电动航空飞机的曙光即将到来

电动飞机经过数十年的研发终于找到了实际应用,与普通喷气发动机飞机相比,电动飞机在响应快、噪音小、侧风处理能力强、产生差推力等方面脱颖而出。 让我们来看看电动航空领域最近的所有突破。

电动航空飞机的曙光即将到来

目前所有的电动飞机都是螺旋桨驱动的。由于翼型作用,螺旋桨产生推力。在电动飞机中,这种螺旋桨由电动机提供动力。所有现代电动飞机均由轴向磁通电机提供动力。

喷气发动机不是自启动的。为了让它启动,需要通过空气涡轮启动器旋转发动机的主轴。然后根据速度燃烧燃料以加速螺旋桨。

但是基于电动机的飞机不需要任何帮助即可启动。在电动机中,只需增加供电频率,速度就会立即增加。但是,在喷气发动机中,当你增加燃油流量时,速度只会在几秒钟后增加。简而言之,喷气发动机对燃油流量变化的响应非常缓慢。

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螺旋桨飞机良好的飞行速度是实现成功起飞和着陆的最关键因素。这种飞机速度是通过增加叶片的螺距来实现的。高俯仰角意味着更高的推力。但这是问题所在。当我们增加桨距时,叶片上的负载也会增加。在基于喷气发动机的飞机中,这种反作用扭矩会明显降低螺旋桨的速度。因此,这种涡轮喷气发动机需要单独的调节机构来保持速度恒定。

另一方面,电动机的速度仅取决于供电频率。在高音调运行期间,它们会自动从源头获取更多功率以保持恒定速度。高桨距角和高电机速度为飞机提供了巨大的推力。这使得电动飞机的整个起飞操作变得更加简单。

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你在此视觉图中看到的电机称为轴向磁通电机,它是电动航空的首选电机。轴向磁通电机的功能类似于BLDC电机。

通过以一定的间隔给单独的绕组通电,我们可以产生吸引力和排斥力,使三个线圈中的转子在这里旋转,两个始终通电这种波脉冲确保净扭矩始终在同一方向,并且也是常数。当你将其与普通电机进行比较时,你可以看到许多磁通线在不与转子相互作用的情况下逸出。然而,在轴向磁通电机中,大部分由定子产生的磁通线都与转子相连,从而提供更高的效率。

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你可能已经注意到,电机直接连接到螺旋桨,中间没有任何传输。涡轮螺旋桨飞机需要在发动机和螺旋桨之间进行传输。因为在轴向磁通电机中,很容易在不增加转子重量的情况下增加转子的直径。转子的直径越大,它可以产生的扭矩就越大。然而,在径向电机中,这样的直径增加是不可能的,它们在直径增加期间变得如此庞大和沉重。因此,轴向磁通电机是电动航空的理想选择。

现在让我们讨论电动飞机的最大优势。产生推力差的能力 当一个螺旋桨旋转得比另一个快时,飞机会产生推力差,产生的扭矩会使飞机偏航。这种操作在喷气发动机飞机中是不可能的,因为它更难以控制发动机速度。这种不同推力的特性在着陆过程中特别具有挑战性的侧风飞行情况下非常有用。风在着陆过程中会产生巨大的影响,因为飞机在这种情况下速度或动量很低。普通喷气发动机飞机在副翼和方向舵的帮助下处理这个问题。

电动航空飞机的曙光即将到来

在电动飞机中,不同的推力在着陆的情况下对侧风起着主要作用。电动飞机可以使用差动推力和表面控制,更有效地稳定飞机。现在,剩下的唯一问题是这些电机的电源。电池分布在整个机身区域,配备强大的电池管理系统。

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BMS的任务是确保电池中存在的能量得到最佳利用。 BMS保护电池免受过载充电和欠放电的影响,并延长电池的使用寿命。低噪音和低维护使电动飞机成为短途旅行和快递服务的理想选择。

总之,我仿佛看到了电动航空的曙光,也许用不了几年,我们就能够坐上电动飞机飞往不同的地方了。




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页面更新:2024-04-29

标签:飞机   喷气发动机   曙光   螺旋桨   推力   转子   扭矩   直径   电机   电池   速度   航空

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