低空經濟是近幾年來熱度不斷攀升的新興產業,但鮮少有人知道,eVTOL電動垂直起降飛行器的動力系統長久以來一直被普惠、賽峰等國際巨頭所壟斷。
![]()
全球小型渦扇發動機市場百分之九十以上的份額由少數幾家歐美企業把持,地緣政治風險讓供應鏈安全成為懸在中國低空產業頭頂的一柄利劍。
![]()
在此背景下,中國航發日前對外披露,我國首型兆瓦級混合動力系統成功完成地面性能聯合試驗,填補了國內大功率航空發電機的研制空白,消息一出,在航空圈引發了廣泛關注。
![]()
即使是在全球范圍內,兆瓦級航空高速發電機也是一個亟待攻克的產業難題,與傳統工業用發電機相比,航空用途對設備的要求截然不同。
![]()
常規一兆瓦工業電機重量高達一到兩噸,而航空發電機在同樣功率下必須將重量壓縮到兩百公斤以內。
工業電機的轉速通常在每分鐘幾千轉,航空發電機的轉速卻要超過每分鐘兩萬轉,工業電機擁有成熟的熱管理系統,航空發電機則需要在極為狹小的空間里解決高溫散熱的挑戰,這堪稱一場在“螺螄殼里做道場”的極限工程。
![]()
國際上,普惠、賽峰、羅羅等航空動力巨頭雖然已經開展了相關布局,但產品大多仍處于實驗室驗證或者小批量試用階段,尚未形成成熟的商業化供應能力。
國內也有廠商在研發類似項目,但最終倒在了中試環節,從立項到拿出可用的產品,這條路上布滿了荊棘。
![]()
時間回溯到2025年8月,湖南株洲的實驗基地里,一臺兆瓦級航空發電機正在做聯調測試,這臺發電機由中國航發湖南動力機械研究所主持研制,上海電氣電站設備有限公司發電機廠與南京航空航天大學無錫研究院參與聯合研制,三地產學研協同開發。
這將是國內首個兆瓦級航空發電機,直接關系到低空經濟產業的天花板能抬升多高。
![]()
然而首輪試驗并不順利,航空發電機因振動超標,未能達到設計標準,現場的壓力陡然增加,如果這個問題不能快速解決,留給這個投資巨大的項目的時間只剩不到四個月,這意味著幾乎不可能重新來過。
![]()
當晚,上發廠團隊從上海緊急趕到湖南現場,全程盯控設備狀態,排查每一處隱患,經過連續數天的分析,團隊終于找到了振動的根源所在。
此后,上發廠、動研所、南航無錫院三方團隊第一時間搭建了線上溝通機制,連夜分析數據、定位問題、敲定優化方案,上發廠團隊負責快速落實結構優化與調整,確保整改方案能夠第一時間落地。
![]()
2025年11月,該航空發電機進行了第二次試驗,結果令人振奮,振動指標優于考核標準,同年12月,滿功率短時試驗成功,標志著發電機的性能滿足航空應用要求,從立項到試驗成功,一兆瓦機型的研發實際用時僅十個月。
這套系統先后完成了兩項關鍵里程碑試驗,首先,發電機完成了地面臺架滿功率一小時穩定運行測試,驗證了單機方案的可靠性。
![]()
一小時連續輸出,不喘振、不超溫、不過載,對工業級普通發電機也許不算什么,但對航空發動機級的集成高速發電機來說,每一步都如同過關。
隨后,系統與動研所的AES100渦軸發動機成功完成了集成直驅滿功率聯合試驗,這個試驗完整地打通了從渦輪機械動力到電能輸出的集成鏈路,這是我國首型地面性能達標的兆瓦級航空發電機系統。
![]()
兆瓦級航空發電機的意義遠不止于“功率大”這三個字,當前,由于純電飛行器還無法滿足長里程、負重飛行的要求,混合動力,通俗地說就是“燒油發電、用電驅動”,是行業公認商業化程度最高的一條動力路徑。
混合動力的核心就是高速發電機。但目前國內航空發電機市場以三百千瓦以下的產品為主,兆瓦級產品領域完全空白,向更大功率發展,是航空發電機行業的大勢所趨。
![]()
上發廠高級工程師算過一筆賬,300千瓦發電機適配的飛行器最大起飛重量大約3噸,可載三到四人。
一兆瓦發電機可以將最大起飛重量提升到八到九噸,可載六到八人,兆瓦級產品的試驗成功,直接拉高了國內eVTOL的功率天花板。
![]()
在低空經濟加速崛起的大背景下,這套兆瓦級渦輪發電系統體積小巧卻爆發力驚人,一小時可發出一千度電。
此次聯合試驗的成功,意味著中國已經掌握了低空飛行器動力系統的自主研發能力,這不僅將重塑低空產業的市場格局,更為低空經濟的規模化商用掃清了障礙。
![]()
目前短時負載試驗成功后,動研所與上發廠正在合作推進樣機訂單落地,市場方面的反饋相當積極。
從湖南株洲的深夜攻堅到江蘇地面臺架的一小時滿功率運行,從振動超標到指標優于考核標準,這場跨越三地的技術攻堅最終交出了一份令人信服的答卷。
![]()
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.