电动垂直起降飞行器动力和构型

 

 

 

 

 

 

电动垂直起降飞行器有两种类型的电动推进器，一是水平前向推进的电动螺旋桨，二是垂直升降推进的电动旋翼。

电动螺旋桨：

 

 

 

 

电动螺旋桨是将电动机直接连接螺旋桨，如同涡桨发动机或者活塞发动机连接的螺旋桨。电动螺旋桨的空气动力与飞机的《螺旋桨空气动力学》是一致的。

电动旋翼：

 

 

电动旋翼可简单认为是电动螺旋桨旋转90度，由水平前向推进转换为垂直升降推进。电动旋翼的空气动力以直升机旋翼空气动力学为基础，能够应用直升机旋翼《垂直飞行时的滑流理论》、《垂直飞行时的叶素理论》、《垂直飞行时的涡流理论》进行分析研究。

 

 

 

电动垂直起降飞行器：

 

电动垂直起降飞行器由多个电动旋翼和电动螺旋桨，以及机翼组合构成不同类型的飞行器（电动垂直起降飞行器类型与直升机/垂直起降飞机类型的对应关系）。各种类型飞行器的空气动力，需要应用相应的直升机旋翼空气动力学、飞机螺旋桨空气动力学、飞机机翼空气动力学等理论进行分析研究。

 

电动垂直起降飞行器垂直飞行：

 

 

电动垂直起降飞行器在垂直起飞降落时，需要采用三个以上（实际上为解除轴间耦合采用对称偶数个）的多个电动旋翼共同产生升力，克服飞行器重量，保证垂直起降。

垂直飞行时空气动力以每个电动旋翼的空气动力为基础，重点需要应用直升机旋翼《垂直飞行时的涡流理论》，对多个电动旋翼间的气流干扰进行分析研究。

电动垂直起降飞行器前向飞行：

 

 

多旋翼机型：

 

多旋翼机型是仅由多个电动旋翼构成的飞行器。在前向飞行时，电动旋翼间产生升力差，使飞行器机体倾斜，电动旋翼推进力分解出前向分力，推进飞行器前向飞行。多旋翼机型的空气动力，需要应用直升机《前飞时的旋翼理论》进行分析研究。

 

 

 

多旋翼+螺旋桨机型：

 

多旋翼+螺旋桨机型是电动旋翼仅产生升力，由电动螺旋桨产生前向推进力。多旋翼+螺旋桨机型的空气动力，需要应用直升机《前飞时的旋翼理论》和《螺旋桨空气动力》进行分析研究。

 

 

 

倾转多旋翼机型：

 

倾转多旋翼机型实际上是旋翼+螺旋桨机型的一种特殊机型。前向飞行时，部分（或者全部）电动旋翼倾转（可保持机体水平），倾转的电动旋翼推进力分解出前向分力，推进飞行器前向飞行。电动旋翼从垂直方向倾转至水平方向，就转变为多旋翼+螺旋桨机型状态。倾转多旋翼机型的空气动力，与多旋翼+螺旋桨机型相同，需要应用直升机《前飞时的旋翼理论》和《螺旋桨空气动力》进行分析研究。

 

 

 

机翼+螺旋桨+多旋翼机型：

 

机翼+螺旋桨+多旋翼机型实际上是一种安装有垂直起落架的固定翼飞机。前向飞行时，飞行器在电动螺旋桨的推进下，依靠机翼产生升力飞行。电动旋翼不工作，如同飞机的起落架。机翼+螺旋桨+多旋翼机型前飞时的空气动力，需要应用《飞机空气动力学》进行分析研究。