随着绿色航空目标的逐步推进,电推进技术将会日益显现出其潜在优势。与传统燃气涡轮发动机部件不同,电推进系统拥有众多衍生类型,今天发仔就带大家来了解一下不同类型的电推进系统。
在全电推进系统中,电池是飞机的唯一动力来源,用于运转电机以驱动风扇,通过电动机将电能转换成机械能并带动风扇旋转。全电动飞机的优点是飞机的空间设计可以高度灵活,效率高;飞机噪声、热辐射和其他辐射大大降低。但受限于电池能量密度,电池的续航能力较差,对大功率发动机并不适用。
并联混合动力推进系统
并联混合动力同时使用涡轮机械能和电动机的电能驱动风扇。这种构型可以让电动机和发动机共同提供推力,从而使发动机能够在最优功率点运行。但是并联混合动力构型的设计复杂度也比常规的发动机要高,要匹配好不同工况对电动机和发动机的推力要求。
串联混合动力推进系统
串联混合动力通过涡轮发动机驱动发电机发电,产生的电力一方面通过电动机带动风扇旋转产生推力,另一方面,可以给蓄电池充电,以满足其他机载系统以及飞机不同飞行条件下对电力的需求。串联混合动力是实现动力系统电气化的终极目标,这种串联混合动力构型可以包含多个电机/外涵风扇,该构型一方面对发电机以及电动机的效率有非常高的要求,设计难度较大,另一方面需要对传统的飞机构型做较大的更改。
混联混合动力推进系统
混联电推进系统将并联混合动力与串联混合动力结构相结合,由涡轮发动机风扇与电风扇共同产生推力,电风扇的电力一方面来自于电池,另一方面由涡轮发动机带动发电机产生。目前针对混联混合动力构型虽然尚未有明确的飞机型号与其对应,但由于该构型与涡轮部分电动力系统的构型非常类似,因此也适用于涡轮部分电动力系统的飞机。
涡轮部分电动力推进系统
涡轮部分电动力系统由涡扇发动机为飞机提供动力,发电机从涡扇发动机上提取功率从而带动尾部风扇产生推力。在不同飞行阶段,涡扇发动机与电风扇将进行推力分配,以获得最佳状态。
涡轮全电动力推进系统
涡轮全电动力构型中,当燃气涡轮发动机足够可靠时,可以不需要电池,仅由燃气涡轮发动机带动发电机发电,通过驱动电动机带动风扇/螺旋桨产生推力;同时,发电机也可满足飞机其他系统的电力需求。
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