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2021-11-07

航空动力 2021年5期
关键词:美国空军空客发动机

贝尔公布军用高速垂直起降飞机设计效果图

2021年8月2日,贝尔公司公布了基于高速垂直起降 (HSVTOL)技术推出的3型军用飞机的设计效果图。 贝尔的HSVTOL飞机有3种不同尺寸,总质量从1810 kg到45400kg。从效果图看,有两种为有人驾驶,一种为无人驾驶。飞机外形具有一定程度的低可探测性,包括倾斜的垂直尾翼。其中一架飞机在机身背部隐藏了一个进气道,以减少发动机的雷达截面积(RCA)。

辽宁通航首架电驱涵道风扇无人机成功首飞

2021年8月2日,由中国航发涡轮院与辽宁通用航空研究院共同研制的国内首架电驱涵道风扇无人机在包头五当召机场成功首飞。该无人机以锐翔双座电动飞机为平台,搭载了两台由中国航发涡轮院全新研制的纯电涵道风扇发动机。该机质量为590kg,翼展14.5m,是国内最大的以电驱涵道风扇为动力的固定翼无人机。全机由锂电池供电,电池装机容量28kW·h,可持续飞行1h以上。

DHL订购12架爱丽丝全电动货运飞机

2021年8月3日,DHL快递公司宣布从总部位于西雅图的Eviation公司订购12架爱丽丝全电动货机(eCargo),用于组建全球首个电动快递网络,朝着可持续航空迈出开创性的一步。爱丽丝可以由1名飞行员驾驶,搭载1200 kg的货物,最大航程可达 815km , 每飞行小时充电时间不超过 30min。其操作软件可持续监控飞行性能以确保最佳效率,先进电动机的较少运动部件可以提高可靠性并降低维护成本。DHL预计将在 2024 年接收其订购的全电动飞机。

意大利批准20亿欧元的 “暴风”计划投资

2021年8月4日,意大利政府批准在未来 15 年向英国主导的“暴风”(Tempest)计划投资 20 亿欧元(23.5 亿美元)。“暴风”计划关注的是有人驾驶的第六代战斗机和无人作战飞机(即“忠诚僚机”)的发展,将借助先进的武器和传感器,引领人工智能、机械、推进技术、能源管理、材料和传感器等多个高科技领域的创新与合作。参与“暴风”计划将有助于意大利在航空航天和国防领域的“数字化转型”。“暴风”计划已吸引瑞典和意大利加入,英国政府最近承诺为计划的定义和初始设计提供 2.5 亿英镑(3.5 亿美元)的资金。

赫尔墨斯开展高超声速无人机及推进系统测试

2021年8月5日,赫尔墨斯公司宣布与美国空军签署价值6000万美元的合作协议,对其“夸特马”( Quarterhorse)无人机进行飞行测试,并验证基于GE公司J85的涡轮基组合循环(TBCC)发动机。待飞行测试活动结束时,“夸特马”将成为世界上飞得最快的可重复使用的飞机,也是首型采用TBCC发动机的飞机。

罗罗将参与普渡大学高超声速测试工作

2021年8月9日,罗罗公司宣布将参加普渡大学的高超声速技术研究,成为新的高超声速地面测试中心(HGTC)的创始成员。美国国防部将高超声速能力视为重中之重,目前正在进行7个关键的快速原型项目,年度经费高达30亿美元,并成立了联合高超声速过渡办公室(JHTO)来协调各项工作。此外,罗罗北美公司、普渡大学和普渡研究基金会将联合在普渡大学建立一个价值数百万美元的混合动力和高空测试能力设施。

贝尔360 “不屈”原型机完成超过50%的制造工作

2021年8月11日,贝尔公司表示,竞标美国陆军未来攻击侦察机(FARA)计划的360“无畏”(Invictus)原型机已完成50%以上的制造工作,机体、主旋翼桨叶和传动系统等主要部件的组装正在进行中。几个月前,贝尔公司改进了 360“无畏” 的设计,将涵道尾桨改为开放式尾桨,以最大限度地提高悬停和巡航性能,但这一改进没有影响进度。贝尔公司称,采用民用直升机的传统旋翼机构型,可使 360 “无畏”成为美国陆军的一种“低风险”选择,具有更低的成本和更高的可靠性。

