电动垂直起降无人机混合动力光电一体化多任务空基平台商业计划书.pptx
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编号:1049102
2024-09-08
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1、秘密电动垂直起降无人机混合动力光电一体化多任电动垂直起降无人机混合动力光电一体化多任务空基平台务空基平台XXXX动力机械研究所动力机械研究所项目构想项目构想项目构想项目构想1 1 1 1初步技术方案初步技术方案初步技术方案初步技术方案2 2 2 2项目核心竞争力项目核心竞争力项目核心竞争力项目核心竞争力4 4 4 4团队核心人员团队核心人员团队核心人员团队核心人员5 5 5 5应用前景应用前景应用前景应用前景3 3 3 3项目进展与下一步发展规划项目进展与下一步发展规划项目进展与下一步发展规划项目进展与下一步发展规划6 6 6 6合作需求合作需求合作需求合作需求7 7 7 7一、项目构想一、项2、目构想地面防空导弹地面防空导弹地面微波武器地面微波武器应急救援无人机应急救援无人机国外最近几场局部战争愈发凸显了无人机的国外最近几场局部战争愈发凸显了无人机的严重威胁严重威胁和反制无人机的和反制无人机的迫切需迫切需求求,传统的防空导弹或地面激光,传统的防空导弹或地面激光/电磁武器则存在电磁武器则存在成本高成本高、反应慢反应慢、机动不灵机动不灵活活等短板,难以有效消除无人机带来的威胁。等短板,难以有效消除无人机带来的威胁。应急救援无人机越来越多地用于应急通讯、灾后地形扫描、监测成像等任务,应急救援无人机越来越多地用于应急通讯、灾后地形扫描、监测成像等任务,但是目前的应急无人多为但是目前的应急无人3、多为固定翼平台固定翼平台,需要不断平飞,需要不断平飞,滞空时间短滞空时间短,平台,平台供供电能力较小电能力较小,难以满足光电设备需求,并且需要,难以满足光电设备需求,并且需要外置吊舱外置吊舱容纳光电设备。容纳光电设备。一、项目构想一、项目构想采用混合动力驱动的垂直起降空基平台搭载采用混合动力驱动的垂直起降空基平台搭载高能微波武器高能微波武器,摧毁或干扰目标,摧毁或干扰目标区内电子设备区内电子设备,该空基型该空基型高功率微波武器高功率微波武器的发展对未来的的发展对未来的防空反无人机、反导作防空反无人机、反导作战战将产生革命性的影响将产生革命性的影响;搭载;搭载合成孔径雷达、光电设备、应急通讯保障4、设备合成孔径雷达、光电设备、应急通讯保障设备等用等用于应急抢险救灾,有效提升我国应对重大灾害险情能力。于应急抢险救灾,有效提升我国应对重大灾害险情能力。空基微波武器对敌雷达破坏示意图空基微波武器对敌雷达破坏示意图应急救援常用光学或电子设备应急救援常用光学或电子设备一、项目构想一、项目构想将电动垂直起降无人机混合动力系统与光学或电子设备的电源系统一体化设将电动垂直起降无人机混合动力系统与光学或电子设备的电源系统一体化设计,计,取消原光电设备的电源系统取消原光电设备的电源系统,减小其尺寸与重量,增加在任务目标区域,减小其尺寸与重量,增加在任务目标区域滞空滞空时间时间,或者提升执行,或者提升执行任务5、半径任务半径。电动垂直起降无人机示意图电动垂直起降无人机示意图非作战场景下空基系统工作示意非作战场景下空基系统工作示意一、项目构想一、项目构想通过综合能量管理系统,在通过综合能量管理系统,在任务场景下任务场景下将混合动力系统维持无人机滞空能力将混合动力系统维持无人机滞空能力外的外的剩余功率剩余功率全部供给高能微波武器或光学电子设备,大幅提升微波武器单位面全部供给高能微波武器或光学电子设备,大幅提升微波武器单位面积积辐射功率辐射功率,提高光学电子设备的,提高光学电子设备的扫描或覆盖半径扫描或覆盖半径。作战场景下空基高能微波武器工作示意图作战场景下空基高能微波武器工作示意图微波武器系统内部示意图微6、波武器系统内部示意图一、项目构想一、项目构想采用电动垂直起降固定翼无人机采用电动垂直起降固定翼无人机可快速抵达任务目标区域可快速抵达任务目标区域,高效的分布式电推气动布,高效的分布式电推气动布局设计能够大幅提升无人机综合推进效率,局设计能够大幅提升无人机综合推进效率,满足长航时需求满足长航时需求。