賽峰為Zunum混合電推進(jìn)支線客機(jī)提供發(fā)動(dòng)機(jī)

賽峰集團(tuán)將為美國(guó)Zunm公司ZA10的混合電推進(jìn)系統(tǒng)提供阿蒂丹（Ardiden）3Z渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。 ZA10飛機(jī)與PC-12或比奇“空中國(guó)王”相比，運(yùn)營(yíng)成本可降低60%～80%。

總部位于西雅圖的Zunum公司創(chuàng)立于2017年4月，已經(jīng)獲得波音HorizonX和捷藍(lán)（Jetblue）技術(shù)投資機(jī)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)投資，開(kāi)展12座的ZA10支線飛機(jī)的研究。

ZA10支線飛機(jī)將采用電池和渦輪-發(fā)電機(jī)兩種動(dòng)力，共同驅(qū)動(dòng)兩個(gè)500 kW的電動(dòng)涵道風(fēng)扇產(chǎn)生動(dòng)力。飛機(jī)機(jī)載電池組提供500kW的功率，渦輪-發(fā)電機(jī)系統(tǒng)也提供500kW的功率。賽峰集團(tuán)提供的阿蒂丹3Z渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)則是由Zunum公司另行選擇。渦輪-發(fā)電機(jī)系統(tǒng)將安裝在ZA10機(jī)體后部的兩個(gè)涵道風(fēng)扇中間，而機(jī)載電池組則被置于機(jī)體、機(jī)翼和短艙里。

阿蒂丹3Z是賽峰集團(tuán)阿蒂丹3的改型，阿蒂丹 3發(fā)動(dòng)機(jī)于2013年獲得適航認(rèn)證。Zunum公司想采用一型更加現(xiàn)代化的發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)公司認(rèn)為渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)比渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)更有優(yōu)勢(shì)，因此選擇了阿蒂丹 3系列，賽峰集團(tuán)也將按Zunum公司的需求研制阿蒂丹 3Z，并重新取證。對(duì)于選擇渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)而不是渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)，Zunum公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官馬特·克納普評(píng)論說(shuō)：“渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)更短更緊湊，動(dòng)力軸從冷端輸出功率，使得它更容易用螺栓固定在發(fā)電機(jī)上?！彼M(jìn)一步表示，與直升機(jī)配裝的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)功率有高低起伏不同，阿蒂丹 3Z 在ZA10飛機(jī)上將始終工作在最佳狀態(tài)，使耗油率更低、壽命更長(zhǎng)，而且將結(jié)合新材料和全生命周期管理來(lái)延長(zhǎng)關(guān)鍵部件的壽命，以降低總的運(yùn)營(yíng)成本。值得一提的是，混合電推進(jìn)系統(tǒng)的一大特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)就是帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在最佳狀態(tài)，由電力系統(tǒng)去調(diào)節(jié)輸出功率的升降。

Zunum公司正在開(kāi)發(fā)電動(dòng)機(jī)和涵道風(fēng)扇，并計(jì)劃于2018年年底前選定一型發(fā)電機(jī)。賽峰集團(tuán)將把阿蒂丹3Z與Zunum公司選擇的發(fā)電機(jī)組合起來(lái)，并計(jì)劃于2019年中期在法國(guó)進(jìn)行渦輪-發(fā)電機(jī)的地面試驗(yàn)，之后在飛行試驗(yàn)平臺(tái)（FTB）上進(jìn)行飛行試驗(yàn)。

