据罗罗公司网站2019年3月14日报道,由M250发动机改装的混合动力系统成功地完成了地面试验,使罗罗公司为实现向下一代航空器提供混合动力推进系统的愿景迈出了重要一步。M250是一型非常成功的航空发动机,通常用来驱动直升机。该试验是世界上最全面的混合动力推进系统开发和集成计划的一部分,并为2021年的飞行试验铺平了道路。
成功通过地面验证试验的M250混合动力系统三种操作配置分别是:串联混合,并联混合和涡轮-电混合。罗罗公司计划将M250混合动力系统发展为功率从500kW到1MW的推进平台,它具有改变航空动力装置的潜力。该分布式电推进系统将应用于一系列运输平台上,包括EVTOL(电动垂直起降飞机)、通用飞机和混合动力直升机。
罗罗公司电力部副总监Mike Mekhiche博士表示:“罗罗公司一直是航空领域的先驱,我们战略关键要素之一是在所有业务领域倡导电气化。成功试验M250混合动力系统是向混合电推进系统迈出的重要一步,该系统将使更安静、更清洁的新型航空运输成为可能。”
罗罗公司在美国、英国和新加坡的工程师已经利用这型发动机开发出混合电推进系统。自最初开发以来,M250涡桨/涡轴发动机已为170多种固定翼军用、民用飞机和直升机提供动力。罗罗公司选择这型发动机是因为它的成熟度高、功率密度大、易于维护和高可靠性。在过去的半个世纪里,配装M250发动机的机型已经有超过2.5亿小时的飞行记录,近3.3万台M250发动机已经交付给客户。
混合电推进系统试验在位于美国印第安纳波利斯的工厂进行,同时,也对该系统每一个部件和子系统进行了单独的电气性能试验。这些试验包括模拟起飞、巡航、着陆和滑行,并证实了该系统可用于一系列运输平台,包括航程达1609km、起飞重量达2000kg的飞行器。这将支持罗罗公司2018年在英国范堡罗航展上推出的EVTOL概念,同时满足许多其他客户的需求。
Mekhiche博士补充道:“电气化是自大型喷气飞机诞生以来航空领域最令人振奋的发展之一。我们决心利用我们在航空领域的优势,在开发创新的推进系统方面走在前列,以满足航空领域下一代飞机的需要。到那时,它将改变航空运输的设计和生产方式,减少旅行所需的时间,彻底改变货运方式,改变我们城市和基础设施设计的方式。”
罗罗公司混合电推进系统验证机集成了M250发动机、一个高能量密度的电池系统、发电机、电能转换器和一个先进的电力管理和控制系统。电力管理系统优化了推进系统整体性能,使系统能够适用于包括EVTOL在内的各种平台,同时提高效率、降低噪音和排放量。
三种系统配置成功地进行了试验:
•串联混合动力:在这种配置中,发动机和发电机连接组成涡轮-发电机运行,为机载电池系统充电,不能直接产生推力。推力和其他机载系统所需的所有动力都由电池提供。
•并联混合动力:在这种配置中,推力由发动机(机械推力)和电气系统(电推力)组合提供,而飞机的其他动力需求由电池来满足。
•涡轮-电力模式:在这种配置中,发动机驱动发电机产生电力,满足飞机的推力和任何其他动力需求,而电池系统只作为备份。
下一步工作是进一步改进混合动力推进系统,将它集成在飞机上,并计划于2021进行飞行试验。M250混合动力系统是对AE 2100 2.5MW系统的补充,该系统为包括支线航空在内的大型飞机而开发。罗罗公司正与空客一起在E-Fan X验证机平台上对该系统进行试验。
(翻译:周阳,审稿:桑芙云、修娟)