電動垂直起降無人機混合動力光電一體化多任務空基平臺商業計劃書.pptx
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2024-09-08
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1、秘密電動垂直起降無人機混合動力光電一體化多任電動垂直起降無人機混合動力光電一體化多任務空基平臺務空基平臺XXXX動力機械研究所動力機械研究所項目構想項目構想項目構想項目構想1 1 1 1初步技術方案初步技術方案初步技術方案初步技術方案2 2 2 2項目核心競爭力項目核心競爭力項目核心競爭力項目核心競爭力4 4 4 4團隊核心人員團隊核心人員團隊核心人員團隊核心人員5 5 5 5應用前景應用前景應用前景應用前景3 3 3 3項目進展與下一步發展規劃項目進展與下一步發展規劃項目進展與下一步發展規劃項目進展與下一步發展規劃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、項目構想一、項2、目構想地面防空導彈地面防空導彈地面微波武器地面微波武器應急救援無人機應急救援無人機國外最近幾場局部戰爭愈發凸顯了無人機的國外最近幾場局部戰爭愈發凸顯了無人機的嚴重威脅嚴重威脅和反制無人機的和反制無人機的迫切需迫切需求求,傳統的防空導彈或地面激光,傳統的防空導彈或地面激光/電磁武器則存在電磁武器則存在成本高成本高、反應慢反應慢、機動不靈機動不靈活活等短板,難以有效消除無人機帶來的威脅。等短板,難以有效消除無人機帶來的威脅。應急救援無人機越來越多地用于應急通訊、災后地形掃描、監測成像等任務,應急救援無人機越來越多地用于應急通訊、災后地形掃描、監測成像等任務,但是目前的應急無人多為但是目前的應急無人3、多為固定翼平臺固定翼平臺,需要不斷平飛,需要不斷平飛,滯空時間短滯空時間短,平臺,平臺供供電能力較小電能力較小,難以滿足光電設備需求,并且需要,難以滿足光電設備需求,并且需要外置吊艙外置吊艙容納光電設備。容納光電設備。一、項目構想一、項目構想采用混合動力驅動的垂直起降空基平臺搭載采用混合動力驅動的垂直起降空基平臺搭載高能微波武器高能微波武器,摧毀或干擾目標,摧毀或干擾目標區內電子設備區內電子設備,該空基型該空基型高功率微波武器高功率微波武器的發展對未來的的發展對未來的防空反無人機、反導作防空反無人機、反導作戰戰將產生革命性的影響將產生革命性的影響;搭載;搭載合成孔徑雷達、光電設備、應急通訊保障4、設備合成孔徑雷達、光電設備、應急通訊保障設備等用等用于應急搶險救災,有效提升我國應對重大災害險情能力。于應急搶險救災,有效提升我國應對重大災害險情能力。空基微波武器對敵雷達破壞示意圖空基微波武器對敵雷達破壞示意圖應急救援常用光學或電子設備應急救援常用光學或電子設備一、項目構想一、項目構想將電動垂直起降無人機混合動力系統與光學或電子設備的電源系統一體化設將電動垂直起降無人機混合動力系統與光學或電子設備的電源系統一體化設計,計,取消原光電設備的電源系統取消原光電設備的電源系統,減小其尺寸與重量,增加在任務目標區域,減小其尺寸與重量,增加在任務目標區域滯空滯空時間時間,或者提升執行,或者提升執行任務5、半徑任務半徑。電動垂直起降無人機示意圖電動垂直起降無人機示意圖非作戰場景下空基系統工作示意非作戰場景下空基系統工作示意一、項目構想一、項目構想通過綜合能量管理系統,在通過綜合能量管理系統,在任務場景下任務場景下將混合動力系統維持無人機滯空能力將混合動力系統維持無人機滯空能力外的外的剩余功率剩余功率全部供給高能微波武器或光學電子設備,大幅提升微波武器單位面全部供給高能微波武器或光學電子設備,大幅提升微波武器單位面積積輻射功率輻射功率,提高光學電子設備的,提高光學電子設備的掃描或覆蓋半徑掃描或覆蓋半徑。