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分布式电推进飞机电力系统研究综述 被引量:81
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作者 孔祥浩 张卓然 +2 位作者 陆嘉伟 李进才 于立 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期46-62,共17页
继飞机二次能源逐步统一为电能形成多电/全电飞机之后,电推进技术成为飞机动力系统电气化的重要发展方向,有望进一步提高飞机动力系统能量转换效率、降低燃油消耗和排放,代表了航空电气化的高级阶段。飞机电力系统及相关技术是支撑电推... 继飞机二次能源逐步统一为电能形成多电/全电飞机之后,电推进技术成为飞机动力系统电气化的重要发展方向,有望进一步提高飞机动力系统能量转换效率、降低燃油消耗和排放,代表了航空电气化的高级阶段。飞机电力系统及相关技术是支撑电推进技术发展的重要基础。系统总结了电推进飞机的类型与发展现状,论述了飞机混合动力系统及分布式电推进系统的基本概念、特点与意义。阐述了航空电推进系统的基本结构,比较了适用于分布式电推进系统的电力系统架构,系统分析了实现电推进技术所需的高效高功率密度电机、高效大容量功率变换器和综合热管理等关键技术。小型纯电动飞机正在逐步迈向实用化,而分布式混合电推进技术是中大型飞机电气化的重要方向,仍然需要航空机电和动力系统等交叉融合与创新发展。 展开更多
关键词 分布式电推进飞机 混合电推进 电力系统 电机与电力电子 超导电工
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分布式电推进飞机动力系统评估优化方法 被引量:10
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作者 雷涛 孔德林 +2 位作者 王润龙 李伟林 张晓斌 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期33-52,共20页
以电推进飞机的动力系统作为研究对象,开展了以下研究工作:采用电力系统潮流计算方法,分析了采用高压直流供电体制的分布式电推进飞机电气系统,模拟了其在稳定运行状态与断路故障状态下的能量流动关系,同时分析了直流电压等级对电气系... 以电推进飞机的动力系统作为研究对象,开展了以下研究工作:采用电力系统潮流计算方法,分析了采用高压直流供电体制的分布式电推进飞机电气系统,模拟了其在稳定运行状态与断路故障状态下的能量流动关系,同时分析了直流电压等级对电气系统的影响。搭建了完整的分布式电推进飞机动力系统仿真模型,依据基于时间和基于高度的飞行剖面,对比分析了纯电推进与涡轮电推进架构在推进功率、推进效率与航程3个评价指标上的优劣。建立了动力系统典型部件的参数化模型,并使用符号规划算法对建立的参数化模型进行了优化计算,比较了传统涡轮推进与涡轮电推进架构下动力系统质量与燃油消耗率间的优化权衡关系。研究结果为分布式电推进飞机混合动力系统的设计提供了有价值的正向设计方法。 展开更多
关键词 分布式电推进飞机 混合动力系统 多学科领域仿真 参数化模型 动力系统评估优化
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不同机翼面积的分布式电推进飞机方案设计
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作者 吴江 高峰 +1 位作者 李胜文 杨凤田 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2024年第2期7-12,21,共7页
为了明确不同机翼面积分布式电推进飞机设计方案的优劣,分别建立了相对常规布局飞机减小机翼面积进行巡航和起降多目标优化设计和机翼面积与常规布局飞机一致开展巡航性能单目标优化设计的流程;以某4座全电飞机为平台,开展了分布式电推... 为了明确不同机翼面积分布式电推进飞机设计方案的优劣,分别建立了相对常规布局飞机减小机翼面积进行巡航和起降多目标优化设计和机翼面积与常规布局飞机一致开展巡航性能单目标优化设计的流程;以某4座全电飞机为平台,开展了分布式电推进飞机的方案设计。仿真结果表明,相比于常规布局飞机,机翼面积不变的分布式电推进飞机设计方案巡航升阻比高、性能好。本研究对分布式电推进飞机的方案设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 分布式电推进飞机 机翼面积 性能分析
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分布式电推进飞机双永磁电动机系统控制策略 被引量:1
