摘要
上周,IHI 宣布与国内多家合作伙伴共同开发出世界上第一台安装在喷气发动机尾喷口内的兆瓦级电动机。这一成就是该公司飞机和推进系统更加电气化的架构 (MEAAP) 项目的成果之一。这项技术创新举措旨在优化包括发动机在内的飞机系统的整体能源管理,以帮助减少二氧化碳排放。
IHI 研发的这款电机,将作为日本新能源和产业技术综合开发组织的“先进飞机系统实际应用研究与开发项目”的先进电力推进系统和电动混合动力系统研发的一部分。
尽管联合国国际民用航空组织(International Civil Aviation Organization)的目标是到 2050 年实现这些飞机零碳排放,但随着旅行需求的增长,全球客机机队在未来 20 年内将增加一倍。因此,既要提高传统技术,又要革新安全、经济、环保的飞机系统。
MEAAP 项目不仅寻求使飞机电气化,而且还通过优化包括发动机在内的飞机系统来提高燃油效率,重新利用客舱空气来冷却电气设备。目前的设计将客舱空气排放到飞机外部,但没有有效利用。这将消除对复杂的传统液压、气动和其他系统的需求,从而提高设计自由度和可维护性,同时减轻重量。IHI 正在与国内外合作伙伴合作进行各种研发工作,以实现其 MEAAP 目标。
IHI 的新型发动机嵌入式电动机可以为飞机提供动力,也是混合动力电力推进系统的关键技术,该系统的研发正在世界各地进行。
2020 年 3 月,IHI 研发了一种 250 千瓦级的嵌入式发动机电动机,为目前运行的客机提供了最大的发电机容量。当时,它开发了一种高密度模制线圈技术,具有 300°C 的耐热绝缘涂层。此外,它还开发了一种排气加热系统技术,该技术利用了该公司在喷气发动机研发中的热、流体和结构技术。通过彻底改造发电机制,创造出一种可以提供超过 1 兆瓦电力的电动机,它进一步了提高效率。
IHI 在秋田大学电气建筑联合研究中心的下一代电机评估实验室对其新电机进行了评估。这是日本最大的此类设施。这项工作证实,当将发动机轴直接连接到尾锥内部时,该公司可以达到预期的每分钟转数。
IHI 将继续开发混合动力电力推进系统,为飞机提供电力,并希望在本十年中期展示发动机嵌入式电动机。通过结合用于飞机推进的大功率电动机、电动涡轮压缩机、高通量塑料磁体转子和电动氢涡轮鼓风机,IHI 将实现一系列推进系统的电气化和优化,包括未来的混合动力电力推进系统以及整个飞机系统。
文章来源:IHI
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