孫立業(yè)，郝羿飛，趙奉同(.中國航發(fā)沈陽發(fā)動(dòng)機(jī)研究所 預(yù)研總體部，沈陽 005；.沈陽市第二中學(xué)，沈陽 006；.沈陽航空航天大學(xué) 航空航天工程學(xué)部(院),沈陽 06)

名家綜述

多電發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用前景研究

孫立業(yè)1，郝羿飛2，趙奉同3
(1.中國航發(fā)沈陽發(fā)動(dòng)機(jī)研究所 預(yù)研總體部，沈陽 110015；2.沈陽市第二中學(xué)，沈陽 110016；3.沈陽航空航天大學(xué) 航空航天工程學(xué)部(院),沈陽 110136)

介紹了多電發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和優(yōu)勢，綜合研究了多電發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。以未來應(yīng)用為目標(biāo)，從發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)角度分析了應(yīng)用多電技術(shù)的關(guān)鍵問題，詳細(xì)闡述了磁浮軸承和內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究方向，并提出了利用成熟發(fā)動(dòng)機(jī)為平臺(tái)進(jìn)行多電技術(shù)驗(yàn)證以促進(jìn)技術(shù)成熟的思路，為技術(shù)預(yù)研提供參考。

多電發(fā)動(dòng)機(jī)；磁浮軸承；內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)；關(guān)鍵技術(shù)

全電飛機(jī)是一種以電氣系統(tǒng)取代液壓、氣動(dòng)和機(jī)械系統(tǒng)的飛機(jī)，即所有的次級功率均以電的形式傳輸、分配，如果電氣系統(tǒng)部分取代次級功率系統(tǒng)，就形成了多電飛機(jī)。多電飛機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，包括提高了可靠性和維修性，降低了使用和維護(hù)費(fèi)用等[1-2]，如果是軍用作戰(zhàn)飛機(jī)，兆瓦級電力獲取可用于裝備大功率定向能武器[3-4]，作戰(zhàn)中將獲得巨大優(yōu)勢。由于飛機(jī)飛行和次級功率系統(tǒng)所需的動(dòng)力(或功率)均來自發(fā)動(dòng)機(jī)，由此聯(lián)想到多電發(fā)動(dòng)機(jī)的概念。一般來說，發(fā)動(dòng)機(jī)只要能提供給飛機(jī)足夠的電力，不管發(fā)動(dòng)機(jī)本身是否取消了機(jī)械液壓系統(tǒng)，也不影響飛機(jī)實(shí)現(xiàn)多電或全電。當(dāng)然如果發(fā)動(dòng)機(jī)本身也實(shí)現(xiàn)了多電設(shè)計(jì)，將極大提升發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、維修性和保障性，大幅提高發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能。

1 多電發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)與潛在收益

1.1 多電發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)

所謂多電發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)特征是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上用磁浮軸承(又叫電磁軸承或磁力軸承)取代傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承，用集成在發(fā)動(dòng)機(jī)主軸上的起動(dòng)發(fā)電機(jī)給發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)提供所需的電，并用全部電氣化的傳動(dòng)附件取代機(jī)械、液壓傳動(dòng)附件[5]。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)也將由集中式全權(quán)限數(shù)字電子控制系統(tǒng)改為分布式控制系統(tǒng)。

多電發(fā)動(dòng)機(jī)由于采用磁浮軸承和全電氣化傳動(dòng)，可取消發(fā)動(dòng)機(jī)原有的齒輪傳動(dòng)和外部附件齒輪箱及潤滑系統(tǒng)，還可以省去復(fù)雜的軸承腔、迷宮式封嚴(yán)等結(jié)構(gòu)。磁浮軸承在不工作或發(fā)生故障時(shí)(如電力失效)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子無法處于懸浮狀態(tài)，所以需要加裝輕重量的輔助軸承(也叫備份軸承或保護(hù)軸承)，以保證對轉(zhuǎn)子的支承，保護(hù)磁浮軸承系統(tǒng)不受損壞。

固定在發(fā)動(dòng)機(jī)軸上的一體化起動(dòng)發(fā)電機(jī)是集起動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)功能于一體的電機(jī)。它利用電機(jī)可逆原理，在發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作前作為電起動(dòng)機(jī)工作，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子到一定轉(zhuǎn)速后，發(fā)動(dòng)機(jī)噴油點(diǎn)火并逐步進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)；此后，發(fā)動(dòng)機(jī)反過來帶動(dòng)電機(jī)，使其成為發(fā)電機(jī)，向飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)用電設(shè)備供電。

