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未來的無人駕駛飛行器，如圖中所示洛克希德馬丁的“復(fù)仇女神”將會受益于這種安靜、高效的新型動力裝置。

說起轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，大多數(shù)人還沒有聽說過，聽說的人多半源自馬自達(dá)跑車。這種發(fā)動機(jī)是由德國人費(fèi)利克斯·汪克爾(FelixWankel)在20世紀(jì)60年代發(fā)明的。它顛覆了常規(guī)活塞發(fā)動機(jī)往復(fù)式的工作方式，三角形的活塞在橢圓形的氣缸里轉(zhuǎn)一圈，就完成了壓縮、點(diǎn)火、膨脹一系列過程。

▲  轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)示意圖

盡管汪克爾發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，可以比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)以更高的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，產(chǎn)生更多的動力，但汪克爾發(fā)動機(jī)從來沒有真正流行過，因?yàn)樗娜加托什缓?，會燒更多的油?/span>比如馬自達(dá)的RX8配置的2.6L轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，油耗非常高，都能趕上4.0排量的發(fā)動機(jī)。

但現(xiàn)在，發(fā)動機(jī)技術(shù)公司--LiquidPiston活塞公司可能已經(jīng)改變了這一點(diǎn)，他們想把他們的新設(shè)計(jì)投入軍用無人機(jī)。公司首席執(zhí)行官AlecShkolnik有一個汪克爾發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)，它本質(zhì)上是顛覆性的，他聲稱可以增加飛行航時超過50%——也就是飛機(jī)在巡航中花費(fèi)的最長時間長度。

“我們開發(fā)了所謂的X4引擎，它就像舊的汪克爾旋轉(zhuǎn)引擎，但是在里面有重大的革新，”Shkolnik說。'它解決了Wankel發(fā)動機(jī)原有的技術(shù)挑戰(zhàn)，升級了新的熱力學(xué)循環(huán)形式。“

據(jù)報道，除了更長的飛行時間外，液態(tài)活塞的推進(jìn)還可以減少無人機(jī)的發(fā)動機(jī)紅外信號，并將對振動敏感的情報、監(jiān)視和偵察設(shè)備的影響降到最低。美國DARPA當(dāng)然感興趣，剛剛授予LiquidPiston公司另外的250萬美元用于開發(fā)和更新它的30千瓦X4轉(zhuǎn)子柴油機(jī)樣機(jī)。

DARPA項(xiàng)目經(jīng)理馬克·古斯塔夫森(MarkGustafson)說：“DARPA認(rèn)為，高效率、緊湊、重量輕的重油發(fā)動機(jī)是有潛力的。如果項(xiàng)目完全成功，這將證明具有挑戰(zhàn)性的目標(biāo)我們是可以實(shí)現(xiàn)的，并為在地面、空中和海上平臺的潛在應(yīng)用能力鋪平道路。”

再加上2016年以來的資金，DARPA已經(jīng)向這項(xiàng)新技術(shù)注入了600萬美元。

這就是它的工作原理：發(fā)動機(jī)在三角室中使用橢圓形轉(zhuǎn)子。燃燒發(fā)生在燃燒室內(nèi)的固定點(diǎn)，這使得潤滑更容易不用燒油。通過這條技術(shù)途徑，公司聲稱它已經(jīng)設(shè)計(jì)了80多年來第一個新的內(nèi)燃機(jī)和新的發(fā)動機(jī)循環(huán)。

液體活塞（LiquidPiston）的設(shè)計(jì)可以比普通活塞發(fā)動機(jī)小5到10倍-就像iPhone一樣小，比柴油發(fā)動機(jī)輕一倍，比汽油機(jī)效率高兩倍。更重要的是，一輛使用液體活塞發(fā)動機(jī)和一小塊電池組的電動汽車可以有比插入式電動車更低的二氧化碳排放量。

▲一臺標(biāo)準(zhǔn)的35馬力柴油發(fā)動機(jī)（左），緊鄰 LiquidPiston的40馬力柴油發(fā)動機(jī)

陸軍的RQ-7是一個很著名的無人機(jī)，它有一百多萬個小時運(yùn)行時間，但過分的引擎噪聲問題容易引來敵人，就像飛行的割草機(jī)。使用LiquidPiston引擎有可能非常安靜。沒有活塞摩擦，所以真正的噪音只有自齒輪和燃燒。

“發(fā)動機(jī)的熱效率更高，排出的熱量更少，所以它應(yīng)該有一個較低的紅外特征來繞過敵人的熱成像裝置。我要指出的另一件事是可靠性和耐久性，因?yàn)檫@是當(dāng)今無人機(jī)引擎的一個很大的限制因素”Shkolnik說：“陸軍的RQ-7無人機(jī)在啟動上有困難，而且經(jīng)常在小的事故中迷失方向。他們目前的發(fā)動機(jī)必須頻繁保養(yǎng)?！?/span>

“因?yàn)槲覀兊陌l(fā)動機(jī)是汪克爾發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部版本，我們的密封不是在轉(zhuǎn)子中，它們實(shí)際上在外殼中，更容易潤滑，”Shkolnik補(bǔ)充說?！?/span>該發(fā)動機(jī)今年正進(jìn)入第二階段的測試，該階段將于10月份左右結(jié)束。目的是驗(yàn)證30千瓦的功率能力，并達(dá)到45%的燃油效率。這一開發(fā)將在康涅狄格州的里基德-皮斯頓測試工廠執(zhí)行。在第二階段之后，LiquidPiston計(jì)劃與過渡期的伙伴公司合作，給無人機(jī)帶來新的計(jì)生命。”