高能微波武器系统攻击目标多样,既能攻击来袭高能微波武器系统攻击目标多样,既能攻击来袭导弹、无人机集群导弹、无人机集群等空气动力目标,等空气动力目标,又能完成对敌又能完成对敌坦克、步兵战车、雷达坦克、步兵战车、雷达等地面目标的压制。等地面目标的压制。用于应急抢险救灾时,可以用于应急抢险救灾时,可以长时间7、悬停在灾区上空长时间悬停在灾区上空,持续进行通讯保障、地形扫描、,持续进行通讯保障、地形扫描、监测成像等任务。监测成像等任务。固定翼应急救援无人机及任务设备固定翼应急救援无人机及任务设备微波武器对无人机集群的破坏示意图微波武器对无人机集群的破坏示意图二、初步技术方案二、初步技术方案高效高功率密度发电机示意图及参数高效高功率密度发电机示意图及参数垂直起降无人机平台示意图垂直起降无人机平台示意图电动垂直起降无人机平台电动垂直起降无人机平台,最大,最大巡航速度巡航速度400km/h400km/h,航程航程1800km1800km,垂直起降有,垂直起降有效载荷超过效载荷超过22吨,滑跑起降有效载荷超过8、吨,滑跑起降有效载荷超过3 3吨,货舱容积吨,货舱容积1616立方米。立方米。大功率混合动力系统大功率混合动力系统,采用两台,采用两台兆瓦级涡轴发动机兆瓦级涡轴发动机带动高效高功率密度发电机发电,驱带动高效高功率密度发电机发电,驱动四台大型涵道风扇,配合储能系统共同作为微波武器和光电设备的能源。动四台大型涵道风扇,配合储能系统共同作为微波武器和光电设备的能源。宽敞的货仓可内置搭载微波武器系统、合成孔径雷达、光电摄像头及应急通讯保障设备宽敞的货仓可内置搭载微波武器系统、合成孔径雷达、光电摄像头及应急通讯保障设备等,无需外挂吊舱,不影响无人机气动外形。等,无需外挂吊舱,不影响无人机气动外形。三、应9、用前景三、应用前景常规实体弹药常规实体弹药空基微波武器攻击示意图空基微波武器攻击示意图在在军军用用领领域域,该该电电动动垂垂直直起起降降无无人人机机混混合合动动力力一一体体化化空空基基高高能能微微波波武武器器系系统统采采用用电电源源取取代代实实体体弹弹药药产产生生高高能能电电磁磁波波,减减小小了了作作战战保保障障的的压压力力;具具有有全全天天候候长长时时间间的的战战场场压压制制能能力力;具具有有攻攻、防防兼兼备备的的特特点点。该该空空基基高高能能微微波波武武器器的的发发展展对对未未来来的的防防空空反反无无人人机机、反反导导作作战将产生革命性的影响,战将产生革命性的影响,应用前景广阔应用前景广阔10、。三、应用前景三、应用前景电动垂直起降无人机电动垂直起降无人机固定翼应急救援无人机及任务设备固定翼应急救援无人机及任务设备在在民民用用领领域域,搭搭载载光光学学电电子子设设备备的的垂垂直直起起降降无无人人机机混混合合动动力力一一体体化化空空基基平平台台,在在有有效效载载荷荷、滞滞空空时时间间、起起降降场场地地的的要要求求等等方方面面比比传传统统的的固固定定翼翼或或小小型型四四旋旋翼翼无无人人机机平平台台具具有有明明显显的的优优势势;通通过过搭搭载载不不同同的的光光电电模模块块可可以以满满足足通通讯讯中中继继、地地形形扫扫描描、监监测测成成像像等等灾灾后后应应急急救援的需求,救援的需求,具有良好11、的市场前景具有良好的市场前景。四、项目核心竞争力四、项目核心竞争力将电动垂直起降无人机将电动垂直起降无人机混合动力系统混合动力系统与与高能微波武器、光学电子设备电源系统高能微波武器、光学电子设备电源系统一体化一体化设计,设计,取消原设备的电源系统取消原设备的电源系统,减小其尺寸与重量,增加在任务目标区域滞空时间,减小其尺寸与重量,增加在任务目标区域滞空时间,或者提升执行任务半径。或者提升执行任务半径。将混合动力系统维持无人机将混合动力系统维持无人机滞空能力滞空能力外的剩余功率外的剩余功率全部供给全部供给任务载荷,大幅提升高能任务载荷,大幅提升高能微波武器单位面积微波武器单位面积辐射功率辐射功率12、,提高光学,提高光学/电子设备的电子设备的扫描或覆盖半径。