北京大学针对纯电和混动的航空发展趋势,进行了新型电推进航空发动机的研制。开展了宽速域高可靠性电动推进技术研究。拟采用变桨距、三维叶型和叶顶造型等先进气动技术,满足飞行器垂起和低速飞行的桨叶安装角大,高速飞行的桨叶角小的需求。支撑未来电动垂直起降固定翼飞行器起飞和高速平飞对电推进航空发动机性能的不同需求。
传统涡轮发动机涵道风扇由低压涡轮轴驱动,受限于核心机热力循环,风扇转速、可提取功率等调节范围有限;而电推进涵道风扇直接由电机驱动,电机转速和功率调节范围宽广。不同的设计约束条件,使得传统涡轮发动机涵道风扇与电推进涵道风扇的设计空间存在显著差异。针对电推进涵道风扇可用转速及功率范围宽、轴系转动惯量小导致对外界干扰敏感等特点,建立低能耗大推力电推进涵道风扇设计方法是本项目的技术亮点。
团队负责人周超,男,研究员、博导,北京大学叶轮机械实验室主任,航空航天工程系副系主任。2010年毕业于剑桥大学惠特尔实验室,获得博士学位。在英国期间,参与了罗罗公司先进航空发动机的研究工作,2011年回到北京大学后建立了叶轮机械实验室。目前主要从事飞行器和动力系统的研究工作。回国以来,在科学研究、实验室建设、人才培养等方面成果突出。负责了工信部、国家自然科学基金、北京高精尖中心、工业部门的十余项项目,担任了国际推进与动力国际会议的审稿共同主席,担任“两机”专项、工信部民机专项等评审专家;担任国际国内重要会议的分会主席,并在国际国内会议上多次做邀请报告。
核心团队成员为北京大学的博士后、博士生,也有来自于工业界的合作伙伴。团队成员在航空动力领域具有十多年的研发经验。近三年来,团队成员根据新型绿色飞行器的要求,开展了电推进航空发动机的研发工作,获得了原理样机。通过这些年的磨合,团队具备了很好的协同工作能力。同时团队成员的专业背景和工作经验彼此之间很好的互补,从产品开发、市场营销、产品运营、公司战略、资本运作、法规质量和生产制造都有非常丰富的实践经验。
评价单位:“科创中国”双碳产业科技服务团 (中国工程热物理学会)
评价时间:2022-12-07
综合评价
该成果属于自主创新,在电推进航空领域具有引领性作用,技术创新性很强,并能对新兴的绿色航空业有很好支撑作用,已经获得了包括国家级项目在内的多个项目支持。
该产品尚处于研发阶段,获得了原理样机,潜在投资回报比高,目标市场处于成长市场,目前类似产品竞争不多。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。建议进行投资,尽快产品化,在此基础上加大推广力度。
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