Распределенная силовая установка (DP) - это тип летной силовой установки, в которой тяга создается несколькими движителями, установленными на самолете. Его цель - повысить эффективность топливной экономичности, выбросов, шума, посадочной дистанции и маневренности. DP обычно достигается распределением по размаху частично или полностью встроенных нескольких небольших двигателей или вентиляторов вдоль крыла. В качестве альтернативы, это может включать отвод выхлопных газов по всей задней кромке крыла.
Простое Определение DP можно описать как двигательную установку, в которой тяга транспортного средства создается множеством движителей, расположенных поперек воздушного судна. Хотя формальное определение системы DP еще не выработано, в целом возможности распределенной тяги системы DP должны играть важную роль в повышении эффективности, возможностей или характеристик воздушного судна на уровне системы. В противном случае любой самолет с более чем одним движителем мог быть классифицирован как таковой.
Концепция Распределенная тяга применялась в авиации около 4 основных технологий:
В этой конфигурации высокоскоростной струйный поток впрыскивается на задней кромке крыла для увеличения подъемной силы на низкая скорость (см.: сдутые закрылки ) или повышенные крейсерские характеристики (см.: Lockheed F-117 Nighthawk ). Этот воздушный поток обычно выводится из основного реактивного двигателя самолета и направляется к нескольким выходам вдоль крыла.
В этом распределении используются независимые двигатели, т.е. каждый движитель может управляться независимо от других, а его двигатель напрямую снабжается топливом без посредников: без генератора, без турбины,
В этом распределении используются взаимозависимые двигатели, т.е. каждый движитель подключен к центральному двигателю, который получает управление дроссельной заслонкой и обеспечивает механическую энергию, необходимую для движителей. и обслуживает как минимум 2 из них.
Например, братья Райт использовали цепи для распределения мощности от своего двигателя внутреннего сгорания на 2 гребных винта своего Wright Flyer. Самолет SAX-40 - это более поздний проект, включающий независимые движители, 3 отдельных вентилятора приводятся в действие одним двигателем.
Движители не имеют общего механического приводного вала или механического источника энергии с энергопроизводящими компонентами системы. Вместо этого источники энергии могут представлять собой любую комбинацию устройств, вырабатывающих электроэнергию (электрогенератор, топливный элемент и т. Д.) И устройств накопления энергии (аккумулятор, конденсатор и т. Д.), В то время как движители могут представлять собой любую комбинацию устройств создания тяги, таких как пропеллеры с электрическим приводом или вентиляторы.
Последние аналитические и экспериментальные распределенные двигатели исследования показывают несколько улучшений характеристик ВС:
Эти реализации часто предлагаются вместе с самолет со смешанным крылом (BWB) или гибридное крыло (HWB). Хотя некоторые из этих концепций были испытаны на полномасштабных самолетах в 1960–70-х годах, например, Hunting H.126, они не использовались в серийных самолетах. Совсем недавно в нескольких проектах полноразмерных и небольших беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) были предложены подходы DP для достижения целей по снижению шума, топливной эффективности и длине посадочной площадки. Достижения в области материаловедения, криогенных систем охлаждения, новых видов топлива и высокоточного моделирования и анализа вычислительной гидродинамики (CFD) стали причиной возобновления интереса.
Wohler-b-Mark-V, октокоптер разработки Нева. Основан на 8 электрических канальных вентиляторах Athena.С момента изобретения полетных контроллеров (Pixhawk ) распределенная силовая установка получила новые применения, в том числе мультикоптер. Мультикоптеры - это транспортные средства, способные летать с помощью нескольких двигателей, создающих вертикальную тягу. Роторы управляются полетным контроллером, который интегрировал формулу DEP. Распространенными архитектурами этих самолетов являются трикоптер (3 двигателя), квадрокоптер (4 двигателя), гексакоптер (6 двигателей) и октокоптер (8 двигателей).
Исследователи пытались предложить классификация такой двигательной установки. Примечание: это неофициальная классификация.
Классы интенсивности группируют конструкции в соответствии с количеством используемых ими силовых установок.
Распределенные классы интенсивности движения | A | B | C | D | E |
---|---|---|---|---|---|
Количество силовых установок | 3 | 4-6 | 7-10 | 11-20 | 20< |
Для распределенной силовой установки это соотношение можно определить как общую создаваемую тягу самолета, деленную на максимальную взлетную массу (MTOW), а не только на вес силовой установки, учитывая потенциал стратегии по снижению веса остальных. самолета.
Классы интенсивности отношения тяги к весу | I | II | III |
---|---|---|---|
Соотношение тяги к весу на основе MTOW от | <0.10 | 0,10 до <0.15 | 0,15 < |
Таким образом, следующее соглашение описывает конкретные системы:
Конфигурация DP (L / F) - Класс интенсивности (AE) - Отношение тяги к весу (I-III) - (X)
Например, самолет Blohm Voss 238 V1 1945-х годов будет обозначаться как DPL-BI, поскольку в нем используется шесть поршневых двигателей и его тяговооруженность составляет менее 0,10.