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主题:有没有混动飞机? -- 向前向前

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家园 有没有混动飞机?

例如设计一款无人机,使用电池+电动机实现垂直起降,完成起飞后使用喷气发动机+机翼实现平飞?

这样可以避免倾斜旋翼机复杂的传动系统。如果10吨左右的起飞重量,貌似也不需要太大的电池。

家园 复杂传动系统是为了安全

象V22那样,必须联动啊,否则一边发动机失效,必然失去平衡,摔机。。。

电动机也得联动,低价无人的算了。。。载人或高价的,谁也不能保证电动机就万无一失了。。。

波音有个未来客机提议,发动机和电动机联动,起降时共同驱动风扇/螺旋桨,巡航时发动机单独驱动风扇/螺旋桨(电池能量密度还是比不上燃油,对计较重量的大型飞行器,巡航时用电池动力不划算)。因为巡航时发动机动力要求只是起降时最大动力的1/10到1/5。而涡轮机原理上导致相对自身最大输出的动力越低,单位功率或推力的耗油量就越大。起降时电机辅助,发动机的最大功率/推力就能低一些。这样发动机巡航动力与最大动力的比值就大些,相对耗油率低一些,就能节省能源。

家园 现实中已经有双层翼飞机

还比较小,无人驾驶,燃料发动机,四个,每层机翼两个,起飞时调整机身使固定的机翼垂直地面,伸出四条腿,每层机翼两个,发动机推力向下,垂直起飞,飞起来后调整到机翼与地面基本平行,速度可达每小时四五百公里(好像),到达后再调整机身使固定的机翼垂直地面,使发动机推力向下,靠四条腿落地。

家园 电动的话,就不需要使用机械联动了

电控就行了

如果要保险,看来还得4螺旋桨

家园 混动是发展方向

目前大的飞机公司和航发公司达成共识,要逐步加大电能在飞机和发动机中的使用。所以,混动看起来是发展方向。

混动的问题之一是电池是死重,搞多了不划算。目前的一个解决方案是用电池驱动螺旋桨提供动力,而将航发改成涡轮发电机。据说这样能省燃料。

至于更小的无人机,最近有人直接用光伏发电板做成机身,飞行成功。

家园 一个电机失效怎么办?

起降时,双电机不联动一定失去平衡坠机。

4升力螺旋桨?

1. 4电机,不嫌复杂吗?!

2. 为了水平面X,Y两方向的力矩平衡,一个电机失效,必须也关掉对角位置上的电机。。。这失去一半动力的几率比双发动机联动的几率更大吧。

家园 猜猜双翼机为啥退出主流

小无人机就罢了,随便怎么弄安全性不用在乎。。。

大的载人的不成啊

家园 安全性未必比鱼鹰差吧

双层翼如果有安全性问题也许可以通过设计克服,四发也有利于增加安全冗余。

家园 其实电机可靠性非常高

我就没见过哪个无人机因为电机坏了掉下来的

电机联动比机械联动容易太多了,大疆所有的无人机都是多旋翼,这问题早就解决了

家园 我说的方法,电池不用很大

虽然是死重,但是完全能够承受

假设起飞重量10吨的无人机,用于起降的电池,电量有个几十度就够了。

家园 升空以后起飞用的螺旋桨怎么办?

就在天上顶着,还是折叠收起来?

顶着的话,影响气动;收起来,折叠过程也很麻烦。

家园 这得看统计结果吧

我还还开了20多年车,发动机传动箱机械部件没出过故障,故障的都是各种电机。发电机,空调电机,散热器风扇电机,自动传动箱里的电磁阀门。。。

而且你以为电机驱动不用机械传动吗?电机要大功率且轻重量,就得小型高转速。。。特斯拉,比亚迪电车的电机都每分钟2万-3万转了,电动飞机也指定不能低速了,对比下飞机的涡轮机转速也就每分钟1万多转。。。而螺旋桨不过每分钟几百转(音速每分钟2万米左右,螺旋桨翼尖不能过音速,限制转速)。无论涡轮发动机还是电机到螺旋桨都得有个机械减速。。

大疆那种便宜,无人的,摔了就摔了。当然不用管联动了。

家园 好不了吧

想想吧,

双翼就得4电机,要螺旋桨不打架,直径就大不了。。。效率就低。。。双翼阻力大,效率低(双翼机都淘汰了)。。。

4电机系统本身就复杂,而且一旦一个电机失效,一个电机故障,为了不失衡不仅要力平衡,力矩也得平衡,就得关掉对角的电机。4个里一个不出故障的几率可比双发中一个不出故障地啊。

家园 对角的一套就能保证起降的话,应该比鱼鹰安全吧?

毕竟一套旋翼在倾斜旋转的时候,另一套还可以继续维持老的状态

起降的话冗余更足,鱼鹰起降的话就俩旋翼,万一这俩协调不好立马完蛋

俩机翼可能阻力是大点儿,但4个旋翼推力还大了呢,设计的好应该解决阻力问题

家园 两个里一个出故障是否会掉?

如果不会掉那四个里一个出故障就不必关对角发动机。

如果会掉,那显然安全性不及四个。

关于阻力,如果看成两个单翼机,虽然可能有偶合,但机翼距离增加应该影响不会大。距离增加本来就是四个腿站稳的要求。而且这一款对应的是鱼鹰,取消了发动机的转动,显然对重量和可靠性都有好处。

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