罗罗完成印第安纳波利斯园区改造

2021年8月11日,罗罗公司宣布完成了对其美国印第安纳波利斯运营中心的现代化升级改造。改造计划始于2015年,耗资6亿美元,将该运营中心的二战时期的老旧厂房改造为最现代化和最先进的设施,同时还在此园区增加新的测试能力,以支持军用发动机的生产。罗罗公司的印第安纳波利斯运营中心主要为美国军事客户服务,为C-130J、V-22、E-2、“全球鹰”、“海神”、F-35B“闪电”II和其他军用飞机制造发动机和部件。该基地还为美国海军、工业发电、民用飞机和直升机客户生产发动机和动力组件。

罗罗交付第100台 “珍珠”15发动机

2021年8月11日,罗罗公司宣布在加拿大蒙特利尔向庞巴迪公司交付第100台“珍珠”15发动机。“珍珠”15发动机在罗罗公司德国达勒维茨工厂开发制造,是“珍珠”系列发动机的第一个型号,也是庞巴迪公司“环球”5500和“环球”6500的唯一动力。除“珍珠”系列发动机,罗罗公司的BR710和BR725公务航空发动机也在达勒维茨工厂组装。罗罗公司还在这里进行“超扇”发动机的动力齿轮箱的研发测试。

巴航工业推出下一代涡桨飞机效果图

2021年8月13日,巴航工业公布了下一代70~90座的涡桨飞机效果图。新涡桨飞机将采用与E 喷气系列相同的机身截面,一排4座,不设中间座位;采用后置发动机,使客舱非常安静;性能与喷气式飞机类似,可以取代老旧的50座支线喷气飞机,包括巴航工业的ERJ和庞巴迪的CRJ200。传统的涡桨支线飞机因为客舱比较拥挤、缺少足够的头顶空间且噪声较大而失去对乘客的吸引力。巴航工业拟于2022年推出下一代涡桨飞机,计划于2027年或者2028年投入运营。

巴航工业启动电动演示飞机试飞项目

2021年8月13日,巴航工业宣布启动电动演示飞机试飞项目,旨在评估新的技术和解决方案,以实现100%纯电驱动和更可持续的推进技术。这是巴航工业与两大知名电动交通解决方案提供商WEG和EDP成功开展科技合作的重要一步。在该技术合作项目中,采用了WEG的电动系统和EDP提供的电池组,并将其安装在一架EMB-203伊帕内玛(Ipanema)飞机上。航空电气化研究是巴航工业探索新一代可再生能源并向净零碳排放过渡的一部分。

日本的KC-46A完成首次加油飞行

2021年8月16日,波音公司为日本航空自卫队(JASDF)制造的第一架KC-46A 加油机为另一架 KC-46A实施加油,也成功地接收到对方输出的燃油。日本是 KC-46A 加油机的首个国际客户,美国空军于 2017 年 12 月授予波音公司JASDF首架 KC-46A 加油机的合同,是通过美国和日本之间的对外军售程序完成的。波音公司在华盛顿州埃弗雷特的 767 生产线上为美国空军和日本组装 KC-46A,其中16%的机身结构的生产是由日本合作伙伴完成。

克雷托斯和通用原子分获 “天空博格人”合同

2021年8月16日,美国空军宣布已分别向克雷托斯公司和通用原子公司授出“天空博格人”合同,以继续推进项目的开发和试验工作。其中,克雷托斯公司的合同金额为1320万美元,通用原子公司的合同金额为700万美元。两家公司将分别以XQ-58A“女武神”和MQ-20“复仇者”无人机为基础,在2022财年持续对“自主核心系统”(ACS)开展平台集成和作战试验,并在大型兵力试验活动(LFTE)中演示有人机/无人机的协同作战能力。

一架伊尔-112V原型机坠毁

2021年8月17日,俄罗斯联合飞机公司(UAC)的一架伊尔-112V轻型运输机的原型机在莫斯科附近因右侧发动机着火而坠毁,机上3名机组人员遇难。伊尔-112V以两台克里莫夫TV7-117ST涡桨发动机为动力, 业载为5t。伊尔-112V原型机于2019年3月30日首飞,随后进行了一系列的研制改进,并于2020年9月完成了风洞试验。伊尔-112V是苏联解体后,俄罗斯从零开始设计的首型军用运输机,用于替代在俄罗斯空军服役的安-26运输机,大约有100架以上的需求。

