一种电动垂直起降飞机环控系统的制作方法

本发明涉及飞行器环控，具体为一种电动垂直起降飞机环控系统。

背景技术：

1、电动垂直起降飞机(evtol)是一种新型交通工具，其使用电能作为能源，对环境危害较小，主要用于短距离交通与通勤。其最大的优点在于能够垂直起降，相对于传统的短途固定翼飞机，evtol对于起降场地的需求大大降低，而与传统直升机相比，其飞行速度快且噪音和环境污染较小。evtol起飞后，会首先垂直飞行，并逐渐过渡到固定翼飞行模式，等到接近目的地后，重新变为垂直飞行模式，实现垂直降落。evtol的飞行距离和运营模式更接近于通航飞机和直升飞机，飞行距离较短，飞行高度较低。

2、在地面状态，传统飞机使用apu(加速处理器)作为环控系统为飞机提供适宜的温度。飞机起飞后，通过喷气式发动机为座舱提供适宜的空气。传统飞机的环控系统直接使用燃气式发动机内部的空气，通过与外界空气进行掺混后，将空气调节为适宜的温度，用以提供给座舱，以确保座舱内部环境适宜。

3、evtol以电能作为能源，使用电机和旋翼作为动力来源，其环控系统无法像传统喷气式飞机使用燃气涡轮发动机中的气源进行引气，且evtol的电池容量有限，需要减少环控系统的能耗，以提供给动力系统更多的能量以维持长时间飞行。因此亟需设计一种既能够满足环控需求也能够降低能耗的电动垂直起降飞机环控系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电动垂直起降飞机环控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动垂直起降飞机环控系统，包括：地面环控系统和机载环控系统；地面环控系统和机载环控系统均能够单独为电动垂直起降飞机提供环控所需的清洁高温空气/低温空气，用于在电动垂直起降飞机的整个飞行过程中为飞行乘员提供适宜的座舱环境；

2、地面环控系统通过风管与电动垂直起降飞机可拆卸连接，电动垂直起降飞机起飞前，地面环控系统与飞机座舱连通后提供起飞前合适温度环境；

3、机载环控系统安装在电动垂直起降飞机内，电动垂直起降飞机飞行过程中，机载环控系统为飞机座舱提供飞行过程中合适温度环境。

4、如上所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其中，地面环控系统包括制冷系统和制热系统，提供清洁过的低温空气或高温空气；地面环控系统连接电动垂直起降飞机时，地面环控系统通过风管与电动垂直起降飞机的进气口连接，将地面环控系统产生的高温/低温空气输送到电动垂直起降飞机座舱内部。

5、如上所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其中，地面环控系统为固定式系统或者可移动式系统。

6、如上所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其中，机载环控系统包括空调设备系统和附属设备；空调设备系统包括电动压缩机、蒸发器、冷凝器、冷媒管路、储液干燥器；附属设备包括进气口、进气风道、座舱集气口、排气风道、排气口和风道风机。

7、如上所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其中，进气口设置在机身外部机头位置，进气口连接进气风道，进气风道连接空调设备和座舱，外界空气通过空调系统的温度调节进入座舱，对座舱内部进行温度控制；在座舱后部设置集气口，收集座舱内部的空气，集气口连接排气风道，排气风道连接排气口，排气口设置在机身外部，通过排气风道将集气口收集的座舱空气从排气口排放到外界环境，实现座舱空气更新和交换。

8、如上所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其中，机载环控系统和座舱使用风道进行连接，通过风门控制风量，风道将环控空气输送到座舱的各个位置，实现调节座舱空气和风挡除雾除霜的功能。

9、如上所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其中，在机载环控系统中设置空气滤芯，用于对进入机舱的空气进行清洁过滤。

10、如上所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其中，地面准备阶段时，将地面环控系统通过送风管连接电动垂直起降飞机的进气口，通过控制地面环控系统空调设备，将适宜温度的空气通过送风管进入电动垂直起降飞机的进气口，进气口连接进气风道，进气风道连接座舱，适宜温度的空气经过送风管、进气口、进气风道进入电动垂直起降飞机座舱内部，营造适宜乘员乘坐的环境，确保飞行前座舱环境温度满足需求。等待乘客登机后，地面准备阶段完成，断开送风管，地面环控系统停止。

11、如上所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其中，进入起飞飞行阶段后，电动垂直起降飞机起降方式为垂直起降，需要机载环控系统内的风机和压缩机全功率开启，为座舱提供足够的空气和温度，以满足环控需求。

