过去两年无人机作战战术的变化导致对小型涡轮喷气发动机的需求增加。这一推动得益于3D打印方法,这些方法使这种发动机的制造成本低廉,电子控制技术使它们更容易飞行。
俄罗斯和伊朗各自部署了由小型涡轮喷气发动机驱动的自杀攻击无人机。从慢速螺旋桨版本向这些变体的转变,产生了对由廉价小型涡轮喷气发动机驱动的快速拦截器的需求。涡轮喷气式无人机的航程是主导俄乌战争的电动旋翼机设计航程的10倍。
小型涡轮喷气发动机的另一个吸引力是,与旧式螺旋桨驱动的自毁攻击无人机的活塞发动机相比,它的制造相对简单。只有三个基本部件:压缩机、燃烧室和涡轮机。与活塞发动机相比,3D打印和构建这些要容易得多。
Alloyed的工艺使其能够快速设计、建造、修改和大规模生产新型涡轮喷气发动机及其部件。其平台允许对引擎进行持续的迭代和开发,因为所有的工具都是数字化的,所以不必承诺使用昂贵的固定工具。即使是正在生产的发动机,也仍然需要升级和迭代,Alloyed能够做到这一点,因为它们的设计、开发和生产都是数字化的。

Alloyed的方法
Alloyed于2017年从牛津大学分拆出来,担任专有金属合金的计算设计和制造商,如喷气涡轮发动机热段的铝、镍、铌和镁配方。随着其工程师在高温合金和3D打印方法方面积累了专业知识,因此在2024年决定扩展到制造小型涡轮喷气发动机。Alloyed看到了通过制造喷气发动机部件,然后最终自己制造整个喷气发动机来应用这一点的机会。
Alloy于2025年设计并开始台架测试其300-N发动机,今年早些时候开始设计1100-N变体。较小的发动机可以安装在2.5米长的无人机上,该无人机能够飞行约300公里,较大的发动机可以在更长的距离上推进3米长的无人驾驶飞机,起飞质量为600至700公斤,尽管具体的飞机尺寸和航程取决于它们的任务。
Alloyed有多个客户签约购买每种设计,但其只公开了总部位于牛津的MGI Engineering。MGI在2025年宣布有意在其SkyShark无人机上使用Alloyed的300-N发动机。
Alloyed还在开发另外两种大小发动机。随着客户希望在整机平台上扩大航程、有效载荷和速度,对推力的要求越来越高。乌克兰战争正在推动整机的整体推进要求,因为在那里,无人机的设计和使用方式发生了最大的技术变革。
然而,Alloyed也对用于侦察和非军事应用的可重复使用和远程无人机的发动机感兴趣。
从设计到部署
Alloy在2025年初的10周内在试验台上设计并启动了第一台发动机。现在可以根据客户的要求调整其基础发动机设计,并在大约两个月内生产出可飞行的发动机。
Alloyed的工程师设计并构建了发动机的第一个版本,通过数字模拟运行它,对其进行物理测试,将这些测试结果输入发动机的数字模型,根据需要调整设计,然后重复构建和测试循环。
J对于台架测试,发动机用螺栓固定在脚手架状的金属框架上,金属线和金属探头连接到传感器上,传感器记录发动机不同部分的温度、压力和流速。这些测试在正常条件下在室外进行,并在室内进行冷热条件下的测试。一旦发动机进入飞行测试阶段,工程师们就会将其安装在无人机上,并在牛津附近的一个机场飞行,通过操纵杆从地面控制它。
设计过程中的一个关键挑战是了解发动机点火后部件如何相互作用,因为涉及精细公差和极端温度、压力和转速。Alloyed可以对喷气式涡轮机设计的许多方面进行建模和模拟,但真正的证据在于制造它并确保它的性能。
数字设计循环允许Alloyed改变发动机的设计,以最大限度地降低成本,这是拦截器或其他仅能持续一次飞行无人机的关键考虑因素。例如,该设计可以要求更薄的3D打印组件或更便宜的合金,这些组件只需要承受短时间的极端高温和磨损,或者该设计可以将许多复杂的组件简化为更少的3D制造件,以降低组装成本。
Alloyed的理念很简单,如何在达到性能指标的同时尽可能降低成本?