印度为“光辉”战斗机订购99台F404发动机

2021年8月19日,GE公司宣布与印度斯坦航空有限公司(HAL)签署价值7.16亿美元的合同,为后者研制的“光辉”( Tejas)轻型战斗机(LCA)提供99台F404-GE-IN20发动机及服务,于2029年完成交付。该发动机集成了GE公司最新的热端材料和技术,以及全权限数字式发动机控制(FADEC)系统,具有卓越的操作特性,目前正为印度LCA验证机提供动力。作为F404系列中推力最大的改型。F404系列发动机已累计飞行超过1400万h,为15种不同的生产型飞机和原型机提供动力。

MQ-25 T1 对E-2D实施空中加油试验

2021年8月18日,美国海军与波音公司一起,完成了MQ-25 T1对一架E-2D指挥和控制飞机实施空中加油试验。这是MQ-25 T1进行的第二次空中加油试验,是在伊利诺伊州马斯库塔机场进行的。试验的成功标志着E-2D将由一型受限于航母环境、留空时间有限的空中预警机,转变为可在战场空间任意地点提供复杂作战管理能力的延时留空平台。

波音推出F-15QA

2021年8月25日,波音公司、美国空军和卡塔尔埃米尔空军(QEAF)举行仪式,正式推出卡塔尔的F-15先进战斗机,并将其命名为“F-15QA”。在完成交付前的飞行员培训后,首批F-15QA将于年内晚些时候运往卡塔尔。卡塔尔的F-15QA采用了电传操纵飞行控制、数字式驾驶舱和现代化传感器、雷达和电子战能力等先进技术。在飞行员培训期间,波音公司已开始为 QEAF 提供维修和后勤支援。此外,波音公司将于2024年前在卡塔尔乌代德空军基地建立和运营一个飞行员和维修培训中心,并在卡塔尔国内提供备件和后勤支持。

克雷托斯 “飞狼”战术无人机首飞

2021年8月25日,克雷托斯(Kratos)防务与安全解决方案公司的“飞狼”(Air Wolf)战术无人机完成了首飞。首飞中,“飞狼”无人机携带了多个新型任务载荷,包括公司独有的为高性能喷气式无人机开发的人工智能/自主系统。克雷托斯公司开发的经济可承受型高性能无人机还有UTAP-22、XQ-58以及X-61A。出于竞争、安全和其他方面的考虑,克雷托斯公司未透露有关“飞狼”此次飞行任务的其他信息。

德事隆航空的迪纳利涡桨飞机完成地面发动机试车

2021年8月26日,德事隆航空的迪纳利(Denali)涡桨飞机成功进行了地面发动机试车,并对飞机的燃油系统、发动机和航电及电气系统进行了测试,距离飞机首飞又近了一步。迪纳利以GE公司的“催化剂”(Catalyst)发动机为动力,该发动机已完成了2450h的地面测试,即将在德事隆“空中国王”上进行飞行测试。除了原型机,还有两架迪纳利用于型号发展,另有3架用于静力测试、疲劳测试以及客舱内饰研发与测试。德事隆表示,迪纳利有望于2023年获得适航证书。

罗罗 “超扇”发动机动力齿轮箱创行业新纪录

2021年8月31日,罗罗公司宣布 “超扇”(UltraFan)发动机的动力齿轮箱(PGB)在德国达勒维茨工厂测试时,达到了65MW(87000hp)的功率,刷新了此前创造的航空领域最大功率纪录。该齿轮箱将于年内交付,安装在“超扇”发动机验证机UF001上。PGB在“超扇”发动机中起到关键作用,可以在很宽的推力范围内提供卓越的运行效率,使得“超扇”发动机比第一代遄达发动机的效率提高25%。PGB的开发测试始于2017年,重点是验证耐久性和可靠性,截至目前已累计测试650h。