1.2 應(yīng)用多電技術(shù)的潛在優(yōu)勢

在發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用多電技術(shù)有很多好處[6-8]，具體來說，包括以下方面。

(1)多電發(fā)動(dòng)機(jī)采用內(nèi)置式一體化起動(dòng)發(fā)電機(jī)，可取消中央傳動(dòng)和齒輪箱，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，減小迎風(fēng)面積；發(fā)動(dòng)機(jī)軸上提取的電功率可以為多電飛機(jī)的系統(tǒng)提供電力，還能為機(jī)載高能束武器提供能源；所產(chǎn)生的電功率可以考慮由兩根以上的發(fā)動(dòng)機(jī)軸分擔(dān)，可以重新優(yōu)化燃?xì)獍l(fā)生器，有利于控制喘振和擴(kuò)大空中點(diǎn)火包線，改善發(fā)動(dòng)機(jī)適用性。

(2)采用電氣傳動(dòng)，附件可分散布置，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)迎風(fēng)面積；同時(shí)，相比機(jī)械(液壓、氣壓)作動(dòng)結(jié)構(gòu)，電傳動(dòng)會(huì)減少零件數(shù)。

(3)多電發(fā)動(dòng)機(jī)由于采用非接觸式的磁浮軸承，可取消傳統(tǒng)的潤滑系統(tǒng)和軸承腔密封裝置，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，降低復(fù)雜性，提高可靠性；而且可免除滑油帶來的著火危險(xiǎn)，維修性更好，安全性更高。

(4)通過對磁浮軸承的控制可以對發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行振動(dòng)主動(dòng)控制和葉尖間隙控制，同時(shí)可進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，不僅可提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率和降低燃油消耗量，而且可靠性更高。

(5)控制系統(tǒng)采用分布式控制技術(shù)，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，減輕重量，提高可靠性，改善故障隔離特性，減少壽命期成本。

2 多電技術(shù)研究現(xiàn)狀

實(shí)現(xiàn)多電技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用，需要解決很多的技術(shù)問題，其中，磁浮軸承和內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)是實(shí)現(xiàn)多電發(fā)動(dòng)機(jī)最主要的兩大關(guān)鍵，兩者技術(shù)方案的選取、尺寸、重量、冷卻設(shè)計(jì)等方面與發(fā)動(dòng)機(jī)其它部件和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)密切相關(guān)。

2.1 磁浮軸承技術(shù)的發(fā)展

磁浮軸承是一種全新的支承形式，它藉助于永久磁鐵或電磁鐵產(chǎn)生的磁力使轉(zhuǎn)子懸浮，并在控制器的控制下克服外載荷的作用使轉(zhuǎn)子圍繞其慣性中心旋轉(zhuǎn)。它可以是徑向的，也可以是軸向的，一個(gè)完整的磁浮軸承系統(tǒng)通常包括兩個(gè)徑向軸承和一個(gè)軸向軸承及其控制系統(tǒng)。每個(gè)徑向軸承控制兩個(gè)自由度，每個(gè)軸向軸承控制一個(gè)自由度，一套磁浮軸承系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)子的5個(gè)自由度。因磁浮軸承具有無接觸、無摩擦、無磨損、無振動(dòng)、無噪音、不需要潤滑和密封等一系列優(yōu)點(diǎn)，在能源交通、超高速精密加工、航空航天、機(jī)器人等高科技領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。

對磁浮軸承的的研究在150年前就已開始，從20世紀(jì)70年代以來，逐步在機(jī)床、渦輪機(jī)械等方面得到應(yīng)用。將磁浮軸承用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研究始于20世紀(jì)90年代初，為促進(jìn)技術(shù)成熟，歐美國家持續(xù)開展了技術(shù)研究和驗(yàn)證工作。1994年，美國普惠公司利用XTC-65核心機(jī)進(jìn)行了100小時(shí)的磁浮軸承地面試驗(yàn)[9]，在后續(xù)研究中GE和普惠公司均開展了深入工作。1998年4月，歐洲啟動(dòng)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)用主動(dòng)磁浮軸承計(jì)劃(AMBIT)，目的是開發(fā)主動(dòng)磁浮軸承和輔助軸承技術(shù)，預(yù)測它們的性能，并確定它們在高溫和高動(dòng)態(tài)載荷條件下的工作極限，最后在試驗(yàn)臺(tái)上驗(yàn)證了所獲得的技術(shù)。由于AMBIT計(jì)劃進(jìn)展順利，2002年1月，歐洲啟動(dòng)了靈巧航空發(fā)動(dòng)機(jī)用磁浮軸承計(jì)劃(MAGFLY)。該計(jì)劃為期42個(gè)月，參與該計(jì)劃的包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司、軸承公司、大學(xué)和軟件公司在內(nèi)的10家機(jī)構(gòu)。我國對磁浮軸承技術(shù)研究的力量主要集中在高校，技術(shù)層面基本上也接近了產(chǎn)品應(yīng)用的水平。由于發(fā)動(dòng)機(jī)上高溫、高載荷、尺寸小、重量輕等多方面的嚴(yán)酷要求，預(yù)計(jì)磁浮軸承在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的成功應(yīng)用至少還需10年以上的時(shí)間。

