三翼面验证机纯电方案设计

随着碳排放政策日趋严格，航空绿色出行成为民机设计新目标之一，传统布局的民航客机气动效率、结构效率提升空间有限，很难实现大幅减阻，采用新布局结合新能源的设计方案，成为当下研究的热点。本文总结了翼身融合（BWB）、桁架支撑翼（TBW）、三翼面（TSA）的新布局以及纯电为代表的新能源技术研究进展，基于“乘风2.0”200 kg级无人飞行验证机的布局特征，采用计算流体力学（CFD）和工程估算开展了三翼面布局气动特性分析和布局收益评估，分析了前翼与尾翼单独偏转和组合偏转力矩特性，前翼在大迎角具有较好的推杆改出和操纵能力；验证机完整的三翼面布局，相对于其取消前翼的布局，在4°迎角可获得约7%配平升力收益，考虑前翼方案带来的零阻、下洗、增重不利影响，仍可获得19.7count减阻收益，巡航升阻比提升3%；前翼+尾翼部件导致全机增重约0.3%；给出了分布式动力推进架构，该架构可减小90%不对称推力力矩；基于无人飞行验证机开展纯电动力架构和性能的飞行试验，得到了验证机45 m/s巡航所需功率约20 kW，巡航能耗为0.126 kW·h/km,35 m/s巡航所需功率8 kW，巡航能耗为0.065 kW·...