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动态

2024-03-10

航空动力 2024年1期
关键词:飞机发动机测试

Anduril推出可重复使用、垂直起降无人飞行器

2023年12月1日,美国国防承包商Anduril公司推出了一型名为“走鹃”(Roadrunner)的可重复使用、垂直起降高亚声速无人飞行器。该飞行器携带高爆炸性弹头,可用来识别、拦截各种空中威胁,尤其是无人机。如果该系统发射后没有炸毁目标,可以返回并垂直降落在指定的地点。单架“走鹃”成本为数十万美元,配装两台Anduril公司自研的低成本涡喷发动机,是该公司正在开发的适用于5种不同产品的两种发动机之一。此外,该公司表示还将为大型无人机开发一种新的动力装置,可用于美国空军和海军的协同作战飞机。

EcoPulse飞机验证机进行首次混合电推进飞行

2023年12月5日,空客公司宣布,与大合(Daher)公司、赛峰集团联合开发的分布式混合电推进飞机EcoPulse的验证机已成功进行了首次飞行测试。2023年11月29日,在验证机约为100min的飞行过程中,机组人员起动了电动螺旋桨,由电池和涡轮发电机供电,验证了飞机的飞行控制计算机、高压电池组、分布式电推进系统和涡轮发电机的正常运行。该验证机旨在评估集成分布式混合电推进系统的运行优势,特别强调二氧化碳排放和噪声水平的降低,这种颠覆性的推进架构使单个独立电源能够为分布在整个飞机上的多个电机提供电力。

GE与Avio Aero获得NGRC计划动力装置研究合同

2023年12月5日,GE公司与Avio Aero公司共同获得了第一份与北大西洋公约组织(北约)下一代旋翼机能力(NGRC)计划相关的合同,以研究满足NGRC计划要求的新型动力装置。这项为期6个月的研究将确定、评估和比较能够满足NGRC计划能力要求的创新动力装置解决方案,预计新型动力的功率将超过2237kW。NGRC计划是法国、德国、希腊、意大利、荷兰和英国等6国之间的合作项目,是美国陆军未来垂直升力(FVL)计划的欧洲版本,未来将替代1000多架米-18/17、“美洲豹”、S-70/UH-60和NH-90等直升机。

PT6系列发动机首次完成100% SAF飞行

2023年12月7日,普惠加拿大公司和莱昂纳多公司宣布,由PT6C-67C涡轴发动机提供动力并使用100%可持续航空燃料(SAF)的AW139直升机成功完成首飞。该直升机进行了75min的飞行和地面测试,评估了多种功率转换下的发动机性能,结果表明,与使用普通燃油相比,发动机对新燃料的响应没有显著差异。确保与100%SAF兼容是普惠公司战略的一部分,该战略旨在通过追求更智能的技术、更清洁的燃料和更环保的商业实践来实现更可持续的航空,支持航空业到 2050年实现净零排放的目标。

力学所实现燃烧室复杂内流的高保真数值模拟

2023年12月7日,中国科学院力学研究所宣布,该所研究人员利用大涡模拟(LES)技术实现了航空发动机双旋流燃烧室复杂内流的高保真数值模拟,为提升燃烧室的燃烧效率与加速设计迭代提供了计算流体力学工具。该研究预测了双旋流燃烧室的复杂内流,并重点评估了低网格分辨率条件下LES技术的预测能力。研究发现,数值格式的选择在控制时均流动模式方面起着突出作用,而亚格子模型的影响主要体现在瞬态流动特性中。基于对误差的分析,该团队发现较低的耗散LES设定并不总是有益于提高LES的准确性,这与常规理解形成了对比。

罗罗建议FCAS中的无人机动力采用民用技术

2023年12月7日,罗罗公司德国未来项目国防负责人建议利用公司Advance 2核心机(用于“珍珠”系列发动机)为法国、德国和西班牙合作开发的未来空中作战系统(FCAS)中的无人机提供动力解决方案。尽管罗罗公司已在英国、意大利和日本的全球作战空中计划(GCAP)中参与了战斗机发动机的联合开发,但罗罗公司仍希望说服FCAS合作伙伴采用其开发的民用发动机技术。此前,赛峰集团和MTU公司已成立合资公司,与西班牙的ITP Aero公司合作为FCAS的载人战斗机开发发动机,但其业务范围并未包括无人机的推进系统。

