小型水陸空三棲飛機的油電混合動力系統(tǒng)設計研究.pdf

1、隨著日益增長的工業(yè)需求，單純以發(fā)動機為動力的傳統(tǒng)飛機無法滿足日常的需求。但單純以電力為動力的電動飛機，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)應運而生，結合了傳統(tǒng)飛機的功率大的優(yōu)點，又能彌補電動飛機航時不足的缺陷。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，共同為飛機提供動力。
　　本設計是在本校自主設計的“某型”飛機為原型機的基礎上進行改裝，借鑒混合動力技術在汽車行業(yè)的成熟經驗，將油電混合動力系統(tǒng)應

2、用于小型運動飛機。由于本次設計只是針對動力系統(tǒng)進行設計，并未改變飛機結構外形，所以在計算中仍然使用“某型”的基本性能參數(shù)進行計算，如：阻力系數(shù)、升力系數(shù)等。本文主要通過對飛機起飛重量及預設性能進行計算，確定航空活塞式發(fā)動機、電動機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計的一套油電混合動力系統(tǒng)。結合“某型”飛機的結構布局，給出了油電混合系統(tǒng)各個部件的安裝位置。結合本次設計的特點，使用輪轂電機相比齒輪傳動重量下降

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

4、機帶動螺旋槳驅動飛機在水上的功率、總路程、能量消耗分別進行比較，得出優(yōu)化對比。
　　結果表明，雖然有效載荷略有減小，但是在保證飛機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%。降低了飛機對跑道和起飛水域的要求，提高了其使用性。且提高了其應用領域，可在陸