美国陆军作战能力发展司令部（DEVCOM）下属的陆军研究实验室（ARL）近日成功试飞了一款名为 VICTOR 的混合电动无人机。该机型搭载了一台采用重燃料旋转发动机的动力系统，其核心组件通过金属 3D 打印技术制造，旨在利用高密度但低挥发性的军事燃料提升飞行性能。
VICTOR 无人机使用的 JP8 重型燃料是一种比常规喷气式燃料密度更高的煤油基燃料。军方计划将 JP8 作为大部分燃气设备的单一燃料来源，以减轻总燃料负载并增加航程。然而，JP8 的低挥发性导致其难以原子化，且燃点高达 140°F（约 60°C），远高于汽油的 -40°F（约 -40°C）。这意味着发动机需要更高的压力才能点燃燃料，同时也增加了压力泄漏的风险，使得实现最高效率成为一大挑战。
尽管在飞机和无人机上使用 JP-8 燃料并不罕见，但 ARL 的研究人员致力于进一步优化重燃料旋转发动机的设计，以挖掘更多性能潜力。团队采用了计算流体动力学（CFD）和清单设计（从底层开始重新设计）方法，探索以更低的成本获取更高性能的解决方案。
先进制造技术的应用是此次突破的关键。ARL 研究人员 Kweon 医生向 Army.mil 表示：“使用包括 3D 金属打印在内的先进制造技术，使我们能够根据实验经验快速重新设计发动机组件。”通过 3D 打印技术，工程师们设计出了一款空气冷却发动机，从而取消了笨重的液体冷却系统，显著减小了推进系统的尺寸。这一改进不仅优化了燃料的原子化过程，还有效减少了压缩泄漏问题。
在动力传输架构上，VICTOR 的重燃料旋转发动机并不直接驱动螺旋桨，而是带动一台 400 伏的发动机发电机产生电力，进而驱动电机螺旋桨。这种串联式混合动力配置允许发动机独立于螺旋桨转速运行，始终保持在最优转速区间，类似于部分现代混合动力电动汽车的工作原理，但发动机与螺旋桨之间没有机械连接。此外，该系统可能配备电池模块，使无人机能在关闭发动机的情况下继续飞行。目前，美国军方尚未披露 VICTOR 无人机的具体电池配置细节。
VICTOR 是一款垂直起降（VTOL）无人机，具备在无跑道环境下起飞和降落的能力。美国陆军发布的视频显示，该无人机能够在其他非 VTOL 双翼飞机无法抵达的地形上进行作业。结合电池系统与高能量密度的 JP8 燃料，VICTOR 在一次加油后可覆盖较长的距离。
