電推進(jìn)技術(shù)通過(guò)高功率密度電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，為飛機(jī)提供部分或全部飛行推力，有效解決傳統(tǒng)飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)帶來(lái)的噪聲和污染排放問題。

圖2 高效高功重比電推進(jìn)技術(shù)發(fā)展路線圖

▍永磁同步電機(jī)

與其他電機(jī)相比，永磁同步電機(jī)（無(wú)刷直流電機(jī)）具有高效率、高功重比、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，成為電動(dòng)飛機(jī)電機(jī)的首選。

永磁同步電機(jī)研究包括以下內(nèi)容：高溫高速電機(jī)、電機(jī)電磁場(chǎng)-溫度場(chǎng)-流場(chǎng)-應(yīng)力場(chǎng)多場(chǎng)耦合設(shè)計(jì)方法、余度/容錯(cuò)控制等。

▍超導(dǎo)電機(jī)

超導(dǎo)電機(jī)是采用超導(dǎo)體代替常規(guī)導(dǎo)電材料來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁能與機(jī)械能之間能量轉(zhuǎn)換的裝置。具有體積小、效率高、重量輕、同步電抗小等特點(diǎn)，在相同重量和相同能量輸入下，可產(chǎn)生遠(yuǎn)高于普通電機(jī)的扭矩，在電動(dòng)飛機(jī)的應(yīng)用方面具有極高潛力，將會(huì)成為代替燃油噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的新型飛行動(dòng)力裝置的關(guān)鍵部件。

目前研究的超導(dǎo)電機(jī)絕大部分為半超導(dǎo)電機(jī)，全超導(dǎo)電機(jī)是未來(lái)超導(dǎo)電機(jī)的重要發(fā)展方向。超導(dǎo)電機(jī)研究包括電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、超導(dǎo)體載流能力、超導(dǎo)永磁體技術(shù)、超導(dǎo)交流繞組繞制技術(shù)、電機(jī)的強(qiáng)度/可靠性/壽命試驗(yàn)等。

▍電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器

電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器是保證永磁同步電機(jī)和超導(dǎo)電機(jī)高效可靠運(yùn)行的必要設(shè)備，主要由控制模塊和驅(qū)動(dòng)模塊兩部分組成，控制電機(jī)速度、角度和方向。電動(dòng)飛機(jī)電推進(jìn)系統(tǒng)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器提出了大功率、高效率、高可靠性和高功重比的要求。

采用新一代碳化硅和氮化鎵功率器件的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器是未來(lái)的發(fā)展方向，主要研究?jī)?nèi)容包括：高低溫極限環(huán)境下寬禁帶功率器件動(dòng)態(tài)特性變化機(jī)理，高溫高頻下電機(jī)損耗變化規(guī)律及其內(nèi)在機(jī)理，多電平模塊化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及余度/容錯(cuò)驅(qū)動(dòng)控制，基于相變材料驅(qū)動(dòng)器散熱等。

▍低噪高效螺旋槳技術(shù)

低噪高效螺旋槳是分布式電推進(jìn)飛機(jī)重要?jiǎng)恿Σ考?，可在同等輸出功率下提高飛機(jī)氣動(dòng)性能、降低噪聲。主要研究?jī)?nèi)容包括：先進(jìn)螺旋槳專用翼型研究、高效率螺旋槳槳葉氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)技術(shù)、螺旋槳?dú)鈩?dòng)/噪聲機(jī)理及數(shù)值仿真方法、三維槳葉參數(shù)化建模與氣動(dòng)/噪聲一體化設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)等。