CAIEC路演 | 無人系統用高性能系列微小型渦輪發(fā)動機研制及產業(yè)化
2021-01-03
以渦噴發(fā)動機為核心，成功研制了八型渦噴發(fā)動機，完成了地面載荷譜及壽命考核實驗，具備小批量生產能力。
企業(yè)簡介：
西北工業(yè)大學通用/無人系統動力工程中心成立于2016年6月，依托西北工業(yè)大學動力與能源學院，專注于無人系統用高性能微小型渦輪發(fā)動機的系列化研制及產業(yè)化。依托學校已通過“裝備承制單位資格審查、武器裝備質量管理體系認證和武器生產許可備案”。中心負責人為陳玉春教授(博士生導師)，研究領域為渦輪發(fā)動機、超燃沖壓發(fā)動機、組合動力總體設計。參與了我國重大科研項目某型巡航導彈用渦扇發(fā)動機的工程研制工作。中心現有專職研發(fā)人員10名，核心成員均有多年航空航天動力相關的研制經驗，已掌握微小型渦輪發(fā)動機研制的關鍵技術，擁有完備的軟硬件條件和專業(yè)齊全的研究團隊。團隊申請專利60余項，授權30余項，國防專利4項，歐洲專利1項。
項目簡介：
無人系統用高性能系列微小型渦輪發(fā)動機研制及產業(yè)化：針對無人系統對高性能動力需求，研制系列推力級別數百公斤和功率級別數百千瓦以內的微小型渦輪發(fā)動機，實現了核心技術自主可控；打破了國外對我國的產品封鎖與技術封鎖，為國內軍用高性能無人飛行平臺提供可用、可靠、高性能的渦輪動力。目前已完成八型推力范圍從5kgf～80kgf推力級別微小型渦噴發(fā)動機的工程化研制工作，完成壽命考核試驗，已具備小批量交付能力。其中兩型實現了起動/發(fā)電一體化大功率發(fā)電功能；2020年已完成兩型發(fā)動機的高原起動試驗及一型發(fā)動機的掛機試飛考核試驗；各型號關鍵性能參數處于國內領先、國際先進水平。重點布局軍品市場，形成配套保障能力；并已開始著手布局以由微小型渦噴為核心機衍生出的微小型渦扇、渦軸、渦槳以及微小型燃氣輪機的研制，積極拓展應用在民用通航、消防、巡檢、貨運等無人平臺的微小型渦輪發(fā)動機市場，穩(wěn)步推進，競爭融合。目標打造國內最大微小型渦輪發(fā)動機研制、生產、保障基地。
整個匯報分為四個部分：首先是背景與市場。今年亞美尼亞的無人蜂群作戰(zhàn)系統吸引了世界各國的眼球，無人貨運、無人救援和未來的無人化作戰(zhàn)模式推動了現代無人系統的高速發(fā)展。
目前現有無人飛行器的動力以電動和活塞動力為主，缺點是速度慢、飛行高度低、負載小，在無人飛行器未來發(fā)展過程中需要更高性能的動力輸出。本項目研制微小型渦輪發(fā)動機，對標的是數百公斤以內的渦噴、渦扇、渦輪、渦漿發(fā)動機，核心技術自主可控，打破國內目前的山寨現狀以及國際對我們產品技術封鎖的現狀，實現我們產品高性能、高可靠性的動力技術國產自主化。微小型渦輪發(fā)動機適用于軍用、民用以及軍民兩用機型，有著廣泛的應用場景，隨著渦輪發(fā)動機對于高性能的需求，其壽命不斷提高。未來高性能無人飛行器中渦輪動力是不可替代的動力。我們團隊通過近幾年對國內的市場調研，現在國家對于微小型渦輪發(fā)動機沒有相應的布局。我國該領域國企的研制和產業(yè)化過程緩慢，成本較高，該領域內的民營企業(yè)以仿制國外為主，無法自主。國外相關領域的企業(yè)產品，價格較貴，開放性比較差，對我國實行嚴格的技術封鎖。受今年疫情影響，很多產品采購期長。由于國內軍民用市場的井噴式的發(fā)展，國內、外的相關產品已經無法滿足高性能動力的需求。我們團隊來自于西北工業(yè)大學，目前已經獲得國家武器裝備承制資格以及質量體系認證。