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

1、隨著日益增長(zhǎng)的工業(yè)需求，單純以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的傳統(tǒng)飛機(jī)無(wú)法滿(mǎn)足日常的需求。但單純以電力為動(dòng)力的電動(dòng)飛機(jī)，在功率大小與飛行時(shí)間上無(wú)法滿(mǎn)足工作需求。所以油電混合動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，結(jié)合了傳統(tǒng)飛機(jī)的功率大的優(yōu)點(diǎn)，又能彌補(bǔ)電動(dòng)飛機(jī)航時(shí)不足的缺陷。油電混合動(dòng)力系統(tǒng)，即將兩種或者兩種以上的動(dòng)力能源組合，共同為飛機(jī)提供動(dòng)力。
　　本設(shè)計(jì)是在本校自主設(shè)計(jì)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(dòng)力技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)的成熟經(jīng)驗(yàn)，將油電混合動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)

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

3、且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。然后對(duì)在陸上起飛時(shí)，通過(guò)比較電機(jī)為飛機(jī)提供輔助動(dòng)力時(shí)的滑跑距離與原型機(jī)的滑跑距離長(zhǎng)短來(lái)對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)與原型機(jī)的功率大小進(jìn)行比較，以及對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)飛機(jī)在陸上行駛，與發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳驅(qū)動(dòng)飛機(jī)在陸上行駛時(shí)的功率、總路程、能量消耗分別進(jìn)行比較，得出優(yōu)化對(duì)比。并且對(duì)在水上起飛時(shí)，通過(guò)比較電機(jī)為飛機(jī)提供輔助動(dòng)力時(shí)的滑跑距離與原型機(jī)的滑跑距離長(zhǎng)短來(lái)對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)與原型機(jī)的功率大小進(jìn)行比較，以及對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)飛機(jī)在水上航行，與發(fā)動(dòng)

4、機(jī)帶動(dòng)螺旋槳驅(qū)動(dòng)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(duì)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(duì)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