从一个想法到一架飞机:一个团队如何上升到空中竞赛E挑战

空中竞赛E包括八架小型螺旋桨飞机同时起飞，飞到大约30英尺的高度，在2.5英里的椭圆形上空以高达250英里/小时的速度进行翼梢对翼梢的比赛，椭圆形由地面上的高大塔架划定。它的形式与空中竞赛1相同，只不过飞机将由电动机而不是内燃机驱动。其目的是通过一场竞赛来迅速推进电动飞机领域的发展，这将要求参赛队伍解决电动飞机面临的许多挑战。

万博Ansys是Air Race E的官方仿真软件合作伙伴，为官方车队提供仿真软件和培训。

这是Pie Aeronefs团队设计飞机过程系列博客中的第一篇。在这里阅读本系列的第二篇博文。这将是一段艰巨的旅程，因为必须在2022年正式比赛之前完成2021年晚些时候举行的资格赛的飞行测试和许可证发放。

空中竞赛E航线和Pie SA UR-1队电动飞机的侧视图

Pie Aeronefs SA在2020年3月才开始，在那年夏天开