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题名混合动力飞行汽车建模与性能仿真分析
被引量：1
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作者
强宣凯
朱海涛
李炜烽
郑俊超
钱煜平
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机构
清华大学
中国航空研究院
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出处
《航空科学技术》
2024年第1期75-83,共9页
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文摘
飞行汽车作为未来立体交通的重要运载工具,具备垂直起降和巡航功率切换的能力,增程式混合动力飞行汽车结合了动力电池和燃气轮机的优点,能更好地满足城际交通的能源需求。目前研究主要涉及飞行汽车气动特性分析、交通网规划和推进系统建模等方面,但缺乏关于飞行任务参数对混合动力系统最优配置以及相应飞行任务经济性的定量描述的研究。本文选用1000~3000kg量级的混合动力飞行汽车作为研究对象,分析对比了上述飞行汽车在不同功率等级燃气轮机发电装置配置下,在60~360km航程下的任务经济性及有效载荷占比。结果表明,航程在120km以上的飞行任务飞行的平均成本有极小值,此时的燃气轮机功率在巡航功率附近;同时,飞行汽车的有效载荷占比与燃气轮机功率等级呈正相关。对于1000kg量级的飞行汽车,在航程为60km时,其任务平均成本与燃气轮机功率呈正相关。在航程大于120km时,其任务平均成本极小值约为0.004元/(km/kg)。对于2000~3000kg量级的飞行汽车,在航程大于120km时,其任务平均成本极小值稳定在0.004元/(km/kg)左右。本文定量分析了航程和载荷对纯电动和混合动力飞行汽车任务经济性的影响,说明了纯电动和混合动力飞行汽车分别适用的任务场景,从而为飞行汽车及部件生产商提供参考。
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关键词
飞行汽车
电动垂直起降
混合动力
燃气轮机发电
锂离子电池
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Keywords
flying cars
eVTOL
hybrid power
gas turbine generator
lithium-ion battery
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分类号
V37
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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