【行业新闻】美国陆军着眼于未来流体推进技术，以实现更安全、更安静、更高速的作战行动

导读：据Jetoptera公司最新数据以及近期美国空军AFWERX和DARPA项目资料显示，该公司表示其流体推进系统正逐步接近实际国防应用。这项技术意义重大，因为更安静、无叶片的推进系统可能会改变军方在人口密集城市和对抗环境中的行动方式。

J-500无人货运平台。

原理样机试飞。

流体推进系统外形。

J-2000概念机。

推进系统结构示意图。

Jetoptera公司将流体推进系统定位为传统直升机和涵道风扇推进系统的有力竞争者，并援引AFWERX、DARPA和内部测试报告中披露的进展。这家公司表示，该技术依赖于一个紧凑型燃气发生器，为无叶片流体推进器提供燃料，这些推进器通过卷吸外部空气而非旋翼切割空气来实现推进。负责演示的工程师指出，由此产生的声学特征类似于宽带风噪，而不是低空旋翼机典型的尖锐、有节奏的声学特征。这一特性引起了研究城市地形机动性的国防规划人员的兴趣。

Jetoptera的架构以小型涡轴或涡喷发动机核心为基础，该核心为嵌入机身的分布式弧形喷射器提供高压气体。在每个推进器内部，喷气流通过康达效应附着在内表面，吸入大量周围空气，从而倍增质量流量和推力。与纯涡喷发动机相比，该系统能够以更低的速度和温度加速更大体积的空气，从而实现更高的推进效率、显著降低噪声，并为未来储能技术进步后采用电动压缩机铺平道路。

在近期产品组合的核心产品中，FTC-250自适应流体推进系统采用紧凑的40×10英寸（1.01×0.25米）模块，功率为250千瓦级，可提供约500磅（226千克）的推力。Jetoptera公司报告称，在流体模式下，该系统的油耗低于每小时每磅推力0.7磅（0.3千克），并声称其效率比小型涡喷气发动机高出两位数，同时燃油消耗量降低两位数，与同类涡扇发动机或涡螺旋桨发动机相比，重量也显著减轻。J-500无人货运平台利用这项技术，能够以高达200节（370千米/时）的速度，将50千克的有效载荷运送至约150海里的地点（277千米）；而J-2000概念机则将相同的原理扩展到四推进器垂直起降飞行器，其巡航速度可达200节（370千米/时），且噪声远低于现有旋翼机。

在作战方面，这项技术直接针对美国部队在人口密集的城市和对抗环境中面临的挑战。流体推进器可以嵌入箱形机翼、鸭翼甚至伞翼，从而实现极短的起降距离，并可在旋翼直径受限的小型空地、巷道、屋顶或舰艇甲板上进行垂直起降。由于没有外露的旋翼叶片，提高了部队和车辆周围的地面安全，减少了下洗气流，并使其更容易在临时停机坪、狭窄街道或紧凑型海军平台上运行，而无需考虑通常的旋翼危险区域。对于特种作战、情报和后勤任务而言，更安静的进场剖面和更低的声学特征会使敌方侦测和跟踪变得更加困难。

对于国防工业而言，FPS（流体推进系统）技术有望开辟一个全新的设计空间。主承包商和机身集成商可以用纤薄的嵌入式推力模块取代大型旋转系统，从而腾出空间用于燃料、有效载荷或任务系统，并简化舰载和远征用途的折叠和存放。如果这项技术能够如预期般成熟，将催生出一系列静音无人机、模块化高速垂直起降平台和伞翼投放系统，从而重塑未来垂直起降领域的竞争格局，并为寻求低特征航空解决方案的用户提供方案。

然而，通往未来的道路并非一帆风顺。任何非传统推进系统都需要证明其在灰尘、沙粒和冰冻环境下的耐久性，证明其在野外条件下的可维护性，并通过严格的适航性和安全性审查。能源研究还表明，零排放流体推进系统需要比现有电池性能更优异的电池。然而，无叶片推力、高亚声速飞行速度、灵活的机身集成以及大幅降低的噪声，正是军方在分散作战和城市作战中所需要的。流体推进系统如今不再仅仅是一种新奇事物，而更像是一种颠覆性的选择，它可能会影响下一代垂直起降飞机的构思、制造和部署方式。

来源：中国航空报

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