【行业动态】英国阿洛伊德以数字化制造加快无人机小型涡喷发动机研制

导读：英国牛津初创企业阿洛伊德正把数字建模、金属增材制造和数字化数控加工结合起来，缩短小型无人机涡喷发动机从设计、试验到批量生产的周期。其300牛级发动机已经开始交付，1100牛级型号计划在2026年年底前投入生产。

英国牛津初创企业阿洛伊德公司（Alloyed）正在利用数字建模、三维打印和数字化计算机数控加工，更快地向客户提供无人机用小型涡喷发动机。公司正在提高一款质量3千克、推力300牛发动机的产量。该发动机已经完成飞行试验，并于2026年早些时候开始向客户交付。

与此同时，阿洛伊德的工程人员正在测试推力1100牛的衍生型号。公司旗下阿吉夫（Argive）推进部门商务总监罗布·乔尔斯（Rob Joles）表示，这一型号计划在年底前投入生产。

美国俄克拉何马州立大学航空航天工程教授、无人机研究人员杰米·雅各布（Jamey Jacob）表示，过去两年无人机作战战术的变化增加了对小型涡喷发动机的需求。雅各布与阿洛伊德没有关联。他认为，三维打印使这类发动机能够以较低成本制造，电子控制技术则降低了飞行控制难度。

媒体资料显示，俄罗斯和伊朗都部署了以小型涡喷发动机驱动的自毁式攻击无人机。攻击无人机从速度较低的螺旋桨型号向涡喷型号转变，也产生了对廉价高速拦截无人机的需求。

雅各布表示，涡喷无人机的航程可达到在俄乌战争中大量使用的电动旋翼无人机的10倍，使使用方能够以相对较低的成本获得本质上接近巡航导弹的能力。与较早的螺旋桨自毁式无人机所用活塞发动机相比，小型涡喷发动机的制造结构也较简单，基本组成部分只有压气机、燃烧室和涡轮，因此更便于采用三维打印制造。

乔尔斯表示，阿洛伊德的流程可以快速完成新型涡喷发动机及其零部件的设计、制造和修改，并迅速转入批量生产。由于全部工装都以数字形式存在，公司能够持续迭代和改进发动机，无需在设计定型之初就投入昂贵的固定工装；即使已经进入生产的型号，也仍可继续升级。

阿洛伊德于2017年从牛津大学分拆成立，最初定位是计算设计与专有金属合金制造企业，开发用于喷气涡轮发动机热端的铝、镍、铌和镁等合金配方。随着工程团队积累高温合金和三维打印经验，公司于2024年决定进入小型涡喷发动机制造领域。乔尔斯表示，公司最初发现可以利用这些能力制造喷气发动机零部件，随后进一步转向制造完整发动机。

公司在2025年完成300牛发动机的设计并开始台架试验，2026年早些时候又启动1100牛型号设计。300牛发动机可安装在长约2.5米、飞行距离约300千米的无人机上；1100牛发动机可驱动长约3米、起飞质量600至700千克的无人机飞行更远距离。具体机体尺寸和航程仍取决于实际任务。

阿洛伊德已为两种设计分别签下多家客户，但目前唯一公开的客户是同样位于牛津的MGI工程公司（MGI Engineering）。MGI工程公司曾在2025年宣布，计划在其“天鲨”（SkyShark）无人机上使用阿洛伊德的300牛发动机。

除上述产品外，阿洛伊德还在开发另外两个推力等级的发动机。乔尔斯表示，客户为了提高无人平台的航程、载荷和速度，不断提出更高的推力要求；乌克兰战争是当前飞行器推进需求的重要驱动因素，因为当地无人机设计和运用方式的技术变化速度最快。

公司同时收到可重复使用无人机、远程侦察无人机以及非军事无人机项目对发动机的兴趣。阿洛伊德在2025年初用10周时间完成首台发动机设计并在试验台上点火，目前可根据客户要求修改基础发动机设计，并在约两个月内制造出可飞行的发动机。

其研制循环首先由工程人员设计并制造发动机初始版本，随后进行数字仿真和实体试验，再把试验结果反馈到发动机数字模型中，根据结果调整设计并重复制造和试验。台架试验时，发动机固定在类似脚手架的金属框架上，导线和金属探针连接各类传感器，以记录发动机不同位置的温度、压力和流量。常规条件试验在室外进行，高温或低温环境试验则在室内进行。进入飞行试验阶段后，发动机安装到无人机上，在牛津附近机场由地面人员通过操纵杆控制飞行。

乔尔斯表示，设计过程中的一个关键难题，是理解发动机点火后各零部件如何相互作用，因为系统同时涉及极小的配合公差以及极高的温度、压力和转速。数字模型能够模拟喷气涡轮发动机设计的许多方面，但最终仍必须制造实物并确认其实际性能。

数字化设计闭环还可以针对成本调整发动机，这对于只执行一次飞行任务的拦截无人机或其他一次性无人机尤为重要。设计人员可以选用更薄的三维打印零件，或采用只需承受较短时间高温和磨损的低成本合金，也可以把多个复杂零件合并为数量更少的增材制造部件，以降低装配成本。

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