【简介：】本篇文章给大家谈谈《飞行器动力工程智能电推进》对应的知识点，希望对各位有所帮助。本文目录一览：
1、电力可以使飞机发动机发动吗？
2、制造大型电动飞机的技术难点有哪些？
本篇文章给大家谈谈《飞行器动力工程智能电推进》对应的知识点，希望对各位有所帮助。
本文目录一览：
电力可以使飞机发动机发动吗？
电力不可以使飞机发动机发动。
飞机发动机（aero-engine），是一种高度复杂和精密的热力机械，为航空器提供飞行所需动力的发动机。作为飞机的心脏，被誉为“工业之花”，它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性，是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。目前，世界上能够独立研制高性能航空发动机的国家只有美国、俄罗斯、英国、法国等少数几个国家，技术门槛很高。
飞机发动机应用最广的是燃气涡轮发动机。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机，都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮螺旋桨发动机主要用于时速小于800千米的飞机；涡轮轴发动机主要用作直升机的动力；涡轮风扇发动机主要用于速度更高的飞机；涡轮喷气发动机主要用于超音速飞机。
制造大型电动飞机的技术难点有哪些？
?
电动飞行
外形独特、采用电动或混合推进系统的飞机迟早将飞上蓝天。
??
七月，空客公司试飞员迪迪迩·埃森登（Didier Esteyne）驾驶一架两座小型电动飞机E-Fan飞越英吉利海峡。作为欧洲大型航空集团，空客发布特别声明指出E-Fan飞越英吉利海峡飞并非作秀。实际上，空客公司为了将E-Fan作为教练机进行量产，对电动飞机采取了十分严谨的态度。E-Fan电动飞机将在2017年开始销售，四座型E-Fan电动飞机也将随后上市。
除了空客公司之外，还有其他飞机制造厂商考虑制造比E-Fan大得多的电动或混合动力载人飞机。与飞机活塞发动机和喷气发动机相比，飞机电动推进装置有着多种优势，这与汽车行业的情况一样。现代化的数控电动机输出大扭矩，扭矩是指螺旋桨或电扇叶片转动时的旋转力量。飞机电动推进装置不仅运行安静、清洁、可靠性高，而且可磨损或损坏的机械部件较少。
说实在的，电动飞机电池提供的飞行里程让很多人不感兴趣：E-Fan电动飞机的锂电池在保证30分钟飞行电量冗余的前提下，只能让其飞行一个小时。一小时飞行时间，满足一节飞行训练课倒是没问题，却可能无法满足客机使用要求。不过，电池性能有了稳步改善，以及飞机具有较长的使用寿命（波音747于1969首飞）的原因，航空工程师开展了各种项目，以研制未来飞机。
让航空工程师们感到兴奋的是电动推进装置让他们能制造出与完全不同与常规飞机的电动飞机，如同空客公司上述展示的电动推进概念。电动推进概念是指飞机不再依靠机翼下沉重的大型喷气发动机飞行，而是依靠数量众多的小型而轻巧的电动螺旋桨飞行，这些小型电动螺旋桨可以安装在飞机各个部位。如果使用小型常规喷气发动机，飞机结构将变得复杂，而且重量也将大幅增加。
电动机让所谓的分布式电动推进概念变得可行。分布式电动推进的好处就是能提高经过机翼的气流，让飞机的飞行效率变得更高。马克·摩尔是美国国家航空航天局维吉尼亚蓝勒研发中心的主研究员，他表示“‘分布式电动推进’将从根本上改变我们设计飞机的方式。”
蓄势待发
?
