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AEROSPACE POWERTRAIN ENGINEERING

定制电动涵道风扇动力系统与工程集成

专属气动短舱型线、定制高压电机绕组与分布式动力总成一体化集成工程。

Custom Aviation Electric Ducted Fan Propulsion Unit
FULL-SCALE PROTOTYPE
推力定制跨度
5kgf – 1000kgf+
母线电压架构
100V – 800V SiC
叶尖动态微间隙
0.8 – 1.2 mm
A样工程试制周期
4 – 6 周
i系统工程概览

云途面向工业级无人机与载人 eVTOL 主机厂,提供覆盖 5kgf 至 1000kgf+ 推力跨度的全周期电动涵道风扇(EDF)工程定制服务。工程定制涵盖非标收敛扩散比气动型线、航空级碳纤维与芳纶防飞脱包容结构、400V–800V 碳化硅(SiC)电机绕组优化以及机体主承力吊挂集成。标准 A 样件交付周期仅为 4 至 6 周,随样机交付全套连续流风洞与高压测功机实测标定证书。

Ref:云途气动与动力集成总体实验室《定制动力总成工程开发规程 2026》

覆盖 4 大物理维度的航空级高精度定制工程

当标准货架推进器受限于机体狭窄空间包络或特殊高压总线架构时,云途为您量身定制极具气动与电气能效优势的正向工程解决方案。

气动构型优化

外涵道型线与收敛比定制

针对悬停、倾转过渡或平飞阶段进行全工况 Navier-Stokes 流场优化,精确匹配进气唇口(Inlet Lip)与尾喷管收敛比。

  • 优化倾转过渡工况大迎角吸气唇口椭圆度,消除边界层分离
  • 根据 100–280 km/h 任务巡航速度精准匹配喷管收敛比
  • 全碳纤 0.8–1.2mm 动态微间隙精密成型涵道外罩
相比通用等截面外罩,净可用静推力及过渡推力提升高达 18%
结构与适航力学

复材铺层刚度与弹道级包容机匣

采用热压罐固化航空级 T700/T800 碳纤维预浸料,内置多层芳纶(Kevlar)防飞脱包容环,满足适航规章要求。

  • 抗弯扭多轴向碳纤优化铺层,抑制大过载大机动气动变形
  • 通过 120% 额定超速叶片断裂飞脱全动能包容物理验证
  • 一体化结构导流静叶承受高达 1000kgf 推力主载荷传递
在极致轻量化机匣自重下实现零穿透动能包容防护
电磁与电控系统

专用高压绕组与 SiC 驱动变频调校

根据主机供电母线电压定制电机定子叠片槽型与绕组 Kv 值,完美匹配 400V 至 800V 碳化硅高压母线体系。

  • 精准 Kv 校准,确保巡航转速工作在最高磁阻扭矩点
  • 耐电晕高绝缘航空漆包线(H级耐温 180℃)
  • 高频宽禁带碳化硅(SiC)FOC 矢量变频驱动算法
动力单元在额定连续工况下电机-电控系统效率达 96.2%
整机安装集成

机体承力接口与航空总线遥测

将钛合金/高强铝短舱支撑吊架(Pylon)与多路冗余总线直接固化于涵道结构,实现即插即用装机。

  • 非标机翼/机身主承力连接支座与快速锁紧机构
  • 双冗余 CAN-FD / RS-422 / PWM 航空总线通信协议
  • 内置温度、振动三轴加速度与定子应变片实时遥测通道
机械与电气系统开箱即用,无缝对接主机厂飞控平台

成熟基准型号非标衍生谱系 (60kgf 至 1000kgf+)

为大幅缩短主机厂研发验证周期,云途支持以成熟标准型号为母本进行气动与电气参数的模块化非标衍生。

30kgf – 90kgf

YTN-60 改型衍生(工业紧凑型)

超薄唇口短舱、低声学辐射特征、IP67 全天候密封防护

Bus: 96V – 200V DC
Target: 工业多旋翼巡检机、复合翼管线巡航机、安防特种无人机
外廓直径:320–420mm
系统自重:4.8–6.5kg
声学辐射:≤51dB 白噪
120kgf – 300kgf

YTN-200 改型衍生(航空级中推力)