扫描或覆盖半径。电动垂直起降电动垂直起降空基微波武器空基微波武器系统攻击示意图系统攻击示意图应急无人机拍摄的灾区图像应急无人机拍摄的灾区图像五、团队核心人员五、团队核心人员负责人负责人姓名XX民族汉族出生年月1984.01籍贯天津政治面貌从事专业航空发动机机设计工作单位及职务学位起始时间终止时间院校专业本科2002.92006.7南京航空航天大学飞行器动力工程博士2006.92011.7北京航空航天大学航空宇航推进理论与工程学习经历学习经历职务起始时间终止时间单位无2011.082017.03中国XX湖南动力机械研究所发动机压气机研究部13、部长助理2017.032020.01中国XX湖南动力机械研究所发动机压气机研究部党总支书记、副部长2020.012021.12中国XX湖南动力机械研究所发动机总体研究部副部长(主持工作)2021.12至今中国XX湖南动力机械研究所发动机总体研究部工作经历工作经历基本信息基本信息五、团队核心人员五、团队核心人员负责人负责人XXXX,工工学学博博士士,研研究究员员,硕硕士士研研究究生生导导师师,自自参参加加工工作作以以来来一一直直从从事事航航空空发发动动机机型型号号研研制制、预预先先研研究究以以及及新新型型航航空空动动力力技技术术发发展展工工作作。作作为为国国家家某某重重大大项项目目副副总总设设计14、计师师,有有力力推推动动了了我我国国涡涡桨桨发发动动机机跨跨越越式式发发展展,为为我我国国涡涡桨桨发发动动机机研研制制做做出出了了重重要要贡贡献献;成成功功研研制制多多型型国国际际先先进进水水平平的的航航空空发发动动机机压压气气机机部部件件,填填补补了了国国内内空空白白,为为开开展展先先进进涡涡轴轴/涡涡桨桨发发动动机机研研制制奠奠定定坚坚实实技技术术基基础础;主主持持国国内内首首个个基基于于燃燃气气涡涡轮轮发发动动机机的的混混合合电电推推进进系系统统研研制制,推推动动了了国国内内航航空空混混合合电电推推进进技技术术的的发发展展,为为推推动动实实施施国国家家“碳碳达达峰峰”、“碳中和碳中和”战15、略提供助力。战略提供助力。获获中中国国航航空空发发动动机机集集团团科科技技进进步步二二等等奖奖1 1项项(排排名名第第1 1)、三三等等奖奖2 2项项(分分别别排排名名第第2 2、第第7 7);获获中中国国航航空空发发动动机机集集团团人人才才成成长长奖奖、“十十大大杰杰出出青青年年”、青青年年创创新新型型拔拔尖尖人人才才,中中国国创创新新方方法法大大赛赛国国赛赛三三等等奖奖、省省赛赛一一等等奖奖及及株株洲洲市市五五一一劳劳动动奖奖章章等等;在在核核心心期期刊刊或或学学术术会会议议上上发发表表中中英英文文论论文文1010余余篇篇,获获授授权国家发明专利权国家发明专利4 4项。项。五、团队核心人员16、五、团队核心人员负责人负责人序号奖励名称奖励等级授奖单位获奖日期1中国XX集团科技进步奖二等奖(1)XX集团2020.122中国XX集团科技进步奖三等奖(2)XX集团2018.013中国XX集团科技进步奖三等奖(7)XX集团2020.124中国创新方法大赛国赛三等奖三等奖(1)国赛组委会2019.115中国创新方法大赛省赛一等奖一等奖(1)湖南省科技厅2019.116中国XX人才成长奖XX集团2020.017中国XX青年创新型拔尖人才XX集团2019.018中国XX“十大杰出青年”XX集团2021.039株洲市五一劳动奖章株洲市总工会2021.04主要获奖情况主要获奖情况五、团队核心人员五、团17、队核心人员负责人负责人授权专利情况授权专利情况序号专利号专利名称专利类别授权/受理年度排名1离心压气机及其设计方法发明专利受权201812燃气涡轮发动机发明专利受权201823离心压气机及其设计方法发明专利受权201834管式扩压器的设计方法及管式扩压器发明专利受权20193五、团队核心人员五、团队核心人员负责人负责人近近5 