作戰場景下空基高能微波武器工作示意圖作戰場景下空基高能微波武器工作示意圖微波武器系統內部示意圖微6、波武器系統內部示意圖一、項目構想一、項目構想采用電動垂直起降固定翼無人機采用電動垂直起降固定翼無人機可快速抵達任務目標區域可快速抵達任務目標區域,高效的分布式電推氣動布,高效的分布式電推氣動布局設計能夠大幅提升無人機綜合推進效率,局設計能夠大幅提升無人機綜合推進效率,滿足長航時需求滿足長航時需求。高能微波武器系統攻擊目標多樣,既能攻擊來襲高能微波武器系統攻擊目標多樣,既能攻擊來襲導彈、無人機集群導彈、無人機集群等空氣動力目標,等空氣動力目標,又能完成對敵又能完成對敵坦克、步兵戰車、雷達坦克、步兵戰車、雷達等地面目標的壓制。等地面目標的壓制。用于應急搶險救災時,可以用于應急搶險救災時,可以長時間7、懸停在災區上空長時間懸停在災區上空,持續進行通訊保障、地形掃描、,持續進行通訊保障、地形掃描、監測成像等任務。監測成像等任務。固定翼應急救援無人機及任務設備固定翼應急救援無人機及任務設備微波武器對無人機集群的破壞示意圖微波武器對無人機集群的破壞示意圖二、初步技術方案二、初步技術方案高效高功率密度發電機示意圖及參數高效高功率密度發電機示意圖及參數垂直起降無人機平臺示意圖垂直起降無人機平臺示意圖電動垂直起降無人機平臺電動垂直起降無人機平臺,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,垂直起降有效載荷超過效載荷超過22噸,滑跑起降有效載荷超過8、噸,滑跑起降有效載荷超過3 3噸,貨艙容積噸,貨艙容積1616立方米。立方米。大功率混合動力系統大功率混合動力系統,采用兩臺,采用兩臺兆瓦級渦軸發動機兆瓦級渦軸發動機帶動高效高功率密度發電機發電,驅帶動高效高功率密度發電機發電,驅動四臺大型涵道風扇,配合儲能系統共同作為微波武器和光電設備的能源。動四臺大型涵道風扇,配合儲能系統共同作為微波武器和光電設備的能源。寬敞的貨倉可內置搭載微波武器系統、合成孔徑雷達、光電攝像頭及應急通訊保障設備寬敞的貨倉可內置搭載微波武器系統、合成孔徑雷達、光電攝像頭及應急通訊保障設備等,無需外掛吊艙,不影響無人機氣動外形。等,無需外掛吊艙,不影響無人機氣動外形。三、應9、用前景三、應用前景常規實體彈藥常規實體彈藥空基微波武器攻擊示意圖空基微波武器攻擊示意圖在在軍軍用用領領域域,該該電電動動垂垂直直起起降降無無人人機機混混合合動動力力一一體體化化空空基基高高能能微微波波武武器器系系統統采采用用電電源源取取代代實實體體彈彈藥藥產產生生高高能能電電磁磁波波,減減小小了了作作戰戰保保障障的的壓壓力力;具具有有全全天天候候長長時時間間的的戰戰場場壓壓制制能能力力;具具有有攻攻、防防兼兼備備的的特特點點。該該空空基基高高能能微微波波武武器器的的發發展展對對未未來來的的防防空空反反無無人人機機、反反導導作作戰將產生革命性的影響,戰將產生革命性的影響,應用前景廣闊應用前景廣闊10、。三、應用前景三、應用前景電動垂直起降無人機電動垂直起降無人機固定翼應急救援無人機及任務設備固定翼應急救援無人機及任務設備在在民民用用領領域域,搭搭載載光光學學電電子子設設備備的的垂垂直直起起降降無無人人機機混混合合動動力力一一體體化化空空基基平平臺臺,在在有有效效載載荷荷、滯滯空空時時間間、起起降降場場地地的的要要求求等等方方面面比比傳傳統統的的固固定定翼翼或或小小型型四四旋旋翼翼無無人人機機平平臺臺具具有有明明顯顯的的優優勢勢;通通過過搭搭載載不不同同的的光光電電模模塊塊可可以以滿滿足足通通訊訊中中繼繼、地地形形掃掃描描、監監測測成成像像等等災災后后應應急急救援的需求,救援的需求,具有良好11、的市場前景具有良好的市場前景。