由PW812D提供动力的“猎鹰”6X公务机投入使用

2023年12月7日,普惠加拿大公司与达索公司共同宣布新型“猎鹰”6X公务机投入使用,该公务机由两台普惠加拿大公司的PW812D涡扇发动机提供动力。与当前的同类发动机相比,PW812D在耗油率、维修、排放和噪声方面实现了大幅改进。PW812D发动机的燃油经济性使“猎鹰”6X飞机能够执行长达10200 km的飞行任务;与其他同类发动机相比,定期维护需求减少40%,检查次数减少20%;发动机的每个部件及其功能在设计时都考虑到了环境责任;还可以使用混合50%可持续航空燃料(SAF)的燃油进行飞行,并且正在进行使用100%SAF的飞行测试。

首批量产涡轴16发动机交付用户

2023年12月8日,中国航发宣布首批量产涡轴16发动机交付用户。涡轴16发动机是我国最新一型严格按照适航规章研制取证的涡轴发动机,起飞功率不小于1240kW,质量不超过223.5kg,耗油率(最大连续功率状态)不大于0.294kg / (kW·h),实用升限6000m,可靠性高、翻修间隔时间长,整体性能达到国际先进水平。涡轴16发动机于2019年10月取得型号合格证,2021年3月取得生产许可证,可配装AC352等7t级双发直升机,广泛应用于搜索救援、海油作业、人员运输、医疗救护和商务包机等领域。

GE完成第10型航空发动机的100%SAF测试

2023年12月11日,GE公司宣布,自2016年以来对10型发动机完成了使用100%可持续航空燃料(SAF)的测试,包括最近的阿联酋航空的1架A380飞机4台GP7200发动机中的1台,实现了可持续飞行的新里程碑。GE公司在组件、发动机或飞机级别进行了100%SAF测试的其他发动机包括F414、GE9X、LEAP-1A、“通行证”(Passport)、GEnx、HF120和CFM56等,涵盖了商业航空、军用航空,以及公务和通用航空等领域。这些测试还广泛评估了各种影响因素,如100%SAF对发动机性能的影响,以及对凝结尾迹和排放的影响等。

UEC为SaM146发动机提供首批进口替代点火装置

2023年12月13日,俄罗斯联合发动机制造集团(UEC)已向“超级喷气机”SSJ-100飞机的运营商交付了第一批用于SaM146发动机的进口替代点火装置,以应对赛峰集团取消合作的影响。应UEC旗下土星科研生产联合体的申请,俄罗斯联邦航空运输局于2023年11月月底为带有俄罗斯国内生产点火装置的SaM146发动机颁发了附加型号证书。在认证期间,俄罗斯联邦航空运输局对该点火装置进行了所有的必要测试,包括在恒温恒压实验室中的独立测试,以及在翼动力装置中的测试。SaM146发动机新型点火装置的生产由UEC旗下乌法发动机制造生产联合体完成。

GE演示高超声速旋转爆震/双模冲压发动机

2023年12月14日,GE公司在超声速风洞中演示了世界首台采用旋转爆震燃烧(RDC)的高超声速双模冲压发动机(DMRJ)。这一里程碑使GE公司能够在高超声速领域寻求更多机会,并准备在2024年第二季度成立一家独立公司。RDC通过爆震波而不是目前的常规燃烧方式来燃烧燃料,从而能以更小的发动机尺寸和质量,更高效地产生更大的推力。但典型的吸气式DMRJ只有在速度达到或超过马赫数(Ma)3时才能开始运行,而GE公司的旋转爆震/双模冲压发动机能够在较低马赫数下运行,从而使飞行器能够更高效地运行,并实现更远的航程。

GE获授一份混合热效率核心机项目第二阶段的合同

2023年12月15日,GE公司宣布已收到美国国家航空航天局(NASA)授予的一份混合热效率核心机项目第二阶段(HyTECⅡ)的合同,旨在显著提高下一代商用航空发动机的燃油效率并减少排放。GE公司的新合同是在HyTEC项目第一阶段完成的高压压气机和高压涡轮先进空气动力学,以及燃烧室方面的工作基础上进行的。此外,GE公司将在此前的电机研发经验和HyTECⅠ的涡扇发动机功率提取验证项目的基础上,于HyTECⅡ进行混合电推进测试,以进一步促进混合电推进系统的集成。