在加州爱德华空军基地，美国国家航空航天局正测试分布式电动推进机翼：分布式电动推进机翼被安装到一辆卡车上，在电动推进机翼的推动下，卡车高速行驶在一个干涸的湖床上。18台小型电动螺旋桨被并排安装在机翼前缘。美国国家航空航天局的下一步是进行“权杖（Sceptor）项目”。按照权杖项目的计划，美国国家航空航天局将用一对分布式电动推进机翼来替换意大利Tecnam公司制造的P2006T四座双引擎轻型飞机的机翼，这对分布式电动推进机翼上装有十二台左右电动螺旋桨（见图片）。按计划，权杖项目将于2017年开始执行。
权杖项目使用的并排小型电动螺旋桨能提高飞机低速飞行时的升力，让飞机能在较短的跑道上起飞，机翼也能做得更加纤细，分布式电动推进机翼的宽度有可能仅是常规飞机机翼的三分之一，降低了飞机的重量和燃油成本。轻型飞机的机翼通常相对较大，以防止飞机失速（在低速飞行时，机翼不能提供足够的升力）。当飞机进行巡航飞行时，大机翼会产生更多阻力，效率不高。权杖项目使用的分布式电动推进机翼经过优化，有利于巡航飞行，还有助于防止飞机在起飞或降落时发生失速。
分布式电动推进机翼还有其他功能。分布式电动推进机翼上的每个电动螺旋桨都被独立控制，此功能可改变气流通过机翼的方式，以应对快速变化的飞行条件，例如阵风。当飞机进行巡航飞行时，靠近机身的电动螺旋桨能向后折叠，只让翼尖部分的电动螺旋桨工作。如果权杖项目取得成功，分布式电动推进技术在十年内被用于小型支线飞机，甚至现在正在研制电池技术也将与分布式电动推进技术同时被运用到小飞机上。马克·摩尔先生表示：此类小型飞机飞行时不会排放废气，非常安静，飞行成本将下降约30%。
??
空客公司的电动推进概念不局限于飞机跑道。空客公司与英国知名喷气发动机制造厂商劳斯莱斯公司以及其他研究团队开展了合作项目，开发飞机或其他飞行器，此类飞行器计划2050年投入使用。到那时，欧盟期望航空业客机的燃油消耗、废气排放和噪音水平将比现有最高设计水平还低至少20-30%。
电动推进技术的目的就是实现上述各项目标，并能让电动飞机在载员约90人的条件下，飞行两小时甚至更久，机载电池仍然有较多的安全可用余量。要是实现此目的，前提是储电技术取得突破，这可能不需要耗费几十年时间。电动推进技术概念也能使用分布式电动推进装置，但有可能是其改进型号，因为电动推进技术属于混合合动力技术。
电动推进飞机在尾部安装了一台常规喷气发动机，在每个机翼上安装了三台电动螺旋桨。当飞机起飞时，喷气发动机和六台电动螺旋桨都会启动，以提供最大升力；一旦飞机飞到巡航高度，喷气发动机的油门将被关小，但其输出功率仍然足够为电动螺旋桨和机载电池供电。在飞机降低飞行高度时，喷气发动机和电动螺旋桨都将关闭；当飞机处于滑翔状态时，迎面而来的气流将驱动电动螺旋桨转动，让电动螺旋桨以风轮发电机工作方式运行，为机载电池充电。当飞机着陆时，电动螺旋桨将被启动，喷气发动机处于空转状态，一旦有需要将飞机拉起复飞，喷气发动机就能随时提供额外动力。
混合动力系统能大幅提高喷气飞机的涵道比，这是它的一个优点。涵道比是指穿过喷气发动机高温区的空气数量与在高温区燃烧室提供氧气的空气数量的比值。早期客机采用的是低涵道比的喷气发动机，通过将高速空气气流从尾部中心喷出来产生大量推力；这让早期喷气发动机噪音大，油耗高。随着燃油不再在喷气发动机中心燃烧，喷气发动机就成为了一台涡轮机，可以带动发电机前部的风扇转动，从让喷气发动机吸入更多空气。只要采用更大的风扇，喷气发动机就能将空气以较慢速度吸入轴心外围。采用大风扇的喷气发动机工作效率更高，而噪音却降低了。这就是喷气发动机这几年变得越来越肥大的原因。
