一种氢动力复合翼直升机整机设计方案

eVTOL 2025-09-10 11:19
Draco是由美国马里兰学生团队设计的一种先进氢动力直升机概念方案,由新型零排放质子交换膜燃料电池提供动力,这些使用氢发电的好处是对环境风险最小。在整机的技术配置上通过使用经过验证和安全的VTOL技术,将技术风险降至了最低,PEMFC系统对该方案而言是唯一的新变量。

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氢动力复合直升机整机方案的技术配置
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整机任务剖面描述

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质子交换膜燃料电池,装机功率:196.58千瓦(263.6马力),最高工作温度:85℃

氢气罐,2个4型气缸,14.8公斤(16.31磅)的燃油容量。

空气系统,无需压缩机或低温冷却系统

电池(三星40T),装机功率:57.9千瓦(77.6马力),提高安全性并将系统重量减轻7.4%

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主旋翼桨叶翼型设计

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●D-spar和Rohacell 31以高强度重量比支撑负载

● C.G.配平采用钨合金前缘配重

● 不锈钢前缘可防止碎屑进入

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平衡重量分布:重心与主旋翼轴和机翼气动中心对齐

综合来讲,该设计方案有如下几个特点:

● 经过验证、安全且机械简单的技术,在实施新型PEMFC系统的同时将技术风险降至最低

● 复合机翼为卸载主旋翼提供了额外的升力,在巡航期间将功率需求降低了49.4%和58.6%,显著延长了Draco的巡航的耐力。

● 质子交换膜燃料电池、变速器、航空电子设备和为飞行员和乘客安全设计的结构。

● 全铰接旋翼桨毂,带弹性轴承,便于控制飞行和悬停,并过渡到不同的飞行状态。

● 气动设计的起落架、旋翼桨毂和机身,以满足最小阻力和功率要求。

● 额外的电机为稳定下降提供了足够的动力。

● 电池为高强度、短时间任务段提供额外电力,并使PEMFC系统重量减轻7.4%。

参考资料:美国2025氢动eVTOL整机概念学生设计获奖方案报告,https://wvul7.xetslk.com/s/2A5lUR。



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