小型水陸空三棲飛機(jī)的油電混合動力系統(tǒng)設(shè)計研究.pdf

1、隨著日益增長的工業(yè)需求，單純以發(fā)動機(jī)為動力的傳統(tǒng)飛機(jī)無法滿足日常的需求。但單純以電力為動力的電動飛機(jī)，在功率大小與飛行時間上無法滿足工作需求。所以油電混合動力系統(tǒng)應(yīng)運而生，結(jié)合了傳統(tǒng)飛機(jī)的功率大的優(yōu)點，又能彌補(bǔ)電動飛機(jī)航時不足的缺陷。油電混合動力系統(tǒng)，即將兩種或者兩種以上的動力能源組合，共同為飛機(jī)提供動力。
　　本設(shè)計是在本校自主設(shè)計的“某型”飛機(jī)為原型機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，借鑒混合動力技術(shù)在汽車行業(yè)的成熟經(jīng)驗，將油電混合動力系統(tǒng)應(yīng)

2、用于小型運動飛機(jī)。由于本次設(shè)計只是針對動力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，并未改變飛機(jī)結(jié)構(gòu)外形，所以在計算中仍然使用“某型”的基本性能參數(shù)進(jìn)行計算，如：阻力系數(shù)、升力系數(shù)等。本文主要通過對飛機(jī)起飛重量及預(yù)設(shè)性能進(jìn)行計算，確定航空活塞式發(fā)動機(jī)、電動機(jī)和電池的功率大小及型號，然后針對動力裝置和輔助裝置相互配合使用而設(shè)計的一套油電混合動力系統(tǒng)。結(jié)合“某型”飛機(jī)的結(jié)構(gòu)布局，給出了油電混合系統(tǒng)各個部件的安裝位置。結(jié)合本次設(shè)計的特點，使用輪轂電機(jī)相比齒輪傳動重量下降

3、且結(jié)構(gòu)簡單。然后對在陸上起飛時，通過比較電機(jī)為飛機(jī)提供輔助動力時的滑跑距離與原型機(jī)的滑跑距離長短來對混合動力系統(tǒng)與原型機(jī)的功率大小進(jìn)行比較，以及對混合動力系統(tǒng)驅(qū)動飛機(jī)在陸上行駛，與發(fā)動機(jī)帶動螺旋槳驅(qū)動飛機(jī)在陸上行駛時的功率、總路程、能量消耗分別進(jìn)行比較，得出優(yōu)化對比。并且對在水上起飛時，通過比較電機(jī)為飛機(jī)提供輔助動力時的滑跑距離與原型機(jī)的滑跑距離長短來對混合動力系統(tǒng)與原型機(jī)的功率大小進(jìn)行比較，以及對混合動力系統(tǒng)驅(qū)動飛機(jī)在水上航行，與發(fā)動

4、機(jī)帶動螺旋槳驅(qū)動飛機(jī)在水上的功率、總路程、能量消耗分別進(jìn)行比較，得出優(yōu)化對比。
　　結(jié)果表明，雖然有效載荷略有減小，但是在保證飛機(jī)能夠正常飛行的前提下，在陸上起飛滑跑距離縮短了12.5％,陸上行駛最大功率增加了20.37%。并且在相同的油量情況下，陸上行駛總路程增大了78.1%。在水上起飛飛機(jī)的滑跑距離縮短了17.56%,水上航行的總航程增大了47.5%。降低了飛機(jī)對跑道和起飛水域的要求，提高了其使用性。且提高了其應(yīng)用領(lǐng)域，可在陸