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作者 翁卢晖 姚太克 +2 位作者 张玄 张荣格 卜飞飞 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1259-1269,共11页
为了减小气流等其他因素对分布式电推进飞机中各推进电动机带来的负载扰动导致的转速突变,使得总推力突变或机身左右两侧推力不一致而导致飞机偏航,需要保证各推进电动机具有良好的抗干扰能力和转速同步性。针对此问题,提出了一种针对... 为了减小气流等其他因素对分布式电推进飞机中各推进电动机带来的负载扰动导致的转速突变,使得总推力突变或机身左右两侧推力不一致而导致飞机偏航,需要保证各推进电动机具有良好的抗干扰能力和转速同步性。针对此问题,提出了一种针对双永磁电机系统的改进交叉耦合控制策略,采用了改进趋近律的滑模同步控制器。同时设计了一种负载观测器,该观测器以可直接通过位置传感器测得的电机转子位置信号为已知量,避免了微分突变的引入。对所提出的双永磁电机系统控制策略进行了一系列仿真及实验验证,仿真与实验结果发现:在转矩突变时,该控制策略与传统交叉耦合控制策略相比,转速突变减小约50%,同步误差减小约18%,证明了该控制策略与传统交叉耦合控制策略相比具有更高的同步性能和更强的抗干扰能力。 展开更多
关键词 分布式电推进飞机 双永磁电动机 交叉耦合控制 滑模同步控制器 负载观测器
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分布式电推进飞机动力学特性分析与评估
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作者 郝智渊 段辰龙 +2 位作者 宋万强 王钢林 李岩 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2023年第6期16-20,共5页
基于分布式电推进飞机研究方向大多仍在总体、气动、动力系统优化设计方面的现状,针对某项目分布式电推进飞机方案,开展了分布式电推进飞机动力学特性分析和评估方面的研究。通过基于涡格法和激励盘模型的快速气动评估计算与分析,分别... 基于分布式电推进飞机研究方向大多仍在总体、气动、动力系统优化设计方面的现状,针对某项目分布式电推进飞机方案,开展了分布式电推进飞机动力学特性分析和评估方面的研究。通过基于涡格法和激励盘模型的快速气动评估计算与分析,分别对分布式增升系统开/关两种构型开展基本气动特性分析以及操稳特性评估对比。结果表明,分布式增升系统的开启能够提升升力特性,但分布式增升系统开/关也将改变飞机稳定特性;最终通过调整重心位置能够使飞机拥有较好的稳定特性和理想的配平操纵舵偏。 展开更多
关键词 分布式电推进飞机 快速气动评估 动力学特性分析 操稳特性分析
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分布式动力翼前飞状态动力/气动耦合特性 被引量:2
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作者 王科雷 周洲 +1 位作者 郭佳豪 李明浩 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期132-150,共19页
以分布式混合电推进飞行器技术研究为背景,针对分布式动力翼在前飞状态下动力/气动耦合特性开展数值模拟及分析。首先,通过对分布式动力翼各部件进行合理拆解,结合超椭圆方程、四阶Bezier曲线、CST (Class Function/Shape Function Tran... 以分布式混合电推进飞行器技术研究为背景,针对分布式动力翼在前飞状态下动力/气动耦合特性开展数值模拟及分析。首先,通过对分布式动力翼各部件进行合理拆解,结合超椭圆方程、四阶Bezier曲线、CST (Class Function/Shape Function Transformation)参数化方法等构建了分布式动力翼复杂对象的参数化模型。然后,依次对动力翼二维剖面翼型、动力翼单元翼段、分布式动力翼整体动力/气动耦合特性进行了数值研究,并与常规翼型-机翼进行了对比分析。最后,梳理了分布式动力翼内外流耦合与其二维-单元-整体特性之间的内在联系,提出了关于分布式动力翼动力/气动耦合设计思路的建议。 展开更多
关键词 分布式混合电推进飞行器 分布式动力翼 参数化模型 动力/气动耦合特性 前飞状态
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