【摘 要】
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城市道路拥堵已是一个全球化的问题,而一款垂直起降的飞行器能够在一定程度上缓解此问题。本文完成了一款适合城市飞行的全电单人多旋翼飞行器总体方案设计。首先,对适合城市内出行的常见飞行器进行分类与归纳。根据城市飞行的需求,如“垂直起降”、“安全”、“高效”、“低成本”、“低噪音”、“节能环保”,选定本文设计机型为多旋翼飞行器;接着,运用穷举法计算,并分析官网中的实验数据,提出一种优化法,以建立旋翼模型及
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城市道路拥堵已是一个全球化的问题,而一款垂直起降的飞行器能够在一定程度上缓解此问题。本文完成了一款适合城市飞行的全电单人多旋翼飞行器总体方案设计。首先,对适合城市内出行的常见飞行器进行分类与归纳。根据城市飞行的需求,如“垂直起降”、“安全”、“高效”、“低成本”、“低噪音”、“节能环保”,选定本文设计机型为多旋翼飞行器;接着,运用穷举法计算,并分析官网中的实验数据,提出一种优化法,以建立旋翼模型及等效电路模型。优化法较穷举法能够更高效精准地获得大重量效率、高续航、低成本的动力单元方案。进一步,应用CFD动量源方法,分析了共轴双旋翼随间距变化的气动干扰、旋翼平面位于机身不同位置处的气动干扰、多旋翼不同布局的气动干扰情况。基于上述分析结论:选用电机最大工作电压、选用二叶桨旋翼、共轴双旋翼间距为0.6R、旋翼平面位于机身上方、多旋翼采用三角形布局。根据设计技术指标,作全电单人多旋翼飞行器的总体方案设计及布局,运用Catia软件绘制模型。最后,对这款多旋翼飞行器进行飞行性能的计算,包括最大起飞重量、随高度变化的最大起飞重量、垂直上升率、悬停升限及其耗时、最大前飞速度、爬升率及实用升限及其耗时、最大航时及最大航程。性能计算结果满足设计技术指标。
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