2.2 內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)技術(shù)的驗(yàn)證

尋求一種高功率密度、適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境的起動(dòng)發(fā)電機(jī)是研制多電發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵之一，開關(guān)磁阻電機(jī)和雙凸極電機(jī)兩種方案先后被提出。三十多年來，人們對采用開關(guān)磁阻電機(jī)作為起動(dòng)發(fā)電機(jī)的可行性開展了很多的研究，利用現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)，開展技術(shù)驗(yàn)證。1986年，美國空軍與GE公司簽訂合同論證“未來飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫、輕重量開關(guān)磁阻起動(dòng)發(fā)電機(jī)”，拉開了對多/全電飛機(jī)用開關(guān)磁阻起動(dòng)發(fā)電機(jī)的研究序幕。1995年，GE公司根據(jù)美國空軍的合同完成了在F110-129發(fā)動(dòng)機(jī)上改裝內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)的初步設(shè)計(jì)[10-11]，對發(fā)動(dòng)機(jī)原來的結(jié)構(gòu)沒有作大的改動(dòng)，在2號(hào)和3號(hào)軸承之間的壓氣機(jī)軸上安裝內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電功率為375kW。普惠加拿大公司開展了多電發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)研究，利用JT15D發(fā)動(dòng)機(jī)，取消其附件齒輪箱及傳動(dòng)系統(tǒng)，在原先中央傳動(dòng)系統(tǒng)及斜齒輪嚙合的位置安裝了一個(gè)內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)，開展內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)的技術(shù)驗(yàn)證[12]。

20世紀(jì)90年代初，美國威斯康星大學(xué)的Lipo教授提出了雙凸極電機(jī)方案，雙凸極電機(jī)具有開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，功率密度進(jìn)一步提高，很有發(fā)展?jié)摿 13-14]。我國高校也開展了比較深入的技術(shù)研究。相對于開關(guān)磁阻電機(jī)而言，雙凸極電機(jī)的技術(shù)成熟度要低些。

2.3 磁浮軸承和內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)技術(shù)的綜合研究及驗(yàn)證

磁浮軸承和內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用研究分別取得了一定的進(jìn)展以后，美國和歐盟分別在2000年后開展了規(guī)模更大的技術(shù)預(yù)研。

在2000年，美國GE公司和艾利遜公司在IHPTET計(jì)劃第3階段的XTC77/1核心機(jī)驗(yàn)證機(jī)上聯(lián)合驗(yàn)證了高溫主動(dòng)徑向磁浮軸承、輔助軸承以及內(nèi)置式起動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)技術(shù)。2003年美國開始實(shí)施通用經(jīng)濟(jì)可承受先進(jìn)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(VAATE)計(jì)劃，在智能發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域中，開展了內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)和磁浮軸承進(jìn)一步的技術(shù)驗(yàn)證。

2002年2月到2005年12月，歐盟實(shí)施了電力優(yōu)化飛機(jī)(POA)技術(shù)驗(yàn)證計(jì)劃，英國羅羅公司以大型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為平臺(tái)，開發(fā)驗(yàn)證多電技術(shù)[15]。2006年6月，歐盟啟動(dòng)了更開放的電力技術(shù)(MOET)研究計(jì)劃，羅羅公司進(jìn)一步開展多電技術(shù)的研究和技術(shù)驗(yàn)證。2009～2014年，歐盟實(shí)施清潔天空(CLEANSKY)研究計(jì)劃，多電技術(shù)作為部件級技術(shù)列入多種發(fā)動(dòng)機(jī)方案中，繼續(xù)進(jìn)行研究和驗(yàn)證。

