涵道風(fēng)扇電推進(jìn)系統(tǒng)的案例
涵道風(fēng)扇電推進(jìn)系統(tǒng)關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)探討
引 言
涵道風(fēng)扇是由若干片可旋轉(zhuǎn)槳葉被一個環(huán)形涵道包圍的機(jī)械結(jié)構(gòu)，涵道風(fēng)扇電推進(jìn)系統(tǒng)是指由涵道風(fēng)扇、驅(qū)動電機(jī)及其控制器組成的電驅(qū)動動力裝置，通過輸入合適電壓及電功率驅(qū)動槳葉高速旋轉(zhuǎn)，可以產(chǎn)生連續(xù)可控的推力。在
eVTOL
（
Electric Vertical Takeoff and Landing
）航空器和新能源飛機(jī)的發(fā)展帶動下，涵道風(fēng)扇推進(jìn)系統(tǒng)作為一種頗具潛力的動力裝置，近年來受到高度關(guān)注
。相比于使用較為廣泛的開放式旋翼，涵道風(fēng)扇推進(jìn)系統(tǒng)具有一些特點(diǎn)
：
1)
由于涵道能夠抑制槳尖渦流，同等直徑的涵道風(fēng)扇比開放式旋翼氣動效率更高；
2)
槳葉高速旋轉(zhuǎn)的抽吸效應(yīng)可為涵道本體或翼身產(chǎn)生額外升力；
3)
涵道通過抑制槳尖渦流和結(jié)構(gòu)物理隔離降低噪聲；
4)
涵道結(jié)構(gòu)對槳葉提供了物理安全保護(hù)；
5)
由于電推進(jìn)的相對尺度無關(guān)性，大功率電動涵道風(fēng)扇可以分解為總功率相當(dāng)?shù)亩鄠€小功率涵道風(fēng)扇，便于涵道風(fēng)扇在航空器上靈活布置
。雖然涵道結(jié)構(gòu)增加了質(zhì)量，小尺寸涵道風(fēng)扇推進(jìn)系統(tǒng)的力效（推力與功率之比）相較開放式旋翼偏低，其固有優(yōu)勢仍然使其成為電推進(jìn)航空器，特別是對尺寸輪廓敏感的
eVTOL
航空器的熱門選項(xiàng)
。
展開 UTC即將推出混合電推進(jìn)飛行演示驗(yàn)證系統(tǒng)
同時，計(jì)劃在3月底召開的行業(yè)會議上公開展示UTAP負(fù)責(zé)的混合電推進(jìn)飛行演示驗(yàn)證系統(tǒng)（hybrid-electricpropulsion flight demonstrator）。
據(jù)國際自動機(jī)工程師學(xué)會（SAE International）主辦的美國航空技術(shù)會議（Aerotech Americas）網(wǎng)站稱，“Project 804”混合電推進(jìn)演示驗(yàn)證系統(tǒng)將于3月26日至28日在美國南卡羅來納州查爾斯頓進(jìn)行展出。UTC的競爭對手霍尼韋爾和賽峰集團(tuán)也正在研發(fā)混合電推進(jìn)系統(tǒng)。
UTAP創(chuàng)新單元負(fù)責(zé)的混合電推進(jìn)飛行演示驗(yàn)證系統(tǒng)項(xiàng)目
先進(jìn)項(xiàng)目執(zhí)行經(jīng)理詹森·蔡（Jason Chua）表示：“UTC首席技術(shù)官（CTO）保羅·埃雷蒙科（Paul Eremenko）發(fā)起創(chuàng)立了UTAP，旨在協(xié)助UTC以初創(chuàng)公司的思考方式和行事方式，通過快速構(gòu)建產(chǎn)品和服務(wù)的演示驗(yàn)證系統(tǒng)，從企業(yè)內(nèi)部打破傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程”。