印度无尾布局的自主飞翼技术验证机成功首飞

2023年12月15日,印度国防研究与发展组织(DRDO)在卡纳塔克邦的奇特拉杜尔加航空试验场完成了采用无尾布局的自主飞翼技术验证机首次飞行试验。该验证机是一型高速无人机,采用复杂的箭头形机翼,基于印度自主研发的轻质碳纤维预浸料复合材料设计和制造,并在复合材料结构中嵌入了用于健康监测的光纤传感器。此外,该机还可利用机载传感器数据及GPS辅助型近地轨道增强导航(GAGAN)接收器,从任何具有测量坐标的跑道自主起飞和降落,无需地面雷达、基础设施和飞行员。

罗罗和易捷航空开始液氢燃料输送系统测试

2023年12月19日,罗罗公司和易捷航空公司开始开展新一轮的氢动力技术研究,最新的测试将重点验证低温液态氢泵系统的性能。测试计划解决获取低压液态氢(冷却至零下250℃)并增压以将其泵入发动机进行燃烧所涉及的主要技术挑战,这是保障氢燃料燃烧、氢燃料输送与控制、氢燃料系统与发动机集成等关键功能安全性的重要部分。双方还计划在“珍珠”(Pearl)发动机上进行完整的气态氢和液态氢地面测试,为新一代窄体客机提供氢动力系统做好准备。

UEC掌握SaM146发动机电子控制器模块化维修技术

2023年12月29日,俄罗斯联合发动机制造集团(UEC)宣布,已掌握了SaM146发动机电子控制器的模块化维修技术,为了便于诊断故障模块并随后更换这些模块,UEC的专家创建并验证了一种新型维修方法,不再依赖国外制造商对发动机的维修服务,首批修复的控制器将在2024年1—2月投入运行。配装在苏霍伊公司“超级喷气机”SSJ-100上的SaM146发动机,原本由法国赛峰集团和俄罗斯土星科研生产联合体共同研制,俄乌冲突导致赛峰集团停止供应发动机零部件,不再提供技术支持。为应对危机,俄罗斯正不断推进SaM146发动机的国产替代工作,力争实现全面自主生产和维护。

极光开始制造主动流量控制技术验证机X-65

2024年1月3日,极光飞行科学公司宣布,已开始为美国国防预先研究计划局(DARPA)的新型效应器控制的革命性飞机(CRANE)项目制造全尺寸验证机X-65,用于测试主动流动控制(AFC)技术在军/民机中的应用优势,包括在提高战术速度和飞行包线性能时的飞行控制。该飞机翼展为9.1m,质量为3175kg,飞行速度将达到马赫数(Ma)0.7,采用模块化配置,具有可更换的外翼和AFC效应器,取代了当前大多数飞机的襟翼和方向舵,将主动流动控制与飞机控制系统集成,可在减轻质量、提高效率的同时增强隐身性,计划于2025年年中进行飞行测试。

赫尔墨斯完成“夸特马”MK0验证机的测试

2024年1月4日,赫尔墨斯(Hermeus)公司宣布,已经完成了其第一架集成了飞机所有主要子系统的“动态铁鸟”(被命名为MK0验证机)的一系列地面测试,以评估“夸特马”(Quarterhorse)验证机的部分性能,具体包括:验证远程命令和控制滑行;评估集成系统的射频延迟与地面处理质量;在丢失链接期间显示飞机和驾驶舱的正确状态;演示人为因素评估与飞行员在环转向和控制等。该非飞行验证机是计划的4架小型验证机中的第1架,第2架验证机Mk1正在积极建造中,计划于2024年进行飞行测试。

空客开设新的氢技术零排放开发中心

2024年1月9日,空客公司宣布在其位于德国施塔德的工厂开设研发氢技术的零排放开发中心(ZEDC)。该中心将加速开发用于储存和分配低温液氢的复合系统技术,首要任务是开发具有成本竞争力的轻质复合材料液氢系统(如低温储氢罐),技术开发范围将涵盖复合材料储氢罐基本零件的制造、组装和测试,以及相关的工业能力提升。该零排放开发中心得到了部分政府公共资金的支持,并将与计划中的位于德国北部的氢能创新技术中心(ITZ)联系起来,以兑现氢技术的潜力,助力到2035年让氢动力飞机升空的计划。