高压绕组定制、400V/800V SiC 变频匹配、倾转机构连接铰链

Bus: 400V – 600V DC
Target: 重载物流多旋翼、轻型载人物流 eVTOL、医疗应急投送飞行器
外廓直径:620–740mm
系统自重:14.5–18.2kg
额定连续功率:45kW
350kgf – 650kgf

YTN-500 改型衍生(特种重载型)

多层芳纶弹道包容环、高扭矩定子绕组、双母线电气物理隔离

Bus: 600V – 800V DC
Target: 海岛支线重载货运、特种防务货运飞行器、无人森林灭火投送机
外廓直径:920–1080mm
系统自重:38–46kg
通过叶片断裂零穿透适航台架试验
750kgf – 1200kgf+

YTN-1000 改型衍生(大推力旗舰)

DEP 分布式阵列编组、800V+ SiC 逆变集成、CCAR-23/Part 23 适航符合性

Bus: 750V – 900V DC
Target: 城际客运 eVTOL 空中出租车、中型航空支线货运机、大吨位工业平台
外廓直径:1350–1520mm
系统自重:82–96kg
动力系统端到端效率:>96.2%
INTEGRATION CASE STUDIES

典型无人机气动构型整机集成方案

针对不同飞行剖面与机体布局特点量身打造的系统级工程动力解决方案。

eVTOL 复合翼倾转涵道短舱

垂直起降悬停转换至 220 km/h 高速水平巡航
Challenge: 倾转 45° 过渡态产生严重的进气道下唇口流场分离与过载俯仰力矩。
Yuntu Solution: 采用非对称高升力进气唇口配合导流定子导向消旋,在 0°~90° 倾转角范围内维持附面层无分离。
Performance Gain:倾转过渡走廊动态推力储备提升 22%

重载物流多旋翼紧凑阵列

高海拔复杂山地 6 级阵风下稳定悬停与吊运
Challenge: 50 英寸开式螺旋桨导致整机轴距突破 3.5 米,无法进出狭窄起降场地。
Yuntu Solution: 四发或六发紧凑涵道动力组布局,外涵集成芳纶机匣,超低旋转惯量提供极高角加速度。
Performance Gain:整机展开占地缩减 54%,飞控姿态响应速度提升 4 倍

复合翼 / 固定翼机身尾推动力

160~260 km/h 长航时经济巡航
Challenge: 机身后体边界层分离形成巨大尾迹压差阻力。
Yuntu Solution: 边界层吸入(BLI)收敛锥形涵道设计,主动吸入机身低速边界层并加速排出,实现全机阻力减小。
Performance Gain:千米巡航能耗降低 14%

分布式电推进 (DEP) 动力机翼

低速大迎角短距起降增升滑跑
Challenge: 多发涵道间转速不同步导致机翼非对称升力,单发失效引发偏航发散。
Yuntu Solution: 亚毫秒级 CAN-FD 总线差动矢量控制系统,内置单发失效(OEI)动态推力毫秒级重分配策略。
Performance Gain:亚毫秒级单发失效安全接管,完全规避非对称倾覆风险

适航级工程交付技术文档包清单

为满足主机厂向民航监管机构提交型号合格审定(TC/PC),云途交付全套标准工程数据包。

气动性能数据符合 AIAA / ISO 航空气动数据规范

1D 动量选型报告与 3D CFD 气动极曲线数据包

包含 0~300 km/h 全空速域推力、功耗、进出气流场质量流量及压力恢复系数曲线。

机械接口定义ASME Y14.5M 几何形位公差

原生 3D STEP 外廓与机体主承力接口控制文档 (ICD)