UTAP的理念與空客硅谷前哨公司A3的章程相似。埃雷蒙科曾為A3的第一任首席執(zhí)行官，而詹森負(fù)責(zé)其中一個項(xiàng)目。隨后埃雷蒙科被提升為空客的首席技術(shù)官，從空客離任后成為UTC的首席技術(shù)官。
詹森認(rèn)為“UTAP可以使UTC脫離傳統(tǒng)（航空航天）技術(shù)開發(fā)時間表，集中研發(fā)力量快速進(jìn)行多學(xué)科、最小化的可行產(chǎn)品開發(fā)，從而使UTC能夠以更快的速度與初創(chuàng)公司開展競爭”。
展開 諾丁漢大學(xué)將建造飛機(jī)高速高功率電推進(jìn)系統(tǒng)地面試驗(yàn)設(shè)施
項(xiàng)目將針對支線飛機(jī)和旋翼機(jī)平臺研究新布局形式和混合電推進(jìn)架構(gòu)。Aeromechs公司將負(fù)責(zé)縮比技術(shù)驗(yàn)證機(jī)工作。
作者： 王元元
來源：民機(jī)戰(zhàn)略觀察
VerdeGo Aero公司將研發(fā)重點(diǎn)從城市空運(yùn)飛行器平臺轉(zhuǎn)向集成分布式混合電推進(jìn)系統(tǒng)
VerdeGo Aero公司意識到新興的電動垂直起降(eVTOL)市場對推進(jìn)技術(shù)發(fā)展的迫切需要，而目前的純電推進(jìn)技術(shù)短期內(nèi)無法滿足需求，因此決定將重點(diǎn)從平臺研發(fā)轉(zhuǎn)向混合動力系統(tǒng)。
VerdeGo Aero公司創(chuàng)立于2017年12月，位于安柏瑞德航空大學(xué)佛羅里達(dá)州代托納的MicaPlex孵化器內(nèi)，由查理·林德伯格（Charles Lindbergh）的孫子埃里克·林德伯格（Erik Lindbergh）成立，長期支持清潔，安靜的電動飛機(jī)研制。該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人還有安柏瑞德航空大學(xué)（ERAU）鷹飛行研究中心主任帕特·安德森(Pat Anderson)和埃里克·巴奇(Eric Bartsch)。該公司計(jì)劃研發(fā)一款雙座eVTOL的PAT200飛機(jī)，采用混合電推進(jìn)來驅(qū)動傾轉(zhuǎn)翼上的8個旋翼。
1、VerdeGo Aero公司計(jì)劃開發(fā)基于活塞和渦輪的混合推進(jìn)系統(tǒng)，分別適用于2-3座和5-7座的飛機(jī)
目前全球有超過100家公司在研制電動垂直起降飛行器（eVTOL），但林德伯格認(rèn)為這些項(xiàng)目設(shè)計(jì)存在缺陷，或是基于無法擴(kuò)展的飛行縮比模型或是依賴電池技術(shù)的設(shè)計(jì)，而基于全電池推進(jìn)系統(tǒng)的項(xiàng)目風(fēng)險非常高。
VerdeGo Aero公司正在開發(fā)集成分布式電推進(jìn)系統(tǒng)(IDEP)，一種端到端的混合動力電推進(jìn)系統(tǒng)，與當(dāng)今的技術(shù)發(fā)展水平相匹配，可給其他飛機(jī)制造商提供合適的動力裝置。公司目前重點(diǎn)研究兩種規(guī)模的混合IDEP：基于活塞發(fā)動機(jī)的2-3座飛機(jī)和基于渦輪發(fā)動機(jī)的5-7座飛機(jī)。
該系統(tǒng)具有多個推進(jìn)器，既可提供推進(jìn)也可用于控制。較小的IDEP-H2基于一個或兩個活塞發(fā)動機(jī)，產(chǎn)生200-325馬力，驅(qū)動一個或兩個發(fā)電機(jī)和4-8個螺旋槳。較大的IDEP-H7具有500-800馬力的渦輪發(fā)動機(jī)。
展開 