雷神进行 “郊狼”无人机空射效应改型飞行测试

2021年9月2日,雷神公司进行了“郊狼”(Coyote)无人机空射效应(ALE)改型的首飞,完成了包括低空发射、机翼和飞行控制等在内的所有测试目标。美国陆军拟将ALE无人机作为旋翼机的延伸,执行侦察、电子战和游荡弹药打击等任务,可从 AH-64 阿帕奇攻击直升机和MQ-1C “灰鹰”无人机以及下一代未来攻击侦察机(FARA)发射此类无人机。2020 年,Area-I公司、诺斯罗普-格鲁门公司和雷神公司赢得了发展空射效应无人机的合同。

美国和印度联合研制空射无人机

2021年9月3日,美国空军宣布,美国空军研究实验室(AFRL)和印度国防研究与发展组织于7月16日达成协议,共同出资2200万美元开发空射无人机系统,其中包括小型无人机、航电设备、有效载荷动力、推进和发射系统等硬件,满足印度和美国空军的作战要求。这项工作在美国和印度防务技术和贸易倡议之下展开,旨在促进技术交流、联合研究和共同开发新的防御系统。

GE开始第二台XA100自适应循环发动机测试

2021年9月7日,GE公司宣布已于2021年8月26日开始第二台XA100自适应循环发动机的测试,GE公司在测试过程中将继续收集试验数据,并进一步完善发动机的部件和三涵道设计。在埃文代尔完成第一阶段测试后,该发动机将在美国空军的阿诺德工程发展中心 (AEDC)继续完成所有的自适应发动机转化计划(AETP) 测试。XA100由GE爱迪生工厂研制。爱迪生工厂是GE公司下属的一个致力于研究、开发和生产先进军事解决方案的业务部门,全权负责预研计划的发展战略、创新和实施。

诺格公布 437型 “忠诚僚机”概念

2021年9月8日,诺斯罗普-格鲁门(诺格)公司公布了与其下属的缩比复合材料( Scaled Composites)公司联合研制的437型无人机概念,作为美国空军的“天空博格人”和英国的“蚊子”项目的“忠诚僚机”。437型的航程为4800km,最大速度为Ma0.85,巡航速度为Ma0.8。437型可通过915m(3000ft) 的跑道起飞,比多数飞机的起飞跑道要短。437型无人机的价格为500万~600万美元,主要成本是威廉姆斯国际公司的价值240万美元的FJ44发动机。

FAA拔款1亿美元用于CLEEN技术开发

2021年9月10日,美国联邦航空局(FAA)向包括波音、GE、霍尼韦尔、普惠在内的航空企业拔款1亿美元,用于发展可持续航空技术,即所谓的持续降低能耗、排放和噪声(CLEEN)计划。此次获得拔款的还有达美航空下属的工程技术公司(TechOps)和英国吉凯恩(GKN)公司。各企业同意匹配与FAA拨款等额的资金,使CLEEN计划在第三阶段的投资总额达到2亿美元,相关研究工作将持续5年。FAA于2010年启动CLEEN计划,目标是使2031年服役的飞机的噪声可以减少25dB,燃油消耗降低20%。

MQ-25完成对F-35C战斗机的首次空中加油试验

2021年9月13日,波音公司的MQ-25 T1“黄貂鱼” 舰载无人加油机完成了对洛马公司F-35C战斗机的首次空中加油测试。这是波音MQ-25 T1开展的第三次空中加油测试,此前分别在2021年的6月、8月完成对美国海军的F/A-18“超级大黄蜂”战斗机和诺格公司的E-2D“鹰眼”空中预警机的加油测试。后续还将开展MQ-25对航母舰载机联队其他具备受油能力舰载机的加油测试,通过分析试验数据确定是否需要对MQ-25的导航控制系统进行调整。9月17日,波音公司宣布将在伊利诺伊州的新建工厂生产MQ-25。

罗罗 “创新精神”号全电动飞机成功首飞

2021年9月15日,罗罗公司的“创新精神”号全电动飞机成功首飞。这是罗罗公司在尝试以超过480km/h速度打破全电动飞机飞行速度世界纪录上迈出的重要一步。当日14时56分,这架飞机在400kW电池组的驱动下起飞,飞行持续了约15min。“创新精神”号的首飞标志着高强度飞行测试阶段的开始,将收集有关的性能数据。

