CAIEC路演 | 无人系统用高性能系列微小型涡轮发动机研制及产业化
2021-01-03
以涡喷发动机为核心，成功研制了八型涡喷发动机，完成了地面载荷谱及寿命考核实验，具备小批量生产能力。
企业简介：
西北工业大学通用/无人系统动力工程中心成立于2016年6月，依托西北工业大学动力与能源学院，专注于无人系统用高性能微小型涡轮发动机的系列化研制及产业化。依托学校已通过“装备承制单位资格审查、武器装备质量管理体系认证和武器生产许可备案”。中心负责人为陈玉春教授(博士生导师)，研究领域为涡轮发动机、超燃冲压发动机、组合动力总体设计。参与了我国重大科研项目某型巡航导弹用涡扇发动机的工程研制工作。中心现有专职研发人员10名，核心成员均有多年航空航天动力相关的研制经验，已掌握微小型涡轮发动机研制的关键技术，拥有完备的软硬件条件和专业齐全的研究团队。团队申请专利60余项，授权30余项，国防专利4项，欧洲专利1项。
项目简介：
无人系统用高性能系列微小型涡轮发动机研制及产业化：针对无人系统对高性能动力需求，研制系列推力级别数百公斤和功率级别数百千瓦以内的微小型涡轮发动机，实现了核心技术自主可控；打破了国外对我国的产品封锁与技术封锁，为国内军用高性能无人飞行平台提供可用、可靠、高性能的涡轮动力。目前已完成八型推力范围从5kgf～80kgf推力级别微小型涡喷发动机的工程化研制工作，完成寿命考核试验，已具备小批量交付能力。其中两型实现了起动/发电一体化大功率发电功能；2020年已完成两型发动机的高原起动试验及一型发动机的挂机试飞考核试验；各型号关键性能参数处于国内领先、国际先进水平。重点布局军品市场，形成配套保障能力；并已开始着手布局以由微小型涡喷为核心机衍生出的微小型涡扇、涡轴、涡桨以及微小型燃气轮机的研制，积极拓展应用在民用通航、消防、巡检、货运等无人平台的微小型涡轮发动机市场，稳步推进，竞争融合。目标打造国内最大微小型涡轮发动机研制、生产、保障基地。
整个汇报分为四个部分：首先是背景与市场。今年亚美尼亚的无人蜂群作战系统吸引了世界各国的眼球，无人货运、无人救援和未来的无人化作战模式推动了现代无人系统的高速发展。
目前现有无人飞行器的动力以电动和活塞动力为主，缺点是速度慢、飞行高度低、负载小，在无人飞行器未来发展过程中需要更高性能的动力输出。本项目研制微小型涡轮发动机，对标的是数百公斤以内的涡喷、涡扇、涡轮、涡浆发动机，核心技术自主可控，打破国内目前的山寨现状以及国际对我们产品技术封锁的现状，实现我们产品高性能、高可靠性的动力技术国产自主化。微小型涡轮发动机适用于军用、民用以及军民两用机型，有着广泛的应用场景，随着涡轮发动机对于高性能的需求，其寿命不断提高。未来高性能无人飞行器中涡轮动力是不可替代的动力。我们团队通过近几年对国内的市场调研，现在国家对于微小型涡轮发动机没有相应的布局。我国该领域国企的研制和产业化过程缓慢，成本较高，该领域内的民营企业以仿制国外为主，无法自主。国外相关领域的企业产品，价格较贵，开放性比较差，对我国实行严格的技术封锁。受今年疫情影响，很多产品采购期长。由于国内军民用市场的井喷式的发展，国内、外的相关产品已经无法满足高性能动力的需求。我们团队来自于西北工业大学，目前已经获得国家武器装备承制资格以及质量体系认证。2018年起申请专利50余项，授权30多项，其中国防专利4项，国际专利欧盟授权1项。团队领军人物是陈玉春教授、博导，有丰富的工程经验和理论经验。我作为项目负责人，是西工大航空宇航制造工程专业的博士和博士后，毕业后留校一直从事了无人系统用涡轮发动机研制，以及航空发动机的抗疲劳制造技术研究，04年开始一直从事知识产权相关的工作，具有丰富的专利保护和战略规划经验。团队核心成员，涵盖了小型涡轮发动机的相关专业。团队目前掌握的涡轮发动机核心技术是我们的主要竞争优势，得到了社会各界人士的充分认可。围绕微小型涡轮发动机的核心技术，在部件设计、总体设计与仿真、控制系统以及整机装配等核心技术方面，我们已经掌握相关核心技术。团队依托西北工业大学目前已经建立了设计、研发、装配、试车为一体微型涡轮发动机研发硬件平台，满足微型涡轮发动机的研制需求。我们以涡喷发动机为核心，成功研制了八型涡喷发动机，完成了地面载荷谱及寿命考核实验，具备小批量生产能力。两型实现启动、发电一体化能够满足未来高性能长航时无人飞行器的机载用电，且能量密度更高，推重比更大，在完成发动机的高原起动实验后，基本达到了设计性能。目前产品在性能各方面具有国际优势。
我们目前已经投入千万元，完成了相关的技术研发以及产品销售团队，未来计划融资3000-5000万，出让约20%股权，打造整个产线与规划，项目具有投资低，风险低，产业化较好的优势。今年实现了300万的销售收入，预计在2025年将突破1亿元的总产值。我们的目标是依托陕西航空产业与空港优势，打造国内最强的涡轮发动机研发、生产及保障基地，为客户提供可用、可靠、高性能的动力，让我们实现可以自由飞翔的梦想。
西北工业大学是一个工科大学，具有航空航天的特色，团队拥有多年的技术沉淀，想做成产品，满足市场需求。除了市场需要之外，就是西工大本身航空报国的梦想，我们团队也想依托学校，依托国内的相关资源，把产品做出来，增强国家的航空实力。
您认为团队、资本、技术、市场，哪一项是您创业过程中最大的优势？哪一项是您认为最难的？团队经过两三年的发动机研制，从团队和技术上面来说，这是我们最大的优势，因为团队的领军人物陈玉春教授也是具有多年的工程经验和理论经验，包括整个项目的核心团队成员，也是在相关技术领域具备相关技术，在国内现在是相对领先的。
在产品的产业化和市场化的过程中也发现，市场和推广的过程中资金是我们很大的困难，也想通过社会去推广，获得相关的资金支持，还有更多的市场认可，在市场推广的过程中逐步把产品成熟度进一步的提高。
您的梦想（目标）是什么？您希望十年后您是什么样的？谈起梦想，从留校西工大，然后跟陈老师一起做发动机，这两年伴随着无人系统的快速发展，也看到国内的第一飞人盛广强飞跃洞庭湖，我一直在思考自己做这个为了什么？作为西工大的科研工作者，航空报国的情结是对于做这件事的初衷和长远的梦想，但是对于自己来说，我的梦想就是能够把自己的产品做的非常好，能够搭载自己的动力平台自由在天空中飞翔，希望十年后的我能把我今天的选择作为最为荣耀的一件事，依旧在科研的道路上不断前行。
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