3 應(yīng)用多電技術(shù)的關(guān)鍵問題分析

(1)載荷與尺寸的問題

(2)磁浮軸承和輔助軸承的載荷分配問題

由于磁浮軸承的承載能力有限，即便未來技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，若讓發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下的轉(zhuǎn)子載荷都由磁浮軸承來承擔(dān)也幾乎是不可能的，輔助軸承將在較大的機(jī)動(dòng)飛行過載情況下共同承擔(dān)轉(zhuǎn)子軸向和徑向載荷，防止磁浮軸承轉(zhuǎn)、定子碰摩；同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生喘振等特殊情況下，輔助軸承將額外提供支承。由于沒有高效的潤滑和冷卻，相比有潤滑系統(tǒng)潤滑的傳統(tǒng)軸承，輔助軸承壽命受到嚴(yán)重影響。在發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)壽命期內(nèi)，如何恰當(dāng)?shù)胤峙浯鸥≥S承和輔助軸承的設(shè)計(jì)載荷，是設(shè)計(jì)必須解決的關(guān)鍵問題之一。

(3)冷卻設(shè)計(jì)的問題

磁浮軸承和內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)在工作過程中均要產(chǎn)生很多的熱量，這也是多電技術(shù)得到應(yīng)用所必須考慮的關(guān)鍵問題。磁浮軸承的發(fā)熱主要由銅損耗和鐵損耗兩部分組成，與銅損耗相比，鐵損耗相對小很多。因此，發(fā)熱計(jì)算主要考慮銅的發(fā)熱損耗，即電流在勵(lì)磁線圈中的發(fā)熱。磁浮軸承支承發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，對于高、低壓轉(zhuǎn)子的后支點(diǎn)來說，由于在渦輪部件處，工作環(huán)境溫度是很高的，并且受尺寸空間和冷卻介質(zhì)流量等方面限制，難以采用良好的冷卻設(shè)計(jì)，所以主要考慮提高磁浮軸承的耐受溫度以及減少磁浮軸承的發(fā)熱量。

工作環(huán)境所需，內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)一般需要能耐受200℃～300℃的溫度，由于導(dǎo)線不是由超導(dǎo)材料構(gòu)成，內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)無論是在起動(dòng)還是在發(fā)電狀態(tài)均要產(chǎn)生不少的熱量。由于功率高(幾百千瓦或更高)，表面冷卻的效果不佳，往往需考慮采用比較復(fù)雜的內(nèi)部冷卻。

(4)轉(zhuǎn)子重量與整機(jī)動(dòng)力學(xué)的問題

發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用多電技術(shù)，采用了磁浮軸承和內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)，與采用機(jī)械軸承的常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子相比，多電發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量要大，轉(zhuǎn)子質(zhì)心位置也發(fā)生變化；另外，磁浮軸承剛度比機(jī)械軸承剛度要低約一個(gè)數(shù)量級，使得多電發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)特性與常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)有顯著差異。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作條件下振動(dòng)可接受，轉(zhuǎn)子彎曲型臨界轉(zhuǎn)速距最大工作轉(zhuǎn)速的裕度有一定的要求。對于磁浮軸承支承的轉(zhuǎn)子，由于支承剛度低，一般來說轉(zhuǎn)子彎曲型臨界轉(zhuǎn)速也會(huì)降低，磁浮軸承依靠自身的控制系統(tǒng)對剛度和阻尼有一定的調(diào)節(jié)能力，是否可打破傳統(tǒng)的彎曲型臨界轉(zhuǎn)速距離最大工作轉(zhuǎn)速的裕度限制，這是一個(gè)值得深入研究的問題。

4 磁浮軸承和內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及研究方向

(1)高溫、高強(qiáng)、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度磁性材料

內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)和磁浮軸承均需要軟磁材料，為滿足在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用，軟磁材料的性能需要進(jìn)一步提高，需要研制飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度2.5～3特斯拉(甚至更高)的軟磁材料，這是縮小起動(dòng)發(fā)電機(jī)和磁浮軸承尺寸、重量的關(guān)鍵之一。

(2)電磁線圈絕緣材料

現(xiàn)代的高溫繞阻絕緣材料有陶瓷、聚酰亞胺、聚酯和酚醛環(huán)氧樹脂等。因磁浮軸承工作環(huán)境溫度高，導(dǎo)線絕緣材料需選用陶瓷，陶瓷材料需要在性能不衰退的情況下能承受振動(dòng)和不同工作狀態(tài)環(huán)境溫度變化的影響。

內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)一般安裝在高壓轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)的一側(cè)，工作環(huán)境溫度相對低些。但起動(dòng)發(fā)電機(jī)本身要發(fā)熱，導(dǎo)線絕緣材料雖然不需要選用陶瓷材料，但選用的非金屬耐溫材料需要在發(fā)動(dòng)機(jī)各工作狀態(tài)下均能長時(shí)間穩(wěn)定工作。

