我们在推进和动力领域看到了转型的变化。航空和发电已经带来了巨大的好处——将世界各地的人们联系起来，并为数十亿人提供安全可靠的电力——但现在迫切需要减少他们的碳排放。

 

电气化是一种脱碳的方法，尤其是对中小型飞机来说。事实上，有70多家公司计划在2024年之前首次试飞电动飞行器。对于大型飞机来说，目前除了喷气发动机外没有其他的选择，但是一些激进的新型飞机结构，比如剑桥-麻省理工学院的“无声飞机计划”和美国国家航空航天局的N+3项目，显示了将二氧化碳排放量减少70%的可能性。尽管大只500登录中心技术部门可以通过重复的系统提供冗余，但“以防万一”提供一条重复的火车线路，以防第一个失败，这太昂贵了。

 

这些技术和可再生能源技术的共同之处在于它们对高效、可靠的涡轮机的依赖——这一技术在过去50年里一直是我们工作的核心。目前，我们正在开发的应用包括电力和混合电力飞机的发展，潮汐和低等级热量的发电，如太阳能，和氢发动机。

 

我们还在研究现有的技术，以减少碳排放，比如风力涡轮机，并开发下一代喷气发动机，比如劳斯莱斯的UltraFan发动机，这将使二氧化碳排放到2025年减少25%。一个很好的例子是Chez Hall博士对737的潜在替代品的研究。这种未来主义的飞机结构包括一个嵌入在飞机机身中的电力推进系统，可以减少15%的燃料消耗。

 

应对脱碳挑战的一个关键因素是加快技术发展。因此，在过去的五年里，我们的主要关注点一直是过程本身——我们一直在问“我们能否更快、更便宜地开发技术?”答案是肯定的——至少快10倍，便宜10倍。我们的解决方案是将涉及的数字和物理系统合并。2017年，我们对一种新的技术发展方式进行了开创性的尝试。这项研究是在该大学化学系的基督教多普勒可持续SynGas化学实验室进行的。它由奥地利政府和奥地利石化公司OMV共同出资，大只500注册页面正在寻找使业务更可持续发展的方法。一个由学术研究人员和工业设计师组成的团队被嵌入到Whittle中，并被赋予了四种需要开发的技术。

 

结果是惊人的。在2005年，类似的试验花了Whittle两年时间。在2017年，敏捷测试方法用了不到一周的时间，证明了技术开发的速度提高了100倍。

 

我们将其描述为设计、制造和测试之间的“恶性循环”。使用增强和基于机器学习的设计系统，新技术的设计时间已经从大约一个月减少到一两天。它们利用了内部的流模拟软件，这种软件可以通过为电脑游戏行业开发的显卡来加速。

 

新技术的制造时间已从2到3个月缩短至2到3天，方法是直接将设计系统与成排的内部3d打印和快速加工工具连接起来，而不是依赖外部供应商。设计师们现在可以在构思出一个想法后很快地尝试新的物理形式的概念。

 

通过对实验过程进行“价值流分析”，测试时间从大约两个月减少到几天。对每个顺序操作进行了分析，使我们能够删除95%以上的任务，从而大大简化了组装和拆卸过程。测试结果自动反馈到增强设计系统，使其能够从数字和物理数据中学习。

 

有一个自然的人类时间表，大约一周，如果你从想法到结果，然后你有一个良性循环之间的理解和灵感。我们发现，当技术发展的时间尺度接近人类的时间尺度时——就像我们在精简流程中所做的那样——创新就会爆发。

 

新的惠特尔实验室将容纳国家推进和动力中心，该中心将在2022年开放，由航空航天技术研究所资助。作为国家资产，该中心旨在将敏捷测试能力的扩展版与最先进的制造能力相结合，以满足英国未来80%的空气动力学技术需求。

 

惠特尔实验室成功的关键是其强大的工业合作伙伴关系——与劳斯莱斯、三菱重工和西门子合作了50多年，与戴森合作了大约5年。因此，新发展的另一个组成部分将是“推进和动力挑战太空”。在这里，来自整个大学的团队将与工业界合作，开发推进和动力部门脱碳所需的技术。