美国空军拟设计、制造和试飞水陆两栖型C-130

2021年9月15日,美国空军特种作战司令部(AFSOC)表示, 将与空军研究实验室(AFRL)和一家未公开的公司合作,用17个月的时间为洛克希德-马丁(洛马)公司的MC-130J设计、制造和试飞水陆两栖改装套件,称作MC-130J“突击队” II两栖能力(MAC)。MAC套件是可拆卸的,有两个浮筒用于水面降落,可伸缩机轮用于跑道着陆。C-130运输机只需进行很小的改动,即可安装MAC系统。MC-130J降落在水面上和跑道上的能力,将使AFSOC能在难以预测的地点派遣部队。

空客和新西兰航空联合研究氢动力飞机运营潜力

2021年9月16日,空客公司与新西兰航空公司签署谅解备忘录(MoU),联合探索氢动力飞机的运营潜力。根据协议,新西兰航空公司负责分析氢动力飞机投入运营后对其运营网络、运营业务和运营设施产生的影响,空客公司将分享氢动力飞机的性能和运营特点,帮助新西兰航空公司制定出脱碳运营路线图。目前,空客公司正在进行氢动力的涡桨、涡扇和翼身融合体(BWB)飞机的概念设计,预计在2035年投入商业运营。

洛马公司发布LMXT加油机方案

2021年9月17日,洛克希德-马丁(洛马)公司发布了用于竞标美国空军KC-Y加油机的LMXT加油机方案。LMXT基于空客公司的A330多用途加油/运输机(MRTT),增加了航程和加油速度,采用开放式架构将其作为多域作战行动(MDO)的空基节点,在提升自身态势感知能力的同时实现加油机与广域战场空间的互联互通。

美国空军透露正在生产5架B-21测试飞机

2021年9月20日,美国空军部长弗兰克·肯德尔(Frank Kendall)在空军协会(AFA)的2021空天网(ASC 2021)大会开幕式致辞时表示,诺斯罗普-格鲁门(诺格)公司正在加州帕姆代尔的工厂生产5架而不是2架B-21验证机。此前,美国空军曾声称正在制造2架处于工程和发展阶段的B-21验证机。美国空军称希望B-21能于2022年首飞,并在2025年左右开始服役。B-21下一代隐身轰炸机将为美国空军执行远程常规和核打击任务。美国空军拟采购至少100架B-21,按2019年的美元价格计算,每架飞机价值6.39亿美元。

空客发布新一代CityAirbus

2021年9月21日,在法国图卢兹举办的首届空客峰会(Airbus Summit)上,空客公司发布了新一代 CityAirbus 计划。CityAirbus全电动飞行器配备了固定翼、V形尾翼以及8个电动螺旋桨,作为其独特设计的分布式推进系统的一部分。这一独特设计使之可搭载4名乘客在不同应用场景下实现零排放飞行。CityAirbus的巡航速度为120km/h,航程为80km,起降噪声为70dB,巡航噪声为65dB,将依照欧洲航空安全局(EASA)的SC-VTOL适航审定技术规范进行详细设计,计划2023年首飞,2025年取证。

空客推出超高性能机翼验证项目

2021年9月22日,空客公司在2021空客峰会上推出超高性能机翼验证项目,将在一架赛斯纳“奖状” VII公务机上集成和验证创新的机翼技术。空客公司将要研究的机翼主动控制技术包括:阵风传感器、弹出式扰流板或垂直于气流的快速偏转板、在飞行中动态改变机翼表面的多功能后缘和半气动弹性铰链等。超高性能机翼可与各种推进方式和飞机构型相兼容,以减少CO2排放,为空客的脱碳路线图做出贡献。该项目由空客公司的全资子公司UpNext主导。

美国空军拟开展自适应发动机原型机测试

2021年9月22日,美国空军装备司令部(AFMC)表示,将于2022财年在阿诺德工程发展中心 (AEDC)开展GE公司的XA100和普惠公司的XA101自适应发动机原型机测试。美国空军的自适应发动机转化计划(AETP),可将当前以普惠公司F135发动机为动力的F-35隐身战斗机的航程增加30%,加速时间减少18%,并进一步改进热管理效率。F-35的F135发动机一直被备发问题、零件短缺和修理能力不足等问题困挠,导致近50架F-35A停飞。

