一种基于功率流矩阵的分布式电推进飞行器混合动力系统架构设计方法技术方案

技术编号:44980906 阅读:50 留言:0更新日期:2025-04-15 17:00
本发明专利技术公开了一种基于功率流矩阵的分布式电推进飞行器混合动力系统架构设计方法,属于飞行器总体设计技术领域。本发明专利技术将分布式电推进飞行器混合动力系统的架构设计与飞机平台总体设计直接融合,充分考虑了混合动力系统架构相关参数对飞机平台总体参数的影响,建立了分布式电推进飞行器混合动力系统架构、功率分配系数、各部件的效率与飞行器的总重、速度、爬升率、高度等总体参数的直接联系,进而可以通过飞行器的总体要求直接高效迭代优化分布式电推进飞行器混合动力系统架构,更好解决复杂混合动力系统与分布式电推进飞机平台的设计匹配问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器总体设计,更具体的说是涉及一种基于功率流矩阵的分布式电推进飞行器混合动力系统架构设计方法


技术介绍

1、当前以传统化石燃料为主的能源过度消耗为全球带来了严重环境污染问题,为此航空业界正大力开展采用新能源作为飞机主动力的可行性研究。随着锂离子电池、电力电子器件、发电机/驱动电机等新能源技术的发展和进步,国内外航空研发机构纷纷投入力量探索各种创新构型的分布式电推进飞行器在军民用领域的应用。

2、受限于当前电池能量密度、电机功率密度等电推进飞行器核心部件性能的影响,纯电推进飞行器在平台商载、飞行速度、航程、航时等方面与传统飞机平台相比仍有较大差距,使得纯电推进飞行器的应用场景极为有限。

3、混合动力电推进飞行器通过发动机与储能装置(锂电池、发电机)的结合,可适应飞机对发动机多状态点的设计要求,满足飞机起飞状态大功率和巡航状态低油耗的要求。混合动力电推进飞行器的发动机工作状态不受环境变化的影响,能够保持始终在最佳的工作区域内稳定运行,发动机具有良好的经济性和排放性指标。因而混合动力电推进飞行器的平台总体性能远超纯电推进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于功率流矩阵的分布式电推进飞行器混合动力系统架构设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于功率流矩阵的分布式电推进飞行器混合动力系统架构设计方法,其特征在于,所述每个任务段的需用功率矩阵Pm_segi,req的计算公式如下:

3.根据权利要求1所述的一种基于功率流矩阵的分布式电推进飞行器混合动力系统架构设计方法,其特征在于,所述混合动力系统架构包括能量源、功率源和推力源;所述能量源包括燃油、电池;所述功率源包括电机、涡轴发动机,电机包括依次相连的发电机和驱动电机;所述推力源为螺旋桨推力源;

4.根据权利要求3所述的...

【技术特征摘要】

1.一种基于功率流矩阵的分布式电推进飞行器混合动力系统架构设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于功率流矩阵的分布式电推进飞行器混合动力系统架构设计方法,其特征在于,所述每个任务段的需用功率矩阵pm_segi,req的计算公式如下:

3.根据权利要求1所述的一种基于功率流矩阵的分布式电推进飞行器混合动力系统架构设计方法,其特征在于,所述混合动力系统架构包括能量源、功率源和推力源;所述能量源包括燃油、电池;所述功率源包括电机、涡轴发动机,电机包括依次相连的发电机和驱动电机;所述推力源为螺旋桨推力源;

4.根据权利要求3所述的一种基于功率流矩阵的分布式电推进飞行器混合动力系统架构设计方法,其特征在于,部件间的理想功率分配矩阵包括:任务需用功率-推力源、推力源-功率源、功率源-功率源、能量源-功率源间的理想功率分配矩阵;

5.根据权利要求4所述的一种基于功率流矩阵的分布式电推进飞行器混合动力系统架构设计方法,其特征在于,不同任务段下各部件的所述功率效率传递矩阵ηcomponent,m_segi由相应任务段下涡轴发动机功率传递...

【专利技术属性】
技术研发人员:付裕杨玉腾唐兴中王晨
申请(专利权)人:中国航空研究院
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1