VoltAero选择赛峰为Cassio 330认证机提供电气线路

2024年1月11日,赛峰电气与电力公司宣布将为 VoltAero公司的Cassio 330混合电推进(适航)认证机的推进系统和配电系统设计和生产电气线路。在与目前为传统飞机生产的布线尺寸相当的情况下,Cassio 330飞机布线的功率水平将提高两倍。Cassio 330飞机将利用安装在机身后部的ENGINeUS 100混合电推进装置,在滑行、起飞、基础飞行(距离小于150km)和着陆期间提供全电推进,带内燃机的混合电推进系统起到增程器的作用,在飞行时为电池充电,同时在全电推进出现问题时充当备份,确保飞行安全。

涡轮技术和赛峰测试首台轻型飞机用氢燃料涡桨发动机

2024年1月11日,涡轮技术(Turbotech)发动机公司和赛峰集团完成了具有超高性能回热循环的航空氢燃料涡桨发动机的首次试验。此次试验使用以气态形式储存的氢燃料,后续发动机将与一个低温液氢储存系统相连,在完整飞机上验证推进系统端到端集成的所有功能。该试验是BeautHyFuel项目的一部分,获得了法国政府和法国民航局(DGAC)的支持,由赛峰集团、大合(Daher)公司、液化空气(Air Liquide)集团、涡轮技术发动机公司和Elixir飞机公司联合开展,对氢动力轻型飞机解决方案进行探索。

IHI成功研发世界首台兆瓦级航空发动机嵌入式电机

2024年1月12日,石川岛播磨重工(IHI)宣布,与日本国内多家合作伙伴共同开发出了世界首台安装在涡轮发动机尾锥内的兆瓦(MW)级电机。该新型发动机嵌入式电机可以为飞机提供动力,也是混合电推进系统的关键技术,旨在优化包括发动机在内的飞机系统的整体能源管理,以帮助减少二氧化碳排放,是该公司发起的面向飞机和推进系统的更加电气化架构(MEAAP)项目的研究成果之一。

空客收购美国无人机开发商Aerovel

2024年1月15日,空客直升机公司宣布,与美国无人机开发商Aerovel签署了一项协议,收购该公司及其Flexrotor战术无人机。Flexrotor是一种尾座式垂直起降无人机,由于其旋翼系统安装在机身前部,一旦升空就会转变为固定翼飞行,具有30h的续航能力。该系统最近已部署在一艘美国海军导弹驱逐舰上,作为扩大无人系统的使用范围以建立态势感知试验的一部分。空客公司表示,Aerovel仍将是一家美国公司,并将根据特别安全协议继续与美国国防部合作。尽管双方就此次收购达成了一致,但仍需获得监管部门的批准,预计将于2024年晚些时候最终完成。

ZeroAvia和Verne合作探索机载低温压缩氢气技术

2024年1月16日,ZeroAvia公司与Verne公司宣布,将共同评估在飞机上储存并使用低温压缩氢气的可行性。低温压缩氢气是在中等压力和低温下储存的气态氢,相比于单独的压缩氢气或低温液氢,这项技术有望提高氢燃料的能量密度、增加储氢容量和续航里程、减少加注时间以及降低成本。Verne公司和劳伦斯利弗莫尔国家实验室已经展示了一个容量为29kg的低温压缩氢气系统,相当于1MW·h的电量,足以让重型卡车续航804km。双方还将评估在机场扩大加氢基础设施建设规模、增加低温压缩氢气储存量的潜在效益。

空客氢动力飞机ZEROe用燃料电池成功通电

2024年1月16日,空客公司宣布首型氢动力飞机ZEROe发动机燃料电池以 1.2 MW的功率成功通电,实现氢动力飞行道路上的一个重要里程碑。在完成燃料电池系统测试和动力总成测试后,氢动力飞机ZEROe研发团队在2023年年底启动了为空客电动概念飞机设计的未来氢推进系统——铁吊舱(iron pod)项目。除了氢燃料电池系统外,整个推进系统还包含驱动螺旋桨的电动机以及冷却装置。下一步将优化推进系统的各项性能以满足飞行要求,空客公司计划在2026年将燃料电池推进系统安装在ZEROe飞行平台上开展飞行测试。