四、項目核心競爭力四、項目核心競爭力將電動垂直起降無人機將電動垂直起降無人機混合動力系統混合動力系統與與高能微波武器、光學電子設備電源系統高能微波武器、光學電子設備電源系統一體化一體化設計,設計,取消原設備的電源系統取消原設備的電源系統,減小其尺寸與重量,增加在任務目標區域滯空時間,減小其尺寸與重量,增加在任務目標區域滯空時間,或者提升執行任務半徑。或者提升執行任務半徑。將混合動力系統維持無人機將混合動力系統維持無人機滯空能力滯空能力外的剩余功率外的剩余功率全部供給全部供給任務載荷,大幅提升高能任務載荷,大幅提升高能微波武器單位面積微波武器單位面積輻射功率輻射功率12、,提高光學,提高光學/電子設備的電子設備的掃描或覆蓋半徑。掃描或覆蓋半徑。電動垂直起降電動垂直起降空基微波武器空基微波武器系統攻擊示意圖系統攻擊示意圖應急無人機拍攝的災區圖像應急無人機拍攝的災區圖像五、團隊核心人員五、團隊核心人員負責人負責人姓名XX民族漢族出生年月1984.01籍貫天津政治面貌從事專業航空發動機機設計工作單位及職務學位起始時間終止時間院校專業本科2002.92006.7南京航空航天大學飛行器動力工程博士2006.92011.7北京航空航天大學航空宇航推進理論與工程學習經歷學習經歷職務起始時間終止時間單位無2011.082017.03中國XX湖南動力機械研究所發動機壓氣機研究部13、部長助理2017.032020.01中國XX湖南動力機械研究所發動機壓氣機研究部黨總支書記、副部長2020.012021.12中國XX湖南動力機械研究所發動機總體研究部副部長(主持工作)2021.12至今中國XX湖南動力機械研究所發動機總體研究部工作經歷工作經歷基本信息基本信息五、團隊核心人員五、團隊核心人員負責人負責人XXXX,工工學學博博士士,研研究究員員,碩碩士士研研究究生生導導師師,自自參參加加工工作作以以來來一一直直從從事事航航空空發發動動機機型型號號研研制制、預預先先研研究究以以及及新新型型航航空空動動力力技技術術發發展展工工作作。作作為為國國家家某某重重大大項項目目副副總總設設計14、計師師,有有力力推推動動了了我我國國渦渦槳槳發發動動機機跨跨越越式式發發展展,為為我我國國渦渦槳槳發發動動機機研研制制做做出出了了重重要要貢貢獻獻;成成功功研研制制多多型型國國際際先先進進水水平平的的航航空空發發動動機機壓壓氣氣機機部部件件,填填補補了了國國內內空空白白,為為開開展展先先進進渦渦軸軸/渦渦槳槳發發動動機機研研制制奠奠定定堅堅實實技技術術基基礎礎;主主持持國國內內首首個個基基于于燃燃氣氣渦渦輪輪發發動動機機的的混混合合電電推推進進系系統統研研制制,推推動動了了國國內內航航空空混混合合電電推推進進技技術術的的發發展展,為為推推動動實實施施國國家家“碳碳達達峰峰”、“碳中和碳中和”戰15、略提供助力。戰略提供助力。獲獲中中國國航航空空發發動動機機集集團團科科技技進進步步二二等等獎獎1 1項項(排排名名第第1 1)、三三等等獎獎2 2項項(分分別別排排名名第第2 2、第第7 7);獲獲中中國國航航空空發發動動機機集集團團人人才才成成長長獎獎、“十十大大杰杰出出青青年年”、青青年年創創新新型型拔拔尖尖人人才才,中中國國創創新新方方法法大大賽賽國國賽賽三三等等獎獎、省省賽賽一一等等獎獎及及株株洲洲市市五五一一勞勞動動獎獎章章等等;在在核核心心期期刊刊或或學學術術會會議議上上發發表表中中英英文文論論文文1010余余篇篇,獲獲授授權國家發明專利權國家發明專利4 4項。項。