2018年起申請專利50余項，授權30多項，其中國防專利4項，國際專利歐盟授權1項。團隊領軍人物是陳玉春教授、博導，有豐富的工程經驗和理論經驗。我作為項目負責人，是西工大航空宇航制造工程專業(yè)的博士和博士后，畢業(yè)后留校一直從事了無人系統用渦輪發(fā)動機研制，以及航空發(fā)動機的抗疲勞制造技術研究，04年開始一直從事知識產權相關的工作，具有豐富的專利保護和戰(zhàn)略規(guī)劃經驗。團隊核心成員，涵蓋了小型渦輪發(fā)動機的相關專業(yè)。團隊目前掌握的渦輪發(fā)動機核心技術是我們的主要競爭優(yōu)勢，得到了社會各界人士的充分認可。圍繞微小型渦輪發(fā)動機的核心技術，在部件設計、總體設計與仿真、控制系統以及整機裝配等核心技術方面，我們已經掌握相關核心技術。團隊依托西北工業(yè)大學目前已經建立了設計、研發(fā)、裝配、試車為一體微型渦輪發(fā)動機研發(fā)硬件平臺，滿足微型渦輪發(fā)動機的研制需求。我們以渦噴發(fā)動機為核心，成功研制了八型渦噴發(fā)動機，完成了地面載荷譜及壽命考核實驗，具備小批量生產能力。兩型實現啟動、發(fā)電一體化能夠滿足未來高性能長航時無人飛行器的機載用電，且能量密度更高，推重比更大，在完成發(fā)動機的高原起動實驗后，基本達到了設計性能。目前產品在性能各方面具有國際優(yōu)勢。
我們目前已經投入千萬元，完成了相關的技術研發(fā)以及產品銷售團隊，未來計劃融資3000-5000萬，出讓約20%股權，打造整個產線與規(guī)劃，項目具有投資低，風險低，產業(yè)化較好的優(yōu)勢。今年實現了300萬的銷售收入，預計在2025年將突破1億元的總產值。我們的目標是依托陜西航空產業(yè)與空港優(yōu)勢，打造國內最強的渦輪發(fā)動機研發(fā)、生產及保障基地，為客戶提供可用、可靠、高性能的動力，讓我們實現可以自由飛翔的夢想。
您為什么要創(chuàng)新？是哪一刻什么原因點燃了您？西北工業(yè)大學是一個工科大學，具有航空航天的特色，團隊擁有多年的技術沉淀，想做成產品，滿足市場需求。除了市場需要之外，就是西工大本身航空報國的夢想，我們團隊也想依托學校，依托國內的相關資源，把產品做出來，增強國家的航空實力。
您認為團隊、資本、技術、市場，哪一項是您創(chuàng)業(yè)過程中最大的優(yōu)勢？哪一項是您認為最難的？團隊經過兩三年的發(fā)動機研制，從團隊和技術上面來說，這是我們最大的優(yōu)勢，因為團隊的領軍人物陳玉春教授也是具有多年的工程經驗和理論經驗，包括整個項目的核心團隊成員，也是在相關技術領域具備相關技術，在國內現在是相對領先的。
在產品的產業(yè)化和市場化的過程中也發(fā)現，市場和推廣的過程中資金是我們很大的困難，也想通過社會去推廣，獲得相關的資金支持，還有更多的市場認可，在市場推廣的過程中逐步把產品成熟度進一步的提高。
您的夢想（目標）是什么？您希望十年后您是什么樣的？談起夢想，從留校西工大，然后跟陳老師一起做發(fā)動機，這兩年伴隨著無人系統的快速發(fā)展，也看到國內的第一飛人盛廣強飛躍洞庭湖，我一直在思考自己做這個為了什么？作為西工大的科研工作者，航空報國的情結是對于做這件事的初衷和長遠的夢想，但是對于自己來說，我的夢想就是能夠把自己的產品做的非常好，能夠搭載自己的動力平臺自由在天空中飛翔，希望十年后的我能把我今天的選擇作為最為榮耀的一件事，依舊在科研的道路上不斷前行。
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