精确安装硬点坐标、螺栓紧固预紧力规范、质量中心(CG)与三轴转动惯量矩阵。

结构有限元分析参照 CCAR-23 / FAA Part 23 标准

气动弹性与结构动载荷 FEA 模态分析报告

包含 6G 大机动载荷应力分布、陀螺进动力矩疲劳寿命及共振避频分析。

适航安全验证符合 FAA 14 CFR § 33.19 包容条款

叶片断裂飞脱(Blade-Out)弹道级包容性验证报告

120% 额定超速工况下叶片爆裂动能吸收数值仿真与物理离心机试验数据佐证。

出厂实测标定ISO 17025 认证标定台架

高压测功机出厂实测标定证书

逐台标定高压母线电压、电流、转速、静态推力、扭矩、声学白噪谱及温升收敛曲线。

航电总线通信兼容 CAN-FD / ARINC 825 协议

电气接口控制文档与 CAN-FD DBC 协议规范

完整寄存器映射表、实时健康诊断遥测帧定义及飞控失步保护安全逻辑规范。

全栈动力研制与实证试验台架体系

国家级气动与动力试验基础设施,确保所有设计性能指标均经过物理台架实测验证。

声学低湍流连续式风洞
最大风速 60 m/s,试验段截面 2.5m x 2.0m

验证大迎角进气唇口分离边界、动态侧风响应特性及麦克风阵列远场噪声谱。

1500kgf 高压航空电推进测功机
供电电压最高 1000V DC,1200kW 能量回馈式功率吸收

阶跃响应动态扭矩标定、长时间连续悬停工况耐久试验及电机热平衡饱和曲线。

航空级复材热压罐成型产线
有效直径 2.5m,工作压力 10 bar,固化温度 250℃

航空级 T700/T800 预浸料碳纤维构件成型,纤维孔隙率严格控制在 0.5% 以下。

沙漠风沙与高温严苛环境试验舱
环境温区 50℃,0.5~50μm 石英砂尘浓缩磨蚀,IP67 暴雨喷淋

轴承密封寿命、碳纤动叶前缘抗磨蚀涂层及高温沙漠工况下的温升散热可靠性。

交互式工程输入清单生成器

输入您的机型边界条件,系统将基于航空动量论实时推演总推力需求与推荐动力架构。

200 kg
30kg (Light UAV)500kg (Cargo)1500kg (eVTOL)
140 km/h
60 km/h (Inspection)160 km/h (Cruising)280 km/h (Fast Transit)
REAL-TIME SIZING OUTPUT
TWR: 1.9x
预估基准悬停推力需求
380 kgf
Target Single Pod Thrust
95 kgf / pod (4 total)
最接近的云途标准参考机型
60kgf - 200kgf (YTN-200 Derivative)

五阶段航空级闭环交付体系

严谨的航空工业正向研发管理流程,告别盲目试错,确保交付参数与仿真指标一致。

01

任务剖面与需求输入

整机 MTOW、悬停/平飞推重要求、电压上限与安装包络空间

1D 动量理论选型核算表与边界包络 CAD
第 1 – 5 天
02

3D CFD 与多物理场仿真

全可压缩 Navier-Stokes 动叶设计、气动弹性与热平衡分析

完整 3D CFD 极曲线报告与有限元应力热分布云图
第 2 – 3 周
03

高精度模具与样机试制

精密阴模数控加工、碳纤热压罐成型、专用定子绕线压装

工程样机物理实物(A-Sample 工程样件)
第 3 – 5 周
04

台架实测与满负荷标定

高压测功机阶跃响应、静推力曲线、声学阵列与防护密封测试

出厂实测标定证书及推力-功耗完整特征数据表
第 6 周
05

适航支持与小批量投产

配合整机审查组提供设计符合性报告,开辟批量制造产线

生产工装夹具固化与规模批产交付
装机试飞后

标准通用动力 vs. 云途定制工程动力对比

直观对比货架通用成品与量身定制正向工程在实际飞行任务中的巨大性能差异。

关键工程维度市售货架通用推进器云途定制工程级动力系统实际任务收益
进气道与短舱气动型线固定圆柱形进气唇口根据平飞与过渡攻角专属优化非对称进气唇口倾转过渡态可用推力提升 15%~25%
电机绕组与电气匹配固定步进 Kv 值,无法改变定制槽满率与单匝绕线,精确定制额定工作点常态巡航工作于 96%+ 最高效率甜点区
适航安全防爆包容环无防飞脱设计或笨重铝圈一体化芳纶(Kevlar)多层纤维弹道级包容环满足民航局适航标准,且完全不增加寄生重量
机械支撑与机体安装通用尾部法兰打孔螺栓一体化高强度碳纤/钛合金吊挂,直接传递机体载荷省去额外过渡转接板,整机系统减重 12%
航电总线遥测与冗余单一 PWM 油门信号双冗余 CAN-FD 总线,集成温度/振动/相电流实时监测支持飞控健康自诊断与单发失效(OEI)安全切换
定制工程解答

关于定制工程开发的常见问题

针对全新的短舱气动修型与专用电机绕组定制,标准样机试制周期通常为 4 至 6 周。包含 3D CFD 仿真论证、模具快速切削、碳纤热压罐成型、电机绕组压装以及高压台架标定测试数据交付。

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