多旋翼+螺旋桨型eVTOL飞行器飞行性能简要评估

 

 

 

 

 

 

 

多旋翼+螺旋桨型 eVTOL 飞行器实际上是电动版的复合式直升机。电动多旋翼相当于复合式直升机的单/双旋翼，是专门用于提供升降力的推进器，电动螺旋桨是专门用于前向飞行的推进器，多旋翼的支撑结构可作为飞行短翼，在前向飞行时减轻多旋翼的升力负担。

 

 

 

 

 

共轴双桨复合式直升机

 

同多旋翼型 eVTOL飞行器和机翼+螺旋桨+多旋翼型eVTOL飞行器一样，在此简要评估一下此种类型 eVTOL 飞行器的飞行性能：

 

 

 

Eve Air Mobility Eve V3 网址：https://evtol.news/embraer/

 

 

 

垂直飞行性能：

 

多旋翼+螺旋桨型 eVTOL 飞行器，可灵活设计电动旋翼的直径尺寸、功率载荷、旋翼数量，电动螺旋桨数量以及安装位置、结构布局。

 

悬停状态飞行：电动旋翼安装位置距离飞行器重心远，控制力矩大；电动旋翼在水平面上多位均匀布局，量化了方位角度，控制响应快；电动旋翼同型号的数量多，便于设计交替冗余使用。遇有强风干扰，电动螺旋桨能够逆风推进，提高飞行器的抗风性能。

 

 

 

 

起降状态飞行：垂直起飞时，电动螺旋桨能够快速强力推进飞行器，加快从悬停到前飞状态的过渡时间，减少悬停能量消耗；降落进近时，电动螺旋桨能反向推进为飞行器刹车，避免机头上扬影响驾驶员着陆操纵视线。

 

前向飞行性能：

 

多旋翼+螺旋桨型 eVTOL 飞行器，专门由电动螺旋桨提供前向水平推进动力，能够保持多旋翼桨盘平面处于水平状态，使各个电动旋翼能够均匀提供升力，避免了前后电动旋翼功率需求差异过大的困境。

 

电动旋翼支架结构能够进行翼型设计，前向飞行时产生附加升力，提高飞行器的升阻比。

 

电动旋翼位置两两对称，旋翼前行桨叶和后行桨叶产生的升力差，能够相互抵消，不需特别调节处理。

 

 

 

 

参阅《直升机高速之路》

 

 

 

电动旋翼能够较为容易地调节桨距和转速，在高速飞行时，能够降低转速防止前行桨尖发生局部激波；电动旋翼甚至能够转换为自转旋翼状态，进一步提高飞行速度。

 

前向飞行时，电动旋翼可用功率有较大的充裕，能够灵活调配提高飞行品质，如做大坡度转向机动。

 

整机性能：

 

多旋翼+螺旋桨型 eVTOL 飞行器，电动旋翼和电动螺旋桨在直径尺寸和数量上，能够根据飞行器需要功能灵活配置，易于翼身融合整体设计。

 

 

 

 

参阅《为武装直升机改装涵道风扇飞行翼》

 

 

电动旋翼和电动螺旋桨直径尺寸小，机械结构简单，转速可调可控，易于飞行器减振降噪设计。

 

同型号的电动旋翼使用数量多，便于模块化系列化标准化设计制造，能够提高产品质量，简化飞行器的研发制造过程。使用保障时，便于维护修理，备件贮备。

 

多旋翼能够建立表决系统可靠性模型，相比直升机单/双旋翼串联系统可靠性模型，可靠性程度大为提高。通俗来讲，多旋翼能够保证在几个电动旋翼不工作时，飞行器仍然可以安全飞行或安全着陆。

 

适用场景：

 

多旋翼+螺旋桨型 eVTOL 飞行器，在垂直起降、悬停作业、慢速飞行和快速飞行等综合性能方面有较大的优势。适用于山区空中交通运输、农林工业航空作业、航空应急救援等场合。在军事应用上，适合于武装直升机应用场景。