[實(shí)用新型]一種固定翼式混合動力飛行器驅(qū)動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820148249.0
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN207826569U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾小華;黃海瑞;王越;宋大鳳;孫可華;崔皓勇;王振偉;董兵兵;李立鑫;王新明
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: B64D27/02
• 分類號: B64D27/02;B64D35/02;B64D35/08
• 代理公司: 長春市恒譽(yù)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

本實(shí)用新型公開了一種固定翼式混合動力飛行器驅(qū)動裝置，涉及航空飛行器技術(shù)領(lǐng)域，包括發(fā)動機(jī)、行星排耦合裝置、離合裝置、電機(jī)系統(tǒng)、兩擋自動變速器、螺旋槳；其中離合裝置包括一號離合器、二號離合器和制動器；電機(jī)系統(tǒng)包括一號電機(jī)、二號電機(jī)、逆變器和電池。本實(shí)用新型具有更好的與現(xiàn)有固定翼式飛行器的技術(shù)繼承性以及燃油經(jīng)濟(jì)性、低排放、低噪聲等特點(diǎn)，具有發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動、雙電機(jī)驅(qū)動、無級變速和聯(lián)合驅(qū)動等多種工作模式，解決了傳統(tǒng)固定翼式飛行器模式單一的問題，可以實(shí)現(xiàn)特殊飛行任務(wù)降噪、減噪功能，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及航空飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種固定翼式混合動力飛行器驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)

固定翼式飛機(jī)飛行時每消耗1千克燃油就會排放3千克二氧化碳，而且氣體直接在大氣層排放，對全球暖化的影響比地面排放更大。因而飛機(jī)的電動化和混動化勢在必行。飛機(jī)機(jī)載系統(tǒng)的一個重要發(fā)展方向是電動力化，即采用多電系統(tǒng)和全電系統(tǒng)。與此同時，推進(jìn)系統(tǒng)和動力裝置的電動力化也取得重大進(jìn)展，已經(jīng)成功用于小型螺旋槳通用飛機(jī)、固定翼式飛行器和無人機(jī)。電動飛機(jī)具有節(jié)能環(huán)保、高效率、結(jié)構(gòu)簡單等諸多優(yōu)點(diǎn)，將推動通用飛機(jī)、無人機(jī)實(shí)現(xiàn)革命性的發(fā)展。然而在固定翼式飛行器領(lǐng)域，單純依靠電能很難滿足其動力性需求；因此混合動力的應(yīng)用在飛行器領(lǐng)域應(yīng)運(yùn)而生。

未來的飛行器不但要滿足動力性的需求，還應(yīng)該有更低的排放和能耗。在固定翼式飛行器領(lǐng)域，混合動力技術(shù)的應(yīng)用有效地解決了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)較高的燃油消耗率和排放性差等缺點(diǎn)，逐漸被行業(yè)所認(rèn)可。混合動力飛行器其驅(qū)動系統(tǒng)有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種形式。串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)具有動力總成控制簡單等優(yōu)點(diǎn)，但驅(qū)動系統(tǒng)中因存在能量二次轉(zhuǎn)換導(dǎo)致總體效率較低的缺點(diǎn)。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)具有能量利用率較高的優(yōu)點(diǎn)，但在低速工況中，發(fā)動機(jī)的工作效率受到限制。混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)匯集了串聯(lián)和并聯(lián)兩種構(gòu)型的雙重優(yōu)勢，有最佳的綜合性能。尤其混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電子無級變速功能，發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩雙解耦，最大限度的提高系統(tǒng)的整體性能。

目前，已有的固定翼式混合動力飛機(jī)的專利大多結(jié)構(gòu)簡單，功能和模式單一。如中國專利公布號CN106314809A，公布日2017-01-11，公開了一種固定翼式混合動力飛機(jī)，該系統(tǒng)采用串聯(lián)構(gòu)型，結(jié)構(gòu)簡單；但該系統(tǒng)采用模式單一，能量需要二次轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)綜合效率低。并且其螺旋槳只能依靠電機(jī)驅(qū)動，可靠性差，電機(jī)需求功率高。如中國專利公布號CN106184779A，公布日2016-12-07，公開了一種混合動力飛機(jī)耦合系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用發(fā)動機(jī)與電機(jī)聯(lián)合驅(qū)動，能量利用率較高；但該系統(tǒng)在低速工況中發(fā)動機(jī)的工作效率受到限制，驅(qū)動電機(jī)功率需求大，尺寸過大，導(dǎo)致飛機(jī)重量增大。本實(shí)用新型提出的一種固定翼式混合動力飛行器驅(qū)動裝置結(jié)合了雙電機(jī)驅(qū)動、電子無級變速、發(fā)動機(jī)與電機(jī)聯(lián)合驅(qū)動和發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動等多種工作模式，一方面在保證飛行器可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)驅(qū)動的同時，增加多種工作模式，進(jìn)一步改善系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、動力性和排放性；另一方面有效地降低固定翼式飛行器工作噪聲，實(shí)現(xiàn)特殊飛行任務(wù)降噪、減噪功能；除此之外，還可以實(shí)現(xiàn)雙電機(jī)驅(qū)動、雙電機(jī)制動能量回收和發(fā)動機(jī)驅(qū)動并發(fā)電等模式，進(jìn)一步改善系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型是為克服傳統(tǒng)固定翼式飛行器模式單一、續(xù)航里程短、經(jīng)濟(jì)性能和排放性能較差等問題，并有效地降低固定翼式飛行器飛行噪聲，提供了一種固定翼式混合動力飛行器驅(qū)動裝置。