林海英 吴帅 李泽宇

（北京航空航天大学，北京 100191）

主题词：飞行汽车 车辆分析 起飞滑跑 动力学分析

1 前言

飞行汽车作为一种新概念交通工具已被提出多年，其特点为既可在地面上行驶又可在空中飞行。现有多数固定翼飞行汽车的起飞滑跑均需依靠螺旋桨提供动力：地面滑行时，发动机将动力输出至螺旋桨推动飞行汽车加速；车轮为随动部件提供地面支撑。

然而，低空速情况下螺旋桨存在推进效率低的特点。在相同发动机状态下，低空速时使用车轮提供驱动力往往比螺旋桨推动获得更大的加速度，提高发动机有效功率，提升燃油经济性。此外，与以气动力作为推力的飞行器相比，飞行汽车优势在于本身具有地面行驶的整套系统，可在不增加额外装置的情况下实现地面车轮加速滑跑。因此，研究飞行汽车车轮驱动的起飞滑跑方式具有一定的意义。

近年来，国外对于飞行汽车的研究多集中于概念设计[1-6]；在飞行器滑跑距离优化方面，Kobayashi等[7]介绍了一种电动助力的飞机起飞滑跑方式，它采用螺旋桨和电动车轮联合驱动；美国国家航空航天局兰利研究中心（NASA Langley Research Center）对波音公司某型飞机进行相关研究试验，论证了助力滑跑的可行性。在国内，吴大卫等[8]通过改变升降舵等的控制操纵策略优化了某种小型飞机的起飞距离；王健等[9]进行了某型短距起飞垂直着陆飞机的滑跑建模与仿真计算，并与试验数据进行了分析对比；宋花玉等[10]提出了飞机起飞滑跑距离数值积分改进算法，算法精度更高；……