赵洪,李建波*,刘铖

南京航空航天大学 直升机旋翼动力学国家级重点实验室,南京 210016

电动直升机概念设计与分析

赵洪,李建波*,刘铖

南京航空航天大学 直升机旋翼动力学国家级重点实验室,南京 210016

根据当前电池与电动机特性分别建立适合电动直升机的能源与动力系统数学模型,提出满足电动直升机的3种能源方案,构建出一套适合电动直升机概念设计的总体参数选择与优化方法,并结合任务剖面需求对采用3种能源方案的电动直升机展开总体参数的选择与敏感性分析。受当前电池技术水平发展,电动直升机的久航性能与燃油动力直升机相比有较大差距。通过参数敏感性分析方法得出,电动直升机具有与燃油直升机不同的设计特征,电动直升机应结合动力及能源系统特征进行针对性设计。

电动直升机;概念设计;飞行性能;优化;敏感性分析

电动载人飞行器使用电动力推进系统动力,具有节能环保、效率高、振动噪声小、乘坐舒适性好等优点,是一种理想的绿色交通工具,有望广泛应用于未来通用航空等领域。

当前,欧美等发达国家正大力开展电动载人飞行器的研究,研制的机型主要为2座及以下的固定翼飞机,如空客的“E-FAN”电动飞机、德国以燃料电池驱动的“安塔利斯”电动飞机、美国波音燃料电池/锂电池的电动飞机等,航时可达1～2 h。

直升机在飞行时功耗远大于固定翼飞机,受当前电动能源储能特性影响,电动直升机主要为小型无人直升机,电动载人直升机的发展与研究较为缓慢[1-2]。……