赛峰直升机发动机准备进行混合动力推进,2024年测试计划

自然科学作者 / 花爷 / 2025-01-23 03:08
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      赛峰直升机发动机公司正在为2024年的关键测试项目做准备,该公司正在努力使多种混合动力技术成熟,为未来几十年装备

  

  

  赛峰直升机发动机公司正在为2024年的关键测试项目做准备,该公司正在努力使多种混合动力技术成熟,为未来几十年装备下一代发动机做好准备。

  “我们正在探索不同类型的混合动力——最终,我们不知道哪一种会起飞或被市场采用,”该推进系统专业公司负责项目的执行副总裁瓦伦丁?萨菲尔(Valentin Safir)表示。

  2023年对生态模式系统进行了测试,以确保快速重启

  Safir强调,赛峰集团还没有开始开发新的热机,但已经准备好了多种“技术砖块”,可以实现这种动力装置的混合动力。

  “到2030年代,我们希望有不同的推进系统来利用这些不同的砖块。”

  它认为混合动力有三条主要路线,即微混合动力、并联混合动力和破坏性推进。

  微混合动力本质上是赛峰集团双发直升机的“生态模式”。这是一种在巡航阶段关闭两个涡轮机中的一个的方法,通过在最佳功率输出下运行剩余的发动机来实现更好的燃油消耗。

  但萨菲尔说,该系统的关键在于能够迅速重启闲置的发动机,特别是在紧急情况下,“你需要非常、非常快的重启”。

  这就是混合动力元件——一个小电池和100kW范围内的电动机——的部署,使重启速度比标准电动启动装置更快。

  “我们不需要它长时间为飞行提供动力,只是为了快速重启热发动机。”

  2023年,使用2500马力(1860千瓦)阿内托涡轮轴的地面测试成功结束,表明发动机能够“在几秒钟内”重新启动。

  萨菲尔拒绝透露动力装置重新启动的具体速度,但他补充说:“关键是它能够足够快地重新启动,这样飞行员就不会看到他们的飞行路线受到任何干扰。它比今天任何电动启动器都快得多。”

  赛峰集团的下一步是在飞行中演示该系统,这是一个里程碑,应该在今年晚些时候或2025年初,使用aneto - 1x动力的空中客车直升机赛车。

  TGen 600可以为下一代飞行器提供动力

  虽然“竞速者”计划在未来几周内进行首次飞行,但生态模式系统将在稍后的飞行测试活动中进行评估。

  赛峰集团还在考虑在一架单引擎直升机上进行平行混合动力系统的飞行测试,该公司去年完成了第一轮台架测试。

  混合动力系统由电池、电动机、电力电子设备和控制系统组成,可以在发动机故障时提供备用电源(可能长达10分钟),也可以在某些飞行阶段提供动力,从而更好地调整和优化热发动机。

  萨菲尔说,在2023年的第一次台架测试中,“我们学到了很多东西,特别是在[控制系统]方面”,计划在“今年下半年”进行第二次地面测试。

  这将包括模拟热发动机故障和控制系统“接管电力”,以确保飞行能够安全完成。

  他说:“我们需要能够非常、非常快地转向电力。”“控制系统需要为此做好准备。”

  飞行测试仍然是最终目标,虽然Safir表示赛峰集团“还没有任何消息要宣布”,但公开讨论正在进行中,以“扩展该系统的开发并在实际飞行中进行测试”。

  尽管空中客车直升机公司此前已经在其FlightLab平台上测试了一种电池和马达——它称之为发动机备用系统(EBS),但这种100千瓦的备用系统只提供了30秒的飞行功率。

  Safir认为赛峰集团的最终系统将会更大。他说:“我们已经在谈论略高于100千瓦的(输出)。”“我们说的不是10倍,但肯定比10倍还要多一点。”

  最终,该系统的开发将取决于市场反馈:运营商是想要一个真正的应急系统,一个可以提供长达10分钟电力的系统,还是一个功率提升系统?Safir说,赛峰集团正在寻求为每一种情况做好准备。“在那之前,我们将保持非常灵活的做法。如果只选择一个用例,限制就太大了。”

  Safir说,赛峰直升机发动机公司正在探索不同的混合动力策略

  与此同时,赛峰集团继续为颠覆性的推进架构做准备——用于垂直或短距起降(STOL)应用的串联或并联混合动力系统。

  它已经与美国短起降飞机开发商Electra达成协议,将进行基于1200艘Arrano直升机发动机的涡轮发电机的飞行测试。

  该系统被称为TGen 600,由一对300kW的发电机连接到Arrano,产生赛峰集团认为整个行业所需的600kW输出。

  2023年,在法国西南部的制造商博尔德斯基地进行了一次“非常成功”的地面测试。

  “作为一个产品,我们有一些运作良好的东西。我们的下一步是在飞行中进行测试——这正是我们所缺少的。”他指出,与伊莱克特拉的协议预计将在两年内实现飞行。

  Safir表示,目标是将基于arrano的TGen 600产品添加到其标准目录中,可能在2028-2029年的时间框架内。

  但首先,该系统需要在尺寸、重量和输出方面进行优化。他说:“伊莱克特拉的演示飞行将是获得更优化和更强大的东西的第一步。”

  Safir补充说,赛峰集团的目标是提供一种只比标准Arrano长30%左右的涡轮发电机。“这不是我们所拥有的,而是我们的目标。”

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