五、團隊核心人員16、五、團隊核心人員負責人負責人序號獎勵名稱獎勵等級授獎單位獲獎日期1中國XX集團科技進步獎二等獎(1)XX集團2020.122中國XX集團科技進步獎三等獎(2)XX集團2018.013中國XX集團科技進步獎三等獎(7)XX集團2020.124中國創新方法大賽國賽三等獎三等獎(1)國賽組委會2019.115中國創新方法大賽省賽一等獎一等獎(1)湖南省科技廳2019.116中國XX人才成長獎XX集團2020.017中國XX青年創新型拔尖人才XX集團2019.018中國XX“十大杰出青年”XX集團2021.039株洲市五一勞動獎章株洲市總工會2021.04主要獲獎情況主要獲獎情況五、團隊核心人員五、團17、隊核心人員負責人負責人授權專利情況授權專利情況序號專利號專利名稱專利類別授權/受理年度排名1離心壓氣機及其設計方法發明專利受權201812燃氣渦輪發動機發明專利受權201823離心壓氣機及其設計方法發明專利受權201834管式擴壓器的設計方法及管式擴壓器發明專利受權20193五、團隊核心人員五、團隊核心人員負責人負責人近近5 5年發表的論文情況年發表的論文情況序號著作或論文名稱出版單位或發表刊物名稱作者順序(按順序寫出全部作者,通訊作者標注*號)發表年度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某高壓比離心壓氣機失速裕度擴展三維數值模擬與試驗研究中國工程熱物理學會學術會議論文XX*,王劍,王濤,銀越千,鄒學奇20186基于變系數對流擴散方程的葉片設計方法研究及驗證中國航空學會第十一屆小發會議XX*,陳璇,謝建,唐方明20177一種基于多學科的軸流壓氣機氣動初步設計方法及應用航空科學技術邱道彬,XX*,銀越千,鄒學奇20218進氣畸變下壓氣機過失速三維非定常模型探21、索航空動力學報尹超*,XX,銀越千20189渦軸/渦槳發動機壓氣機流動特點與發展趨勢航空學報銀越千,XX,陳璇*2017五、團隊核心人員五、團隊核心人員其他隊員其他隊員團隊團隊專業齊全專業齊全、年齡層次合理年齡層次合理、工程經驗豐富工程經驗豐富,成功研制過多型航空發動機,在混合,成功研制過多型航空發動機,在混合電推進系統電推進系統總體設計總體設計、高功率密度電機高功率密度電機、高功率密度功率轉換器高功率密度功率轉換器、綜合能量管理系統綜合能量管理系統等方等方面有較強的技術儲備。面有較強的技術儲備。五、團隊核心人員五、團隊核心人員其他隊員其他隊員團隊成員團隊成員 共共 99人人年齡年齡5555歲22、以上歲以上55-3555-35歲歲3535歲以下歲以下0 05 54 4職稱職稱高級高級副高副高中級中級其他其他1 15 53 30 0學歷學歷學位學位博士博士碩士碩士本科本科/學士學士其他其他1 16 62 20 0團隊團隊核心核心成員成員(5-5-1515人)人)姓姓 名名學歷學歷/學位學位職務職務/職稱職稱現從事專業領域現從事專業領域所在單位所在單位是否為企業是否為企業全職人員全職人員研究生研究生/碩士碩士工程師工程師發動機壓氣機氣動發動機壓氣機氣動中國中國XXXX湖南動力機械研究所湖南動力機械研究所是是研究生研究生/碩士碩士高級工程師高級工程師發動機壓氣機氣動發動機壓氣機氣動中國中國X23、XXX湖南動力機械研究所湖南動力機械研究所是是研究生研究生/博士博士研究員研究員發動機控制系統發動機控制系統中國中國XXXX湖南動力機械研究所湖南動力機械研究所是是研究生研究生/碩士碩士高級工程師高級工程師發動機總體結構發動機總體結構中國中國XXXX湖南動力機械研究所湖南動力機械研究所是是本科本科/學士學士工程師工程師發動機總體性能發動機總體性能中國中國XXXX湖南動力機械研究所湖南動力機械研究所是是研究生研究生/碩士碩士高級工程師高級工程師電氣系統電氣系統中國中國XXXX湖南動力機械研究所湖南動力機械研究所是是研究生研究生/碩士碩士高級工程師高級工程師發動機控制系統發動機控制系統中國中國XX24、XX湖南動力機械研究所湖南動力機械研究所是是研究生研究生/碩士