[發明專利]一種傾轉多旋翼飛行器動力系統分布方案的設計方法

有效

• 申請號: 202110168767.5
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112810832B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 嚴旭飛;婁斌;王曉波;陳令凱;謝也;謝安桓;張丹
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00;G06F30/15;G06F30/20;G06F119/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種傾轉多旋翼飛行器動力系統分布方案的設計方法，其特征在于，該方法包含傾轉多旋翼飛行器基本參數設計方法，以及推重比、懸停拉力、單個旋翼失效和旋翼動力系統功耗分析方法，所述的傾轉多旋翼飛行器基本參數包括飛行器載荷、起飛重量、翼展、展弦比、巡航速度、推重比范圍、旋翼槳根總距和槳葉負扭；

所述的推重比、懸停拉力、單個旋翼失效和旋翼動力系統功耗分析方法通過以下步驟實現：

7)根據傾轉多旋翼飛行器基本參數，初步確定可行的旋翼布局與槳葉片數集合；

8)推重比和功耗分析：分別計算對比各組旋翼布局與槳葉片數在最大允許槳尖馬赫數下的機體推重比和對應的旋翼總需用功率，以低噪聲、低功耗、大推重比為目標，在集合中分析得到第一組可行的旋翼布局與各旋翼槳葉片數范圍；

9)懸停拉力與功耗分析：分別計算對比在懸停狀態時，各組旋翼布局與槳葉片數下的旋翼動力系統總需用功率，以低噪聲和低功耗為目標，在集合中分析得到第二組可行的旋翼布局與各旋翼槳葉片數范圍；

10)單個旋翼失效初步分析：分別計算對比在懸停狀態時，單個旋翼失效后，各組旋翼布局與槳葉片數下剩余旋翼的修正拉力變化，以低噪聲和低功耗為目標，在集合中分析得到第三組可行的旋翼布局與各旋翼槳葉片數范圍；

11)對步驟8)～10)得到的三組旋翼布局與各旋翼槳葉片數范圍取交集，得到最終的傾轉多旋翼飛行器動力系統分布方案。

2.根據權利要求1所述傾轉多旋翼飛行器動力系統分布方案的設計方法，其特征在于，所述的多旋翼飛行器至少包括4個旋翼。

3.根據權利要求1所述傾轉多旋翼飛行器動力系統分布方案的設計方法，其特征在于，所述的傾轉多旋翼飛行器基本參數設計方法，包括以下步驟：

1)根據設計需求確定飛行器載荷；

2)根據載荷，統計各類飛行器的起飛重量范圍，從而確定起飛重量；

3)根據飛行器載荷與氣動構型，統計各類傾轉多旋翼飛行器的翼展范圍，從而確定翼展與展弦比；

4)根據載荷，統計各類傾轉多旋翼飛行器的巡航速度范圍，從而確定巡航速度；

5)根據載荷，統計各類傾轉多旋翼飛行器的推重比范圍；

6)根據載荷與巡航速度，統計各類傾轉多旋翼飛行器的槳根總距與槳葉負扭，從而確定一組可行的槳根總距與槳葉負扭。

4.根據權利要求1所述傾轉多旋翼飛行器動力系統分布方案的設計方法，其特征在于，所述最大允許槳尖馬赫數為0.5Ma或0.6Ma。

5.根據權利要求1所述傾轉多旋翼飛行器動力系統分布方案的設計方法，其特征在于，所述旋翼布局包括旋翼個數、旋翼半徑和安裝位置。

6.根據權利要求1所述傾轉多旋翼飛行器動力系統分布方案的設計方法，其特征在于，當目標機型只有一片機翼，則分析該機翼上的一個旋翼失效的情況；當目標機型有前后兩片機翼，則存在以下情況：

當后機翼旋翼個數少于前機翼時，只需要分析后機翼上一個旋翼失效的情況；

當前機翼旋翼個數少于后機翼時，只需要分析前機翼上一個旋翼失效的情況。

7.根據權利要求6所述傾轉多旋翼飛行器動力系統分布方案的設計方法，其特征在于：當目標機型前后機翼的旋翼個數相同時，則判斷哪個機翼上的單個旋翼失效后，機體維持飛行更加困難，分析對應機翼上一個旋翼失效的情況。