
一台涡轮、一座超级工厂,以及全球最先进的铸造厂——天哪
Boom 用同一套涡轮技术同时攻超音速客机与地面发电,以三大里程碑宣告「重新开始」。
今天,Boom 揭晓了在规模化交付全球最先进涡轮机道路上的三大里程碑:首台涡轮核心机交付、位于南丹佛的 2GW Superpower 超级工厂,以及全球最先进的数字铸造厂——用于铸造单晶涡轮叶片与导叶。

1882 年,托马斯·阿尔瓦·爱迪生在纽约市合上了全球首个电网的开关。二十年后,莱特兄弟驾驶了第一架飞机。而在接下来的几十年里,世界在能源生产与速度方面飞速进步——二者共同推动了一个快速改善的世界。随着城市被点亮、医院实现电气化,我们得以在家中取暖与制冷,全球各地的人们彼此相连。早在电动汽车出现之前,电气化就意味着洗碗机、干衣机,以及冰箱和空调的大规模普及。无论外面发生什么,我们都能在室内保持温暖或凉爽。而一切还在不断变好——而且是快速地变好。我们的繁荣随着能源生产与交通速度的提升而增长。

然后到了 1973 年,一件奇怪而可怕的事情发生了:我们在美国禁止了超音速飞行,与此同时,人均能源生产原本的指数级增长也戛然而止。自那以后,我们的进步主要来自低能耗技术——比如计算机、互联网和生物技术。但更高能耗的技术,比如飞行汽车、行星级天气控制,以及——没错——超音速客机,却始终未能实现。而超级智能 AI——它有望成为迄今最强大的人类能力放大器——需要海量的电力。
自然而然的问题是“我们为什么停了下来”——这个问题我们留待他日再谈,但今天的问题是:“为什么不重新开始?”
也许在某个富有诗意的时刻,同一项技术、同一支团队和同一种文化能够同时攻克这两个文明级难题——同步加速能源与交通的变革。
四年前,Boom与罗尔斯·罗伊斯经历了那场众所周知的决裂——罗罗拒绝为我们的Overture超音速客机生产喷气涡轮发动机。于是Boom踏上了一条从零开始、自主研发发动机的征程。那看似近乎致命的打击,最终却成了我们收到的最好的礼物,为Overture上的Boomless Cruise以及全球最先进的模块化动力涡轮铺平了道路。
Superpower的首台涡轮核心
去年十二月,Superpower还只是一个构想。不到一年之后,我们便推出了首台完整装配的原型涡轮核心——正是这台涡轮核心,将同时为我们的Symphony超音速发动机和Superpower 42MW天然气涡轮提供动力。

这台核心我们称之为“sprint core”,它囊括了两款产品中最具难度的叶轮机械:由高级不锈钢和镍基高温合金锻造、整体加工而成的“叶盘”构成的六级高压压气机,先进的24喷嘴低排放高效燃烧室,以及采用空心核心高温合金叶片制造的单级高压涡轮。该核心重达14,000磅——比整架XB-1超音速飞机还要重两千磅。
这台“sprint core”发动机的目标是获取数据与积累认知。实际上,它就是我们量产发动机核心的初版设计。为此,整台发动机上布置了近一千个传感器,测量温度、压力、应变、正时和振动,部分信号的采样频率高达每秒数百万次。加上连接至支撑系统(如润滑和燃料系统)的传感器,实时传感器总数约为两千个。这些数据将使我们能够校准和训练工程工具——从而进一步优化量产版Superpower的设计。
今天,我们庆祝首台涡轮机离开它诞生的研发工厂。它将前往Boom位于科罗拉多航空航天港的专用测试舱,我们预计它将在感恩节前投入运行。
超级工厂赋能超级动力
在打造Sprint Core的过程中,我们学到的一件事是:传统的航空航天供应链无法以超音速运转。于是我们开始从零开始、亲力亲为地制造自己的涡轮机部件。Sprint Core包含众多Boom自制的部件,包括压气机导叶、高压涡轮叶片、中央传动轴,以及涡轮机匣和框架。

世界迫切需要更多电力——最终需求将达数百吉瓦——为此,我们需要建设全球垂直整合程度最高的涡轮机工厂,为每一种涡轮机部件带来全新的净生产能力。
南丹佛超级动力超级工厂是同类中的第一座涡轮机工厂:从原材料起步,它将生产整体叶盘、叶片、导叶、轴、机匣等——合计占最终产品(按质量计)的85%。
从数字上看,这座超级工厂规模庞大。近20万平方英尺。超过75台大型最先进的CNC和CMM设备。多吨级桥式起重机网络。最多雇用500名机械师、技术员和制造工程师——与工程师和设计师在同一屋檐下并肩工作。
如今,这座超级工厂已投入运营,并正在生产首批零件。事实上,工厂在仍在建设的同时就已开始运转。全面启用后,它将每年生产2GW全球最先进的模块化涡轮机。
但这仅仅是首付。美国——乃至全世界——需要一到两个数量级更多的电力生产,我们预计将在美国各地建设许多未来的超级工厂。
还有一件事:全球最先进的数字化铸造厂
涡轮部件要在极其苛刻的条件下工作:高压涡轮转子以10,000RPM的转速旋转,同时工作温度接近3,000°F——比星舰再入大气层时的蒙皮还要热。亚音速喷气涡轮只需在起飞全功率时短暂承受这种工况,而超音速涡轮——以及地面发电涡轮——必须持续保持全功率高温连续运行。
要做到这一点,需要全球最先进的材料科学,包括用于转子盘的异种高温合金锻件,以及空心单晶(“单晶体”)叶片——这些叶片由定制高温合金以极高精度铸造而成,使每一个原子都被精确地置于完美晶格之中,以实现绝对最大强度。

这样的零件听起来似乎不可能实现——但事实是,极少数几家公司已经这样做了几十年。按照传统说法,掌握单晶技术需要数十年的开发——而且每一个单独零件都需要数年开发时间,其中包括难以获得的硬工装,导致迭代周期以年计。
今天,我们很自豪地分享:Boom正在迎接一项制造业的重大挑战:超级工厂将包含全球首座全数字化单晶铸造厂。我们的目标是能够自行制造全球能力最强的铸造涡轮叶片和导向叶片,采用无需工装的全数字化工艺。
这种全数字化能力至关重要。想象一下,周一构思出一种新的涡轮叶片设计,周二就有一个零件准备好进行测试。或者——想象一下,只需更改软件,就能在24小时内让整个工厂从制造民用涡轮转向制造军用喷气发动机。
其他人认为这几乎是一项不可能完成的挑战——正因如此,其他新入局的涡轮机企业提出在效率上做出妥协,以避开最令人生畏的制造难题。但在 Boom,我们的存在就是为了做别人做不到或不愿做的事。团队为承担这一任务感到自豪并充满干劲——随着研发的推进,我们也很期待分享我们的进展。
来和我们一起建设
Boom 目前正在招聘一支团队,负责建造和运营超级工厂,并设计我们将在其中制造的产品。这些工作并不轻松,Boom 也不是一家容易待的公司。我们拥有一种独特的文化,围绕小型跨职能团队构建,工程与制造在这里都是一等公民,我们相信,跨越传统壁垒和学科界限开展工作,正是突破发生的方式。如果你不满足于传统公司的做事方式——并且希望自由地去做你职业生涯中最出色、最有意义的工作,那你可能就是我们中的一员。
我们正在招聘设计工程师、制造工程师、机械师和技术人员。欢迎访问 boomsupersonic.com/careers 了解详情。