12、如上所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其中，等待电动垂直起降飞机完成起飞阶段，进入巡航飞行阶段，机载环控系统中的风机逐渐降低功率甚至关闭，压缩机根据外界环境温度和飞行速度以调节转速和功率，减少冷媒流量，实现减少压缩机功耗的目的。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果：

14、本发明通过设计一种适用于电动垂直起降飞机的环境控制系统，用于在整个飞行过程中为飞机乘员提供适宜的座舱环境，并实现系统减重和减少飞行能耗，提高飞行效率的目的。

技术特征：

1.一种电动垂直起降飞机环控系统，其特征在于，包括：地面环控系统和机载环控系统；地面环控系统和机载环控系统均能够单独为电动垂直起降飞机提供环控所需的清洁高温空气/低温空气，用于在电动垂直起降飞机的整个飞行过程中为飞行乘员提供适宜的座舱环境；

2.如权利要求1所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其特征在于，地面环控系统包括制冷系统和制热系统，提供清洁过的低温空气或高温空气；地面环控系统连接电动垂直起降飞机时，地面环控系统通过风管与电动垂直起降飞机的进气口连接，将地面环控系统产生的高温/低温空气输送到电动垂直起降飞机座舱内部。

3.如权利要求1所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其特征在于，地面环控系统为固定式系统或者可移动式系统。

4.如权利要求1所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其特征在于，机载环控系统包括空调设备系统和附属设备；空调设备系统包括电动压缩机、蒸发器、冷凝器、冷媒管路、储液干燥器；附属设备包括进气口、进气风道、座舱集气口、排气风道、排气口和风道风机。

5.如权利要求4所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其特征在于，进气口设置在机身外部机头位置，进气口连接进气风道，进气风道连接空调设备和座舱，外界空气通过空调系统的温度调节进入座舱，对座舱内部进行温度控制；在座舱后部设置集气口，收集座舱内部的空气，集气口连接排气风道，排气风道连接排气口，排气口设置在机身外部，通过排气风道将集气口收集的座舱空气从排气口排放到外界环境，实现座舱空气更新和交换。

6.如权利要求5所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其特征在于，机载环控系统和座舱使用风道进行连接，通过风门控制风量，风道将环控空气输送到座舱的各个位置，实现调节座舱空气和风挡除雾除霜的功能。

7.如权利要求6所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其特征在于，在机载环控系统中设置空气滤芯，用于对进入机舱的空气进行清洁过滤。

8.如权利要求1所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其特征在于，地面准备阶段时，将地面环控系统通过送风管连接电动垂直起降飞机的进气口，通过控制地面环控系统空调设备，将适宜温度的空气通过送风管进入电动垂直起降飞机的进气口，进气口连接进气风道，进气风道连接座舱，适宜温度的空气经过送风管、进气口、进气风道进入电动垂直起降飞机座舱内部，营造适宜乘员乘坐的环境，确保飞行前座舱环境温度满足需求。等待乘客登机后，地面准备阶段完成，断开送风管，地面环控系统停止。

9.如权利要求8所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其特征在于，进入起飞飞行阶段后，电动垂直起降飞机起降方式为垂直起降，需要机载环控系统内的风机和压缩机全功率开启，为座舱提供足够的空气和温度，以满足环控需求。

10.如权利要求9所述的一种电动垂直起降飞机环控系统，其特征在于，等待电动垂直起降飞机完成起飞阶段，进入巡航飞行阶段，机载环控系统中的风机逐渐降低功率甚至关闭，压缩机根据外界环境温度和飞行速度以调节转速和功率，减少冷媒流量，实现减少压缩机功耗的目的。

技术总结
本发明涉及飞行器环控技术领域，具体为一种电动垂直起降飞机环控系统，包括：地面环控系统和机载环控系统；地面环控系统和机载环控系统均能够单独为电动垂直起降飞机提供环控所需的清洁高温空气/低温空气；地面环控系统通过风管与电动垂直起降飞机可拆卸连接，电动垂直起降飞机起飞前，地面环控系统与飞机座舱连通后提供起飞前合适温度环境；机载环控系统安装在电动垂直起降飞机内，电动垂直起降飞机飞行过程中，机载环控系统为飞机座舱提供飞行过程中合适温度环境。本发明通过设计一种适用于电动垂直起降飞机的环境控制系统，用于在整个飞行过程中为飞机乘员提供适宜的座舱环境，并实现系统减重和减少飞行能耗，提高飞行效率的目的。

技术研发人员：武志鹏,薛蛟,汤晓明
受保护的技术使用者：上海时的科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17