【职业动态】美英团队打造超音速混电动发动机用于下一代马赫3飞机

  英国高功能电机制造商Helix宣告与美国加利福尼亚州航空航天草创公司Astro Mechanica达到深度协作，为后者研制的自适应发动机概念供给中心电动电机。两边联合打造的“Duality”双用处推动体系，以高功率密度电机技能为中心，旨在霸占超音速飞翔面对的最大经济应战——燃油功率问题，有望解锁近程军用与民用超音速飞机的广泛应用场景。

  据介绍，Duality发动机选用共同的混合动力电动架构，经过功率密集型电动电机将推动单元与涡轮轴中心别离。其作业原理为：涡轮发电机凭仗燃气轮机经过两台电机发电，进而为推动器中的四台Helix SPX242-94电机供电，由后者操控电扇与压缩机运转。这一立异规划使其具有多形式自适应才能：亚音速飞翔时可模仿涡扇发动机运转，统筹燃油经济性与低噪音；低超音速阶段切换为涡喷形式供给微弱推力；极高超音速阶段则转变为冲压发动机形式，完结从起飞到3马赫以上速度的全流程高效运转。调配先进机身规划，Astro Mechanica正致力于研制全球首架具有跨太平洋飞翔才能的超音速飞机。

  作为Astro Mechanica第四代发动机原型机的中心动力组件，四台Helix SPX242-94电机承担着推动器单元两级压缩机的驱动使命。该电机功能体现亮眼：峰值功率可达400千瓦，最大扭矩470牛·米；继续运作时的状态下可输出300千瓦功率与286牛·米扭矩，且完结了极高的功率密度——单体分量仅31.3公斤，功率密度高达12.7千瓦/公斤，远超电动汽车职业干流水平。为应对超音速飞翔的极点环境，Helix还专门开发了高压阻隔体系与冷却计划计划，保证电机在20000转/分钟的高转速、高空淡薄空气等苛刻条件下安稳运转。

  两边协作已进入下一代研制技能阶段。Helix正为Astro Mechanica第五代推动体系模块规划定制化电机，该电机将用于驱动全尺度发动机的涡轮发电机，具有发电机与推动双形式运转才能：继续输出功率可达900千瓦，峰值功率950千瓦，最高运转转速20000转/分钟，最大扭矩575牛·米。新研制的电机阻隔体系专为极点高空运转场景规划，逐渐提升了体系的环境适应性。

  Helix的径向磁通电机被视为Astro Mechanica技能打破的要害支撑。Helix航空航天首席工程师德里克·乔达努-贝利（Derek Jordanou-Bailey）表明：“咱们为自家电机能够为Duality发动机供给动力而深感骄傲，这款发动机有望重塑航空航天范畴的展开格式。数十年来，Helix一直深耕电动动力体系前沿技能，现在已成为多个高功能范畴电气化进程的中心推动者。Astro Mechanica的发动机证明，咱们无与伦比的功率密度技能有望彻底改变整个职业的工程逻辑与经济格式。”

  现在，Astro Mechanica正展开第四代发动机原型机的测验作业，方针在三年内完结首飞。该公司的久远愿景是，未来十年内让按需超音速客运游览像现在的商业航空游览相同快捷实惠。需求咱们来重视的是，Astro Mechanica已取得2760万美元融资，投资方包含美国联合航空风险投资部分、Andreessen Horowitz等13家组织，为研制技能供给了足够资金支撑。此前其第三代涡轮电动自适应喷气发动机已完结初次热火测验，验证了该技能道路的可行性，且该系列发动机还具有本钱与环保优势，运转本钱仅为传统航空燃油的十分之一，碳排放可削减30%。

  值得一提的是，Helix凭仗深沉的赛车运动技能沉淀，其电机、逆变器及电动推动单元已成为电动方程式（Formula E）等赛事的规范装备，还为麦克拉伦Spéirling、路特斯Evija等多款纪录级超级跑车供给动力。近年来，依托极高的功率密度优势，Helix成功将事务拓宽至航空航天、国防、海洋等范畴，协作目标包括笔直起降飞翔器、太空发射服务商、赛艇游艇及陆海空防务渠道等。