Zunm公司已經(jīng)采購(gòu)羅克韋爾公司的“渦輪指揮官”（Turbo Commander）渦槳飛機(jī)作為推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)。飛機(jī)將進(jìn)行階段性改裝和測(cè)試。第一步，飛機(jī)的兩臺(tái)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)中的一臺(tái)將被電動(dòng)機(jī)取代，開(kāi)始只由電池組供電，通過(guò)一個(gè)齒輪箱驅(qū)動(dòng)原來(lái)的螺旋槳，于2019年夏天進(jìn)行試飛。第二步，待賽峰集團(tuán)完成渦輪-發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的地面試驗(yàn)以后，將之與飛機(jī)融合，在“渦輪指揮官”飛行試驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行飛行試驗(yàn)，“渦輪指揮官”將在2019年年底前搭載渦輪-發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)首飛。第三步，將涵道風(fēng)扇安裝于“渦輪指揮官”的機(jī)翼下，試驗(yàn)完整的混合電推進(jìn)系統(tǒng)。安裝完整的混合電推進(jìn)系統(tǒng)后，“渦輪指揮官”飛行試驗(yàn)平臺(tái)將進(jìn)行一系列改裝，Zunum公司將升級(jí)其控制軟件?？思{普聲稱(chēng)，在ZA10首飛以前，其動(dòng)力系統(tǒng)將在飛行試驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)月的確認(rèn)試驗(yàn)。值得一提的是，Zunum公司選擇“渦輪指揮官”做飛行試驗(yàn)平臺(tái)的原因之一是該機(jī)的機(jī)翼離地高，方便安裝涵道風(fēng)扇。賽峰直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)公司在20世紀(jì)70年代亦曾利用“渦輪指揮官”作為其阿斯泰方（Astafan）小型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行試驗(yàn)平臺(tái)。

Zunum公司將ZA10飛機(jī)稱(chēng)為混合電推進(jìn)飛機(jī)，因?yàn)槠渫七M(jìn)系統(tǒng)為模塊化設(shè)計(jì)，電池組和渦輪-發(fā)電機(jī)是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊。電池組可隨著技術(shù)進(jìn)步定期升級(jí)，隨著電池能量密度提升，飛機(jī)航程可由2020年的1126km提高至2030年的1609 km。初期，電池和渦輪-發(fā)電機(jī)各提供大概50%的動(dòng)力。之后，隨著電池能量密度的提高，運(yùn)營(yíng)商可以有兩個(gè)選擇：一是讓飛機(jī)航程更遠(yuǎn)；二是用額外的電池替換渦輪-發(fā)電機(jī)，將飛機(jī)變成全電推進(jìn)飛機(jī)，降低運(yùn)營(yíng)成本。

Zunum公司已經(jīng)建造了涵道風(fēng)扇的全尺寸試驗(yàn)臺(tái)，正將電機(jī)整合到一起并開(kāi)發(fā)控制律。公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了逆變器，準(zhǔn)備試驗(yàn)電動(dòng)機(jī)?？思{普表示，“已向美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）遞交了涵道風(fēng)扇的初步取證計(jì)劃?！?Zunum公司還沒(méi)有最終確定電池產(chǎn)品，但正在與幾家電池供應(yīng)商洽談，電池必須向前兼容?？思{普對(duì)此解釋?zhuān)骸叭绻覀兘裉齑_定了電池選型，適航取證完成時(shí)電池就會(huì)過(guò)時(shí)。我們正在努力開(kāi)發(fā)一種靈活的、模塊化的蓄電系統(tǒng)，并建立每?jī)赡曛匦氯∽C的簡(jiǎn)化流程?！盳unum公司的目標(biāo)是將ZA10飛機(jī)運(yùn)營(yíng)成本，包括燃油、電力和電池，降到每座千米5美分，或者每小時(shí)250美元，與PC-12或比奇“空中國(guó)王”相比，運(yùn)營(yíng)成本降低60%～80%。

賽峰集團(tuán)目前在混合電推進(jìn)系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展良好，貝爾直升機(jī)公司已經(jīng)選擇賽峰為其電動(dòng)垂直起降（eVTOL）飛行器驗(yàn)證機(jī)提供分布式混合電推進(jìn)系統(tǒng)，該機(jī)定于2020年首飛。目前，賽峰集團(tuán)正在法國(guó)開(kāi)展該混合電推進(jìn)系統(tǒng)的地面試驗(yàn)。

此外，2018年7月，賽峰混合電推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)展路線圖中達(dá)到了一個(gè)重要里程碑，其分布式混合電推進(jìn)系統(tǒng)開(kāi)展了首輪地面試驗(yàn)，1個(gè)渦輪-發(fā)電機(jī)組合與電池組連接，為多個(gè)電動(dòng)機(jī)提供電力，電動(dòng)機(jī)再驅(qū)動(dòng)螺旋槳提供推力，試驗(yàn)中供電系統(tǒng)產(chǎn)生了100kW的功率。