峰飞航空科技2t级eVTOL完成高海拔符合性试飞

2024年1月17日,峰飞航空科技公司自主研发的2t级电动垂直起降(eVTOL)飞机V2000CG在青海完成3000m高高原性能试飞,成为我国首个完成高高原符合性验证试飞的吨级eVTOL。该机最大起飞质量为2t,最大航程为250km,巡航速度可达200km/h,在青海开展了多旋翼悬停性能测试、多旋翼抗风特性测试、中断起飞特性测试等科目的试飞。通过高高原试验,验证了飞机在不同海拔的飞行性能曲线,证明了吨级eVTOL飞机在高海拔环境的安全运行能力。

赛峰启动RISE项目开式转子风洞试验

2024年1月19日,赛峰集团和法国航空航天研究院(ONERA)开始对可持续发动机革新技术(RISE)项目的开式转子5∶1缩比验证模型Ecoengine进行风洞试验,以促进开式转子空气动力学和声学性能技术的成熟。试验将持续到2028年,以Ecoengine先期的试验为基础,当前开展约200h的风洞试验,通过模拟真实环境下的空速来评估风扇模块的性能,并验证风扇叶片的设计;模拟试验后,再将风扇模块安装在演示验证用的机翼上,进行性能评估和验证。赛峰集团正在全面投资以支持RISE项目,计划2035年将新一代窄体机动力投入使用。

普惠加拿大为混合电推进飞机推出高压双向移动充电装置

2024年1月22日,普惠加拿大公司宣布研发了一种先进的移动充电装置 (MCU) ,能够以高达1500V的电压为高功率电池充电,使其与业界正在推行的应用于高压电力的兆瓦级充电系统标准兼容,MCU的双向功能可对电池进行充电和放电。该移动充电装置是与加拿大国家研究院(NRC)、创新车辆研究所(IVI)合作开发的,是雷神技术公司(RTX)混合电推进飞行验证机项目的一部分。NRC主要负责充电器单元的硬件设计、组装、测试和交付;普惠加拿大公司与IVI合作开发了分布式控制和保护策略。

阿彻与NASA合作开展高性能电池测试

2024年1月23日,阿彻(Archer)公司和美国国家航空航天局(NASA)签署协议,将合作开展先进空中交通(AAM)行业的未来研究和测试。项目初期重点关注为飞行器供电的电池单元的性能和安全性,NASA将测试阿彻公司电动垂直起降(eVTOL)飞行器“午夜”(Midnight)的电池单元。“午夜”飞行器有6个电池组,每个电池组都包含1000多个圆柱形锂离子电池,为12个电动机提供动力分别驱动机翼上的12个螺旋桨,双方将在位于法国格勒诺布尔的欧洲同步辐射设施使用高速X射线对圆柱形电池单元的安全性、能量和功率性能进行测试,并在整个行业内分享结果,以推动AAM行业的发展。

ZeroAvia成功完成碳化硅功率逆变器测试

2024年1月24日,ZeroAvia公司宣布已成功完成自主研发的碳化硅功率逆变器的初步测试,该逆变器可在200kW的连续功率下运行,在800V电压下的最大功率为230kW,功率密度超过20kW/kg。逆变器获取电源提供的直流电并将其转换为三相交流电以驱动电动机,将用于ZeroAvia公司燃料电池动力系统所有规格的产品中,包括9 ~19座飞机配装的600 kW发动机ZA600以及40 ~80座飞机配装的2 ~5MW发动机ZA2000。高效率逆变器是ZeroAvia公司正在开发的零排放氢-电发动机的重要组成部分。

AES100先进民用涡轴发动机完成整机结冰适航试验

2024年1月27日,中国航发自主研制的AES100先进民用涡轴发动机整机结冰适航试验圆满完成,标志着涡轴发动机适航技术取得重要突破,填补了国内空白。AES100发动机是我国第一型完全自主创新研制、具有当代国际先进水平的民用涡轴发动机,可满足5 ~6t级双发直升机、3 ~4t级单发直升机以及先进无人机对动力的需求,适用于观光、巡逻、警用、救援等多种领域,市场前景广阔。接下来,AES100发动机还将完成多项适航试验,计划在2024年取得中国民航适航证,进入应用阶段。

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