上世纪70年代的喷气发动机的涵道比为5:1，与之相比，现在的喷气发动机的涵道比最高能达到12:1。制造更大的涡轮风扇喷气发动机变得越来越难了，因为大风扇占用机翼下部的空间变得越来越大；大喷气发动机需要强度更高的机翼来挂载，而这又会飞增加机重量。电动推进飞机采用的混合动力装置能很好地避免这些问题的产生，因为只有飞机尾部的喷气发动机有一个燃油燃烧中心。这意味着驱动全部六台电动螺旋桨的空气气流让喷气发动机的有效涵道比达到20:1，甚至更高，让飞机具有很高的燃油效率，飞行也变得更加安静。
平稳执行机构
分布式引擎另一个好处就是能抵消机翼气流边界层的影响。气流边界层是指靠近机翼表面十分稀薄的一层空气，这些空气分子与机翼表面摩擦而导致气流速度变慢。气流边界层经过凸起剖面形状的机翼时（这是机翼能产生升力的原因），会导致紊流，而紊流又会让喷气飞机后面形成尾流。通过调整电力推进飞机机翼上的电动螺旋桨，可以对气流边界层进行拦截，电动螺旋桨可以加速空气通过机翼的速度，降低尾流带来的阻力。
让电动推进飞机飞上蓝天，还得在两个技术领域取得进展。除了要有更好的电池，还得有超导技术。超导是指特定材料被冷冻至临界温度时，电阻消失的特性。降低材料电阻能让电气结构和电动机系统变得更轻，输出功率却足够让飞机飞上天。超导技术已经在小型设备上得到实现，如医院的扫描机。要满足飞机的使用要求，必须对材料进行激冷处理，其激冷级别超出了市场设备能达到的水平。剑桥大学的研究团队正与空客公司共同解决这个难题。
只要解决了这些难题，电动飞机就具备了飞上蓝天的能力。最初的电动飞机将是小飞机，随着技术的改进，电动飞机将变得越来越大，运载的乘客也越来越多。空客公司预计一些电动飞机的技术还有助于常规飞机提供效率及降低噪音。
离子推进飞机成功试飞，真的能做到静音飞行吗？
离子推进飞机成功试飞，真的能做到静音飞行吗？
自1903年以来，自1903年以来，自救兄弟在100多年上涨几乎所有飞机都有一些常见的情况：推动通过螺旋桨，涡轮机风扇等组件，因此产生巨大的噪音。马萨诸塞州机构（麻省理工学院），团队领导者史蒂文龙骨，通过离子风驾驶开发了一个颠覆飞机原型——，不会消耗化石燃料，不会产生任何噪音，以及室内成功的测试飞行。本研究发表于01030 Journal。
离子促进飞机测试飞行到成功麻省理工学院科学家，或者将创造一个新的航空时代麻菜是《自然》.当他在《星际迷航》看到《星际迷航》的梦中时，他认为这是他梦中的飞行方式。BART开始引导MIT Aerospace的团队探索建造新飞机的可能性。他使用的推进方案是电力动力学，即“离子风”。当气流在两个电极之间通过时，一旦电极之间的空气分子是电离的，电极的另一端被吸引到电极的另一端，并且逆空气分子与周围的空气分子碰撞以产生推力。 Baret Guest，如果电压高，则离子风可以驱动小飞机。
事实上，在20世纪50年代，有科学家建议离子风不能成为飞机的驱动力。在很长一段时间里，啤酒小组的进展并不顺利。他们只能让小型飞机短暂寿命几秒钟，并且离子风足以保持较大的飞机飞行仍然很远。因此，当他们设计一个新的飞机原型时，他们不敢对期望过高。直到一天晚上，在商务之外的麻痹是由于时间差异的失眠，他开始思考，无论是离子风是否值得信赖，所以他做了一些初步计算并发现了一个可行的促销系统。
在一个麻省理工学院的室内体育馆中，哈雷特的愿望迈出了第一步。研究团队测试了飞行绩效。与以前相比，“第二版”，每小时17公里的平稳飞行，直到击中墙壁。研究人员进行了10个测试，飞机在每次测试中具有稳定的性能。没有疲惫的迹象，没有烦人的噪音。
MIT Electronics Research Lab的David Pelo团队还设计了飞机的电气系统。它们安装了一排用于机身的聚合物锂电池，电池提供了轻质转换器所需的高压。在Barret中，除了离子风螺旋桨的设计之外，还成功的另一个关键因素是电气系统。
关于《飞行器动力工程智能电推进》的介绍到此就结束了。
