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柴油推进器飞向天空

柴油推进器飞向天空EPS 柴油动力飞机发动机,重量不到 700 磅,处于测试模式。

EPS 正在开发可以为私人飞机提供动力的柴油动力发动机。

在威斯康星州西北部的一个小镇,一群敬业的工程师、设计师和机械师正在与一个有远见的管理团队合作,研究一个可能对通用航空产生革命性影响并影响其他飞行形式的概念。尽管“柴油”一词通常会让人联想到从土方设备到汽车等车辆中的大型发动机,但 EPS(Engineered Propulsion Systems;威斯康星州新里士满)的团队正处于开发足够大的柴油发动机的最后阶段为私人飞机提供动力的重量、尺寸和能力。

为什么选择柴油机?根据 Ryan Kuebker 的说法,EPS 特别l 项目协调员,“我们的飞机发动机将提供传统柴油发动机的所有优势,甚至更多。例如,它可以用更少的燃料飞得更远,但有效载荷更大;它可以驱动铝制螺旋桨;它运行更清洁,同时提供更大的扭矩和马力;而且,由于它使用传统柴油或 Jet A,它将不仅限于特种航空气体。此外,对于在更偏远地区(例如阿拉斯加)飞行的飞行员来说,随时可用的常规燃料将是一个显着优势。”

该发动机最初是由 EPS 创始人兼首席工程师总裁迈克尔富克斯和副总裁构想的史蒂文·温齐尔。 Fuchs 毕业于德国亚琛科学大学,在航空涡轮机方面拥有丰富的经验,他于 2005 年提出了发动机的概念。六年后,他开始建造原型。

“最初引擎的想法是从与 drone e 的合作中演变而来的发动机。我们还可以设想未来航空燃气的逐步淘汰,因此需要能够使用更重的燃料运行的发动机,例如煤油、柴油和 Jet A。我们倾向于通用航空,因为该领域的制造商是结合无法进一步改进的旧发动机设计。同时,我们意识到我们的设计必须在多个方面与更传统的发动机竞争,包括总重量和成本。多亏了我们的团队和他们跳出框框思考的能力,我们才能够应对这些挑战。”

材料方程

柴油推进器飞向天空许多独特的组件发动机的安装需要大量的高精度夹具。附件驱动盖需要大量加工,并为多个组件提供紧凑的外壳.

EPS 发动机的一个主要区别在于材料虽然更轻,但必须保持在航空环境中尚未遇到的条件下产生动力和可靠运行的能力。为了满足成本参数并提高效率,组件的设计考虑了可制造性,并在可能的情况下执行多个独立的功能。例如,附件箱包含两个燃油泵、一个水泵、交流发电机驱动器和其他附件。

使用各种材料(包括铝、不锈钢和其他合金)制造此类复杂零件需要五个轴加工能力,以实现必要的高强度、薄壁化。根据 Kuebker 的说法,“组件的包装和布置提出了自己的一系列挑战,因为我们必须使形式与功能相匹配,以便以正确的重量提供最紧凑的包装。就目前而言,我们仅比传统燃气发动机重 50 磅ne 的安装重量不到 700 磅。”

专业知识满足新条件

多个组件的工程和加工不仅需要经过验证的专业知识,还需要能够设想在哪些条件下成品将被操作。此外,还必须考虑柴油发动机的特殊要求。例如,一项挑战涉及较冷环境对较稠燃料的影响。

“我们已制定应对较低温度的规定,其中之一是使用 Jet A 燃料,”Kuebker 说。 “18,000 英尺的最大飞行上限将排除非常高海拔的自然寒冷大气。使用 Jet A 时,这些大气温度不会成为问题。”

除了管理团队和工程人员外,EPS 还雇用了五名机械师、两名质量控制专家和一名夹具设计师。由于其 CAD/CAM 功能,hyperMill 软件与 Espr 一起被选中它。主要的机加工操作在两台 DMG 加工中心上进行——DMC 85 monoBLOCK 型和 DMU 65 monoBLOCK 型。旋转部件的操作是在 Mori Seiki NLX 2500 上完成的,不久的将来将为其添加棒材进给机构。其他机器包括 Mori Seiki NTX 1000 和 Gildemeister Sprint 20-8 Linear。

行业兴趣

柴油推进器飞向天空加工后完成的传动轴,使用Hainbuch精密工件夹持系统.

这个独特的概念引起了整个行业的兴趣。航空传奇人物迪克·鲁坦 (Dick Rutan) 和其他重要人物会定期获悉事态发展。甚至在原型发动机(一个 180º V8 概念)获得认证之前,感兴趣的各方就已经要求该公司探索适用于无人机应用的四缸设计。

“从一开始,我们就以协作的方式开展工作,”Fuchs 说。 “我们一直在与国内外的机身制造商交谈,我们的投资者基础是国际范围的。我们是一家私人控股公司,我们的投资者明白,在产品开发和最终的 FAA 认证之间,像这样的承诺代表着需要持续承诺的漫长旅程。”

投资者和潜在客户都很兴奋不仅因为明显的优势,而且因为发动机将提供的潜在长期经济性。

“虽然我们预计最初​​比典型的燃气动力飞机发动机贵 30%,但我们的发动机将在大修之前可以运行 3,000 小时,”Keubker 说。 “此外,我们估计发动机缸体最多可运行 9,000 小时。考虑到柴油运行的额外经济性,随着时间的推移,这将代表大量节省。”

随着认证过程的顺利进行,Fuchs、Weinzierl 和首席财务官 Paul Mayer 的 EPS 管理团队正在热切地规划新发动机的生产阶段,并利用他们在为未来设计制定计划的设计过程。

一群有远见的人在偏远地区工作,成功改变了航空业的面貌,这已经不是第一次了.莱特兄弟、格伦柯蒂斯和其他先驱者会理解的。

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