只有綜合考慮這些問題，並采取相應的措施，才能確保無人機能夠穩定、可靠地執行，並充分發揮其效能優勢。
文 | 王禹熹、劉霈時
在如今緊張的世界局勢中，我們不難發現，無人作戰已經得到大規模的運用，尤以無人機作戰為甚。無論是在俄烏沖突，還是在巴以沖突，或是在紅海危機中，無人機都作為一種主力作戰武器得到了廣泛套用。
烏軍一無人機小組指揮官 圖：央視新聞
那麽，無人機裝備的進一步發展便成為掌握戰爭主動權的關鍵。美國Wave Engine公司建議在無人機上使用脈沖空氣噴射發動機（PUVRD）。脈沖空氣噴射發動機有什麽優勢？它的發展與套用前景又是如何呢？
脈沖噴射發動機的歷史可以追溯到早期的航空探索時期。基於燃燒產生推力的原理，早期科學家們開始嘗試透過周期性燃燒產生推力，這種嘗試為脈沖噴射發動機的發展奠定了基礎。脈沖發動機主要包括兩個部份：壓縮機和噴射裝置。首先，空氣透過壓縮機進入發動機，壓縮機壓縮空氣並將其噴入燃燒室。在燃燒室內，燃料被噴入並與壓縮的空氣混合。混合物隨後被點燃，產生高溫、高壓的氣體。
脈沖噴射發動機剖面圖
最後，噴射裝置開始工作，將高溫高壓氣體排出，從而產生推力。整個過程是周期性的，透過不斷重復這一迴圈，脈沖噴射發動機能夠持續產生推力，驅動無人機等航空器進行飛行。這種獨特的噴射發動機形式，逐漸引起了人們的關註，為飛行器提供了一種新的動力選擇。隨著技術的進步，脈沖噴射發動機的設計逐漸得到了改進和最佳化。在第二次世界大戰期間，納粹德國為了推動其導彈技術，對脈沖噴射發動機進行了大量的研究和套用。他們利用這種發動機來驅動V-1導彈，並成功地對倫敦進行了轟炸。
V-1導彈
脈沖噴射發動機的獨特結構也為其帶來巨大的優勢特點。並且這些優點可以很好地與無人機相容適配。首先，脈沖噴射發動機具有結構簡單、緊湊的特點，這使得它非常適合套用於小型無人機。無人機通常需要輕量化和高效的動力系統，而脈沖噴射發動機能夠滿足這一需求，同時減少無人機整體的重量和體積，從而增強無人機的機動性和靈活性。其次，脈沖噴射發動機具有高燃燒效率的特點，這意味著它能夠在相同燃料消耗下提供更長的飛行時間和更高的飛行速度。這對於無人機來說尤為重要，特別是在需要長時間、高速飛行或執行復雜任務的場景中。此外，脈沖噴射發動機的工作頻率可以透過設計進行調整，從而實作對無人機推力的精確控制。這種精確的推力控制有助於提高無人機的飛行穩定性和操縱性，使其在復雜環境和任務中表現出色。最後，雖然脈沖噴射發動機在某些情況下可能會產生較大的雜訊，但在無人機套用中，這種雜訊問題可以透過技術手段進行一定程度的緩解。例如，透過最佳化發動機設計、采用消音技術或調整飛行高度和速度，可以降低無人機在任務執行過程中產生的雜訊對周圍環境的影響。
裝載脈沖噴射發動機的無人機
3月初，美Wave Engine公司已經開始測試一款裝載脈沖噴射發動機的無人機Scitor—D，並公布了測試影片。 根據官方數據，Wave Engine公司的脈沖噴射發動機是一種使用壓力波而不是旋轉機械執行的發動機，其工作原理是透過空心管內的間歇燃燒產生壓力波，推動熱氣體並產生推力。 這種發動機具有無動部件、高噴射效能和全權數碼電子控制（FADEC）等優點，能夠在一個低成本高效的動力裝置中提供高效能的推進力。
Scitor-D無人機正在起飛
對於Scitor-D這款無人機而言，它具有修長的機身，3至3.5米的翼展，用固定裝置將脈沖發動機置於機體上方。其尾翼打造成「H」形，有效防止幹擾發動機的正常執行。其最高飛行速度可以達到370km/h，不過，裝備了具有高效供能方式的新型脈沖噴射發動機，Scitor-D的飛行距離和飛行時間仍是一個未知數。如今，這款無人機的套用前景十分廣闊，該公司與美國空軍裝備局簽訂了合約，為美國空軍開發對未來航空和空戰至關重要的技術。他們已經在利用這種發動機技術，設計和打造一種多功能空射平台（VALP），主要用於作為誘餌等多工。這種VALP利用Wave Engine公司的專有發動機技術，展示了高效能、低成本的推進器在下一代高效能飛行器中的潛力。
總的來說，美國Wave Engine公司透過對脈沖噴射發動機的套用，成功地降低了噴射推進的成本和復雜性，並展示了這種發動機在高效能、低成本推進器方面的巨大潛力。脈沖噴射發動機的技術和產品不僅在軍事領域、無人機領域有著廣泛的套用前景，以後也可能在民用航空等領域發揮重要作用。另外值得註意的是，將脈沖噴射發動機安裝到無人機上還需要註意多個方面的問題，包括重量與平衡、推力與功率匹配、燃油供應與消耗、雜訊與振動以及安全性與可靠性等。只有綜合考慮這些問題，並采取相應的措施，才能確保無人機能夠穩定、可靠地執行，並充分發揮其效能優勢。 （作者單位：國防科技大學）