5年发表的论文情况年发表的论文情况序号著作或论文名称出版单位或发表刊物名称作者顺序(按顺序写出全部作者,通讯作者标注*号)发表年度1ANovelViscousThroughflowModelforCompressorAnalysisandItsApplicationInt18、ernationalJournalofFluidMechanic&ThermalSciencesHailiangJin,DaobinQiu,YueqianYin20202ModelingofCounter-RotatingLiftFan/MainEngineCombinedPropulsionSystemandLiftFanAerodynamicDesignICAS(32ndCongressoftheInternationalCounciloftheAeronauticalSciences)HailiangJIN,XuanCHEN,DaobinQIU,YueqianYIN20213Design19、andTestofaHighSlopeAngleIntermediateDuctbetweenLowPressureCompressorandHighPressureCompressorICAS(32ndCongressoftheInternationalCounciloftheAeronauticalSciences)HailiangJIN,JunZHANG,JunfengWU,DaobinQIU,YueqianYIN20214ApplicationofaSkewed-SlotCasingTreatmentinaHigh-loadingAxial-CentrifugalCompressorI20、CAS(32ndCongressoftheInternationalCounciloftheAeronauticalSciences)HailiangJIN,DaobinQIU,YueqianYIN,XueqiZOU20215某高压比离心压气机失速裕度扩展三维数值模拟与试验研究中国工程热物理学会学术会议论文XX*,王剑,王涛,银越千,邹学奇20186基于变系数对流扩散方程的叶片设计方法研究及验证中国航空学会第十一届小发会议XX*,陈璇,谢建,唐方明20177一种基于多学科的轴流压气机气动初步设计方法及应用航空科学技术邱道彬,XX*,银越千,邹学奇20218进气畸变下压气机过失速三维非定常模型探21、索航空动力学报尹超*,XX,银越千20189涡轴/涡桨发动机压气机流动特点与发展趋势航空学报银越千,XX,陈璇*2017五、团队核心人员五、团队核心人员其他队员其他队员团队团队专业齐全专业齐全、年龄层次合理年龄层次合理、工程经验丰富工程经验丰富,成功研制过多型航空发动机,在混合,成功研制过多型航空发动机,在混合电推进系统电推进系统总体设计总体设计、高功率密度电机高功率密度电机、高功率密度功率转换器高功率密度功率转换器、综合能量管理系统综合能量管理系统等方等方面有较强的技术储备。面有较强的技术储备。五、团队核心人员五、团队核心人员其他队员其他队员团队成员团队成员 共共 99人人年龄年龄5555岁22、以上岁以上55-3555-35岁岁3535岁以下岁以下0 05 54 4职称职称高级高级副高副高中级中级其他其他1 15 53 30 0学历学历学位学位博士博士硕士硕士本科本科/学士学士其他其他1 16 62 20 0团队团队核心核心成员成员(5-5-1515人)人)姓姓 名名学历学历/学位学位职务职务/职称职称现从事专业领域现从事专业领域所在单位所在单位是否为企业是否为企业全职人员全职人员研究生研究生/硕士硕士工程师工程师发动机压气机气动发动机压气机气动中国中国XXXX湖南动力机械研究所湖南动力机械研究所是是研究生研究生/硕士硕士高级工程师高级工程师发动机压气机气动发动机压气机气动中国中国X23、XXX湖南动力机械研究所湖南动力机械研究所是是研究生研究生/博士博士研究员研究员发动机控制系统发动机控制系统中国中国XXXX湖南动力机械研究所湖南动力机械研究所是是研究生研究生/硕士硕士高级工程师高级工程师发动机总体结构发动机总体结构中国中国XXXX湖南动力机械研究所湖南动力机械研究所是是本科本科/学士学士工程师工程师发动机总体性能发动机总体性能中国中