多旋翼前飞形式

阅读时间 : 3 分钟

  多旋翼前飞需要整机倾斜一定角度,使升力旋翼产生一个前飞方向的推进力。推进力要求越大,倾斜角度越大,随之而来的是加大了多旋翼的前飞废阻阻力,前飞效率降低,影响飞行速度。

  直升机前飞同样存在机体前倾影响飞行速度和效率的问题,所采取的改进措施之一是增加前飞推进器,旋翼仅产生升力,推进器提供前飞驱动力。

  多旋翼的优势就在于化整为零的多个旋翼,再增加几个前飞推进器并不难接受,因而顺理成章成为了改进前飞性能的有效举措。即使是以悬停作业为主要用途、飞行速度较慢的多旋翼,使用前飞推进器也能达到很好的效果。

  多旋翼和直升机一样,前飞速度受到前行桨尖马赫数和后行反流区桨叶失速的限制,最大速度也就能达到300千米/小时左右。以运输飞行为主要用途的多旋翼显然难以达到高速飞行要求。

  前飞速度是固定翼飞机的强项。将多旋翼垂直起降性能和固定翼前飞速度优势相结合,理所当然产生了电动垂直起降固定翼飞机。实际上,垂直起降固定翼具有两套动力系统,多个旋翼在垂直起降时工作,前飞航行时静止;固定翼推进器前飞航行时工作,垂直起降时静止。优势是分工明确、各司其职、强项互补;不足是前飞航行时多旋翼闲置,不但没有动力贡献,而且增加了载荷重量,经济效益不佳。

  推进多旋翼和垂直起降固定翼都有多个旋翼,为提高这些旋翼的使用效率,借鉴倾转旋翼机的技术,产生了倾转旋翼类多旋翼和垂直起降固定翼。倾转旋翼是在垂直起降时使用多旋翼;前飞时多旋翼的部分旋翼倾转作为前飞推进器,或者全部旋翼倾转一定角度,以保证多旋翼整机不用倾斜即可得到前飞分力。

  倾转旋翼优势是多旋翼能够“兼职”,提高旋翼使用效率。不足是旋翼倾转技术有难度,而且需要增加转动装置;旋翼和推进器需要在不同前进比状态下工作,增加了旋翼设计难度。

  垂直起降固定翼飞行器在前飞时,不使用的旋翼外形会造成很大的飞行阻力,影响到前飞速度。

  采用翼身融合技术,将多旋翼嵌入在飞行器中,垂直起降时打开工作,向前飞行时收起隐藏。这是十分理想的解决方案,也将成为航空器设计的发展趋势。

  之前撰写的《电动垂直起降技术的来龙去脉》只能算是简单介绍了eVTOL技术的“来龙”,现在应该能够清楚“去脉”了。

  电动垂直起降技术:源自旋翼悬停技术,基于分布式电推进技术,趋向航空器翼身融合设计技术。


相关链接:

多旋翼桨盘结构设计

多旋翼电动旋翼类型

多旋翼“定距变速”与“变距恒速”

多旋翼悬停姿态控制

多旋翼的桨盘载荷

多旋翼的桨盘面积

电动垂直起降技术的来龙去脉



分享
没有投票
原创度
8
可信度
8
分析深度
8
观点独特性
8
价值
8
8

添加新评论