罗罗赢得美国空军26亿美元的B-52H换发合同

2021年9月24日,美国空军将价值26亿美元的B-52H换发合同授与罗罗公司。依据合同,罗罗公司将为B-52H轰炸机的商用发动机替换计划(CERP)提供608台F130发动机,同时提供备用发动机、支持设备、工程数据和后勤保障等。罗罗公司推力为75.6kN的F130发动机是BR725商用发动机的军用型,将用于取代B-52的TF33-PW-103涡扇发动机。美国空军现有76架B-52,每架飞机有8台发动机。首批B-52H的换发将于2028年完成,整个机队的换发将在2035年完成。

印度确认订购56架空客C295飞机

2021年9月24日,空客公司宣布,印度将采购56架空客C295飞机,以取代老旧的阿芙罗机队。根据协议,空客公司将在合同实施后的4年内,从其位于西班牙塞维利亚的总装线交付首批16架飞机。印度空军的C295 将以运输机构型交付,并配备印度的电子战套件。塔塔先进系统公司(TASL)将在印度制造和组装后续的40架飞机。这是“印度制造”在航空航天领域的第一个计划,涉及飞机的组装、测试和取证、交付和维护。截至目前,C295的订单已达278架,其中200架已投入运营,印度空军是C295的第35个客户。

美国吸气式高超声速武器完成自由飞行测试

2021年9月27日,美国国防预先研究计划局(DARPA)宣布与美国空军合作,于前一周完成了吸气式高超声速武器概念(HAWC)自由飞行测试。这枚试验弹由雷神技术公司制造,诺斯罗普-格鲁门(诺格)公司提供超燃冲压发动机。试验弹从载机平台投放几秒后点火起动,飞行速度超过Ma5。本次测试任务的目标是武器集成和投放顺序、与载机平台的安全分离、助推器点火和助推器分离、发动机点火以及巡航飞行。DARPA表示,HAWC飞行测试取得了成功并达成了所有主要测试目标,测试数据将有助于验证可负担得起的系统设计和制造方法。

Talon-A完成关键设计评审

2021年9月27日,平流层发射(Stratolaunch)公司宣布完成了Talon-A高超声速飞行器的关键设计评审,有望在2022年进行测试并于2023年开始为客户提供服务。在进行关键设计评审的同时,平流层发射公司还制造了首个测试用飞行器Talon-A0,在安装了子系统后将于2022 年年初进行功能测试。第二个飞行器Talon-A1也在进行组装,将成为该公司的首个具备高超声速飞行能力的无人机。Talon-A长8.5m,翼展3.4m,发射质量约为2720kg,飞行速度为Ma6,可自主滑翔返回机库,也可自主利用火箭发动机从常规跑道起飞。Talon-A 可将仪器集成到机体中,也可携带多种试验载荷。

克雷托斯获资助开发下一代小型发动机

2021年9月28日,美国克雷托斯(Kratos)防务与安全解决方案公司发布公告称,其下属的涡轮技术部(KTT)最近获得了1份320万美元的国家安全项目合同,用于下一代小型发动机的开发。KTT 专注于通过一系列新型、高性能、高功率、经济实惠的发动机以满足客户快速增长的需求,目前正在为无人机系统、巡航导弹、动力弹药以及其他平台和系统等开发下一代涡喷、涡扇和其他类型的发动机。出于客户、竞争和其他方面的考虑,克雷托斯公司没有提供更多与此合同授予相关的其他信息。

GE全新研制的Catalyst涡桨发动机完成首次飞行测试

2021年9月30日,GE公司全新研制的 “催化剂”(Catalyst)涡桨发动机安装在一架比奇“空中国王”350飞机上成功进行了首次飞行测试。飞机从德国柏林机场起飞和着陆,历时100min。GE公司于2015年投资4亿多美元研发Catalyst发动机。与同级别的发动机相比,Catalyst发动机的燃油效率提升了20%,最大功率提升了10%,大修间隔达到了4000h。截至目前,GE公司已经生产了16台Catalyst发动机,在地面测试中已累计运行超过2600h。GE公司在捷克、意大利、波兰和德国的6个子公司参与了Catalyst发动机的生产和组装。

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