国XXXX湖南动力机械研究所湖南动力机械研究所是是研究生研究生/硕士硕士高级工程师高级工程师电气系统电气系统中国中国XXXX湖南动力机械研究所湖南动力机械研究所是是研究生研究生/硕士硕士高级工程师高级工程师发动机控制系统发动机控制系统中国中国XX24、XX湖南动力机械研究所湖南动力机械研究所是是研究生研究生/硕士硕士高级工程师高级工程师电气控制电气控制中国中国XXXX湖南动力机械研究所湖南动力机械研究所是是本科本科/学士学士工程师工程师电气系统电气系统中国中国XXXX湖南动力机械研究所湖南动力机械研究所是是80kW80kW级航空混合电推进系统级航空混合电推进系统团队与湖南团队与湖南XX股份有限公司联合开展基于燃气涡轮发动机的股份有限公司联合开展基于燃气涡轮发动机的80kW级混合电推进系统级混合电推进系统飞行演示验证研究,已在飞行演示验证研究,已在XX的的SA60L飞行平台上实现首飞,混合动力系统工作正常,是飞行平台上实现首飞,混合动力系统工25、作正常,是国国内首次内首次开展开展基于燃气涡轮发动机基于燃气涡轮发动机的油电混合动力有人机首飞。的油电混合动力有人机首飞。六、项目进展与下一步发展规划六、项目进展与下一步发展规划发电机发电机u发电系统重量发电系统重量:约约160kg160kgu发电机功重比发电机功重比6kW/kg6kW/kgu额定电功率:额定电功率:300kW300kW六、项目进展与下一步发展规划六、项目进展与下一步发展规划300kW300kW级涡轮发电系统级涡轮发电系统针针对对未未来来城城市市区区域域货货运运或或应应急急救救援援场场景景对对中中小小功功率率等等级级涡涡轮轮发发电电系系统统的的需需求求,基基于于成成熟熟涡涡轴轴26、发发动动机机型型号号,搭搭建建300kW级级高高效效高高可可靠靠性性燃燃气气涡涡轮轮发发电电平平台台,为为未未来来发发展展300kW和和600kW级级混混合合动动力力研研制制打打下下技技术术验验证证基基础础。目目前前已已完完成成功功率率密密度度6kW/kg发发电电机机方方案案设设计计,计划计划2024年完成年完成300kW级涡轮发电系统集成验证。级涡轮发电系统集成验证。兆瓦级混合电推进系统兆瓦级混合电推进系统涡轮发电系统及滑油网络涡轮发电系统及滑油网络六、项目进展与下一步发展规划六、项目进展与下一步发展规划兆瓦级混合电推进系统兆瓦级混合电推进系统 针针对对军军、民民用用大大型型电电动动垂垂直直27、起起降降固固定定翼翼无无人人机机平平台台需需求求,以以所所内内某某兆兆瓦瓦级级涡涡轴轴发发动动机机为为原原动动机机开开展展兆兆瓦瓦级级混混合合电电推推进进系系统统研研究究,目目前前已已完完成成方方案案设设计计,计计划划2025年年完完成成兆兆瓦瓦级级混合电推进系统地面混合电推进系统地面演示验证,项目演示验证,项目获得获得“中国中国XX自主创新专项资金自主创新专项资金”支持。支持。七、合作需求七、合作需求高能电磁脉冲高能电磁脉冲发生器与发射天线发生器与发射天线大功率高效高功率密度电机大功率高效高功率密度电机项项目目团团队队隶隶属属于于中中国国XX湖湖南南动动力力机机械械研研究究所所,研研究究所所28、集集中中小小型型航航空空发发动动机机预预先先研研究究与与研研制制于于一一体体,具具有有雄雄厚厚的的技技术术实实力力和和丰丰富富的的工工程程经经验验,在在航航空空混混合合电电推推进进系系统统总总体体设设计计、系统集成验证系统集成验证、综合能量管理系统综合能量管理系统等方面具有较强技术基础。等方面具有较强技术基础。为为了了完完成成电电动动垂垂直直起起降降无无人人机机混混合合动动力力光光电电一一体体化化多多任任务务空空基基平平台台的的开开发发,需需要要在在无无人人机机飞飞行行平平台台以以及及高高能能微微波波系系统统、合合成成孔孔径径雷雷达达、光光电电摄摄像像头头、应应急急通通讯讯保保障障设设备备等等方方面面寻寻求求合合作作伙伙伴伴,此此外外,在在大大功功率率高高效效高高功功率率密密度度电电机机和和高高能能量量密密度度电电池池方方面面也也期期待待开开展展深深入合作。入合作。感谢聆听,恳请批评指正。感谢聆听,恳请批评指正。