碩士高級工程師高級工程師電氣控制電氣控制中國中國XXXX湖南動力機械研究所湖南動力機械研究所是是本科本科/學士學士工程師工程師電氣系統電氣系統中國中國XXXX湖南動力機械研究所湖南動力機械研究所是是80kW80kW級航空混合電推進系統級航空混合電推進系統團隊與湖南團隊與湖南XX股份有限公司聯合開展基于燃氣渦輪發動機的股份有限公司聯合開展基于燃氣渦輪發動機的80kW級混合電推進系統級混合電推進系統飛行演示驗證研究,已在飛行演示驗證研究,已在XX的的SA60L飛行平臺上實現首飛,混合動力系統工作正常,是飛行平臺上實現首飛,混合動力系統工25、作正常,是國國內首次內首次開展開展基于燃氣渦輪發動機基于燃氣渦輪發動機的油電混合動力有人機首飛。的油電混合動力有人機首飛。六、項目進展與下一步發展規劃六、項目進展與下一步發展規劃發電機發電機u發電系統重量發電系統重量:約約160kg160kgu發電機功重比發電機功重比6kW/kg6kW/kgu額定電功率:額定電功率:300kW300kW六、項目進展與下一步發展規劃六、項目進展與下一步發展規劃300kW300kW級渦輪發電系統級渦輪發電系統針針對對未未來來城城市市區區域域貨貨運運或或應應急急救救援援場場景景對對中中小小功功率率等等級級渦渦輪輪發發電電系系統統的的需需求求,基基于于成成熟熟渦渦軸軸26、發發動動機機型型號號,搭搭建建300kW級級高高效效高高可可靠靠性性燃燃氣氣渦渦輪輪發發電電平平臺臺,為為未未來來發發展展300kW和和600kW級級混混合合動動力力研研制制打打下下技技術術驗驗證證基基礎礎。目目前前已已完完成成功功率率密密度度6kW/kg發發電電機機方方案案設設計計,計劃計劃2024年完成年完成300kW級渦輪發電系統集成驗證。級渦輪發電系統集成驗證。兆瓦級混合電推進系統兆瓦級混合電推進系統渦輪發電系統及滑油網絡渦輪發電系統及滑油網絡六、項目進展與下一步發展規劃六、項目進展與下一步發展規劃兆瓦級混合電推進系統兆瓦級混合電推進系統 針針對對軍軍、民民用用大大型型電電動動垂垂直直27、起起降降固固定定翼翼無無人人機機平平臺臺需需求求,以以所所內內某某兆兆瓦瓦級級渦渦軸軸發發動動機機為為原原動動機機開開展展兆兆瓦瓦級級混混合合電電推推進進系系統統研研究究,目目前前已已完完成成方方案案設設計計,計計劃劃2025年年完完成成兆兆瓦瓦級級混合電推進系統地面混合電推進系統地面演示驗證,項目演示驗證,項目獲得獲得“中國中國XX自主創新專項資金自主創新專項資金”支持。支持。七、合作需求七、合作需求高能電磁脈沖高能電磁脈沖發生器與發射天線發生器與發射天線大功率高效高功率密度電機大功率高效高功率密度電機項項目目團團隊隊隸隸屬屬于于中中國國XX湖湖南南動動力力機機械械研研究究所所,研研究究所所28、集集中中小小型型航航空空發發動動機機預預先先研研究究與與研研制制于于一一體體,具具有有雄雄厚厚的的技技術術實實力力和和豐豐富富的的工工程程經經驗驗,在在航航空空混混合合電電推推進進系系統統總總體體設設計計、系統集成驗證系統集成驗證、綜合能量管理系統綜合能量管理系統等方面具有較強技術基礎。等方面具有較強技術基礎。為為了了完完成成電電動動垂垂直直起起降降無無人人機機混混合合動動力力光光電電一一體體化化多多任任務務空空基基平平臺臺的的開開發發,需需要要在在無無人人機機飛飛行行平平臺臺以以及及高高能能微微波波系系統統、合合成成孔孔徑徑雷雷達達、光光電電攝攝像像頭頭、應應急急通通訊訊保保障障設設備備等等方方面面尋尋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電電機機和和高高能能量量密密度度電電池池方方面面也也期期待待開開展展深深入合作。入合作。感謝聆聽,懇請批評指正。感謝聆聽,懇請批評指正。