电动载人飞行器电力系统的组成部分是什么？斑斓航空

目前，活塞式发动机系统广泛应用于大型，小型，轻型载人飞行器。为了成本和方便起见，电力动力系统广泛应用于微型载人飞行器。动力系统主要由电源、动力电机和调速系统组成。
1.动力电源
动力电源主要为动力电机的运行提供电能。电动载人飞行器的动力来源通常采用化学电池，主要包括镍氢电池、镍铬电池、锂聚合物和锂离子动力电池。其中，前两种电池由于重量大、能量密度低，已基本被锂聚合物动力电池取代。与普通电池不同，动力电池具有能量密度高、重量轻的特点。对于电池来说，识别电池性能的标志很多，最关键的参数是电压值、储能容量和放电容量。
1.1电池电压值
电源的电压值由伏特(V)表示。比如高压锂聚合物电池的标称电压为3.7V，充满电时电压可达4.35V，最低放电电压为3.5V，镍氢电池的标称电压为1.2V，充满电时电压可达1.5V，最低放电电压为1.1V
1.2储能容量
电源的储能容量用mAh标识，表示电池在恒流放电时可以放电1小时，如锂聚合物电池标识(15C，20000mAh，14.8V)。
1.3放电容量
电源的放电容量由放电率(C)确定，放电率(C)是指根据电源确定的储能容量可以达到的最大放电电流。例如，如果电源被识别为2200毫安，20C，电源的最大持续电流计算如下:容量x放电C数=2.2X20=44A。如果电源长时间工作在44安培以上，会大大影响电池寿命。对于我们常用的锂聚合物动力电池，单节电池充满电后的电压为4.15 ~ 4.20，单节电池使用后的最低电压在3.5V V以上，如果需要长期储存，单节电池的电压最好为3.85V V，必须注意的是，过度放电和充满电长期储存会对电池造成很大的伤害。
2功率电机
微型载人飞行器中使用的动力电机可分为两类:有刷电机和无刷电机。其中，有刷电机由于效率较低，不再用于载人飞行器领域。电机的型号主要以尺寸为依据。比如无刷电机2814，这个标志表示电机除去轴电子线圈的长度为14mm，电机定子线圈的直径为28 mm，有时候有一些标志的时候并不是指尺寸，而是指属于什么级别。动力电机的技术指标很多，与载人飞行器动力特性关系最大的两个是速度和功率。电机速度通常用千伏来表示，这意味着每增加1伏，电机的速度就会增加。比如电机logo kV1400，使用12.6V电池时，可以达到1400×12=17640。也就是17640转/分。
3速度控制系统
动力电机的调速系统变成电动的，整个过程就是电子调速器，简称ESC。根据电机功率的不同，可分为有刷电动调节和无刷电动调节。它根据飞行控制器发出的脉宽调制信号控制动力电机的速度。
电源、电气控制和动力电机的环节一般如下:
(1)电源与电动调节的电源输入线相连；
(2)飞行控制器的控制信号线与电控信号线连接；
(3)电控动力输出线与动力电机连接。
请注意，电控一般配有电源输出线(BWC)，通常在信号线上，电压在5V左右，通常用于给飞行控制器、遥控接收器或舵机供电。
4螺旋桨
螺旋桨的工作原理是叶片高速旋转，大量的空气不断向后推动，在叶片上产生反向力，这就是载人飞行器动力源。如果叶片被截断，从横截面上看，我们非常像机翼的横截面。旋转后，螺旋桨相对于气流的速度由两部分组成，前进速度和旋转速度。空气动力会通过旋转在叶片上形成，向前方向的分力就是我们常说的螺旋桨拉力。另外，螺旋桨转动时，会形成一个阻止螺旋桨转动的扭矩，这种扭矩常被称为反扭，这个扭矩会被发动机的扭矩所平衡。剖面弦与旋转平面之间的夹角称为叶片安装角。最后，当螺旋桨旋转一次时，向前推进的距离通常称为螺距。事实上，叶片上各段的推进速度是相同的，但圆周速度与该段距转轴的距离(半径)成正比，因此各段相对气流与旋转平面的夹角随着距转轴距离的增加而逐渐减小。为了使叶片各段的相对气流保持在有利攻角范围内，各段的安装角度也随着距转轴距离的增加而减小。这就是为什么每个刀片都是扭曲的。例如，常用的1240双叶片螺旋桨意味着螺旋桨的直径为12英寸，螺距为40。
5.机型与电机和桨叶的关系
载人飞行器如果使用的螺旋桨比较大，那么螺旋桨在飞机上的反扭会比较大，所以螺旋桨如何选择会关系到载人飞行器，在选择螺旋桨时也要注意相应电机的参数。例如，如果使用1240螺旋桨，固定翼载人飞行器的翼展应大于90CM，否则反扭会很大，飞行不稳定。再举一个例子，6040螺旋桨的合适翼展大于40厘米。翼展超过1m 载人飞行器，使用4530桨可行吗？当然可以，但是飞机在飞行时会消耗大量的电力，因为机翼跨度大，飞行阻力大，而4530螺旋桨产生的推力相对较小，就像一辆小马拉大车。因此，在选择载人飞行器，的动力系统时，需要注意电源、动力电机、电控、螺旋桨之间的关系。我们首先要看载人飞行器的型号、翼型和翼展的大小，然后选择动力电机、螺旋桨和电源。特别是大尺寸螺旋桨一定不能和高KV电机匹配，可能会烧坏电机，影响电池寿命。
6其他设备
随着载人涡喷技术的发展，为载人飞行器涡喷发动机的研制提供了重要的技术基础。目前，小型涡喷发动机已应用于少数高速无人靶机和突防载人飞行器。小型涡喷发动机的机构由压气机、燃烧室、涡轮和喷管四部分组成。压缩机的作用是让空气高速通过气道，最后到达燃烧室。燃烧室主要点燃和燃烧引入的燃料。膨胀的空气会驱动涡轮，涡轮反馈控制压缩机，使发动机循环运转。喷嘴排出的加速高温气体最终将作为整机的推力。除了上述动力系统，载人飞行器还有一些动力装置的应用，如涡轴、涡桨和涡扇发动机。

 天津斑斓航空科技有限公司，成立于2016年，成立之初是做华为企业网业务的代理商，原名天津瑞鼎创展科技有限公司。2019年公司由九个怀有飞之梦想的人组成团队转型研发电动垂直起降飞行器，致力于自主研发电动垂直起降载人飞行器，为高效的低空出行提供解决方案。