(3)非接觸式高溫位置傳感器

磁浮軸承和起動(dòng)發(fā)電機(jī)工作中均需要位置傳感器隨時(shí)監(jiān)視軸的位置，傳感器要求體積小、高溫下穩(wěn)定工作，并且從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)到最大工作狀態(tài)不同工況下均要保持精確測量能力。

(4)輕重量小型化功率電子設(shè)備

磁浮軸承功率放大器和起動(dòng)發(fā)電機(jī)功率變換器均需要輕重量、大功率密度、有容錯(cuò)能力，它們安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，要能在高載荷和較高的環(huán)境溫度下可靠工作。

(5)輕重量分布式控制

磁浮軸承和起動(dòng)發(fā)電機(jī)控制器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，除了適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)載荷和環(huán)境溫度條件并具有容錯(cuò)能力外，還要結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕；同時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，采用分布式控制。

(6)內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)冷卻設(shè)計(jì)技術(shù)

起動(dòng)發(fā)電機(jī)功率大，線圈導(dǎo)線目前并不是超導(dǎo)材料，另外軟磁材料工作中也會(huì)發(fā)熱，起動(dòng)發(fā)電機(jī)總的發(fā)熱量比較多，需要采用內(nèi)部冷卻的方案，把冷卻介質(zhì)通入空心導(dǎo)線以及電機(jī)定子內(nèi)部將熱量直接帶走。

如果高溫超導(dǎo)材料能取得巨大突破，并在電機(jī)上應(yīng)用，將大大簡化內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)冷卻設(shè)計(jì)。

(7)磁浮軸承轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析及優(yōu)化技術(shù)

磁浮軸承支承轉(zhuǎn)子，磁浮軸承的剛度和阻尼不僅取決于結(jié)構(gòu)參數(shù)、平衡位置，還取決于控制功率，其中剛度是轉(zhuǎn)子的位置和線圈電流的函數(shù)。所以，多電發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)分析與磁浮軸承控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)密不可分，需要綜合設(shè)計(jì)。

5 結(jié)論

(1)多電發(fā)動(dòng)機(jī)有良好的應(yīng)用前景，需求是很明確的，但由于技術(shù)難度大，與工程應(yīng)用尚有很大距離，關(guān)鍵技術(shù)方面除了磁浮軸承和內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)以外，輔助軸承、電驅(qū)動(dòng)燃油附件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、分布式控制系統(tǒng)等均需要開展大量的研究工作，逐步成熟。

(2)以未來應(yīng)用為目標(biāo)，找準(zhǔn)目前水平與產(chǎn)品應(yīng)用之間的技術(shù)差距，利用成熟發(fā)動(dòng)機(jī)或核心機(jī)作為技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)，先進(jìn)行多電特征部件功能性驗(yàn)證，再開展高性能多電特征部件的全面技術(shù)驗(yàn)證，有利于技術(shù)加速成熟。

(3)開展多電發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研，要緊密結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)的使用需求，從發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的角度綜合考慮問題，把握好技術(shù)研究方向，如內(nèi)置式起動(dòng)發(fā)電機(jī)的高功率密度、磁浮軸承的高單位體積承載力等。

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(責(zé)任編輯：陳素清 英文審校：趙歡)

More electric engine technology and its application prospect

SUN Li-ye1，HAO Yi-fei2，ZHAO Feng-tong3
(1.Department of Advanced Research and Development,AECC Shenyang Engine Research Institute,Shenyang 110015,China；2.Shenyang No.2 High School，Shenyang 110016,China;3.Faculty of Aerospace Engineering,Shenyang Aerospace University，Shenyang 110136,China)

The features and advantages of more electric engine were reviewed.The technical status and development trends of more electric engine were summarized.Targeting the future,the key problems on more electric technology applications are analyzed from the view of engine design.The research directions for key technologies of magnetic bearing and internal starter/generator are presented.Mature engines are utilized to demonstrate more electric technology to promote technological maturity,which is mentioned as a development idea.This paper provides reference for technical research.

more electric engine;magnetic bearing;internal starter/generator;key technology

2016-10-28

孫立業(yè)(1976-)，男，遼寧省遼陽人，高級工程師，主要研究方向：發(fā)動(dòng)機(jī)總體設(shè)計(jì)，E-mail：sly7612@163.com。

2095-1248(2017)02-0001-05

V235

A

10.3969/j.issn.2095-1248.2017.02.001