重要，因为无人机中的电机或发动机一般会带来较强烈的振动，一旦减震控制不好，会在飞行过程中产生很大的加速度，引起角度变化，导致无人机飞行不平稳，尤其是燃油发动机的振动比电动马达还要大很多。为客服这样的一个问题，易瓦特自主研发出了双输出轴双缸强制风冷的动力系统，两缸体水平对置放置,使两缸体内曲柄活塞机构运转产生的振动互相抵消,减轻了发动机的振动及噪声，其振动值仅是普通航空活塞的十分之一，飞机的稳定性得到非常明显提升。
善攻者攻于九天之上。无人作战飞机以其“零伤亡”“非接触”“无流血”和超机动、大过载等特有优势，成为未来空战的主力。本次航展上，中高空长航时无人机、无人作战飞机等高端机型成为展出的重要内容。此类机型大多数都用在执行战略和战役侦察任务，可搜集目标区完整的情报信息，还可执行多种打击任务，是无人机中最高端的种类。航展上，采用重油燃料活塞发动机的“彩虹—5”（CH—5）中空长航时无人机实机首次现身航展现场。该机挂载有16枚导弹，最长能持续飞行60个小时。
目前，国外高端无人机动力的发展的新趋势是以涡扇发动机为主。涡扇发动机耗油率相比来说较低，质量和推力等级能与无人机较好匹配，十分适用于中高空长航时无人机和无人作战飞机。本次航展上，美国、俄罗斯等国也带来了本国的涡扇发动机参展。我国也加强了对发动机的布局和研发。今年8月新成立、承载着打造强劲“中国心”使命的中国航空发动机集团首次参展，我国自行研制、具有自主知识产权的高性能、大推力加力涡扇发动机“太行”和“玉龙”“金沙”等均以实物展出，展现了我国在发动机研发上的先进成果。
发动机领域专家、中国燃气涡轮研究院总设计师黄维娜认为，未来无人机动力系统的发展的新趋势是低速无人机配置功率不大于100千瓦的活塞发动机，旋翼无人机配装功率不大于500千瓦的涡轴发动机，中低速无人机配装功率不大于600千瓦的涡桨发动机，中高端无人机使用涡喷/涡扇发动机，高超声速无人机配置涡轮冲压组合发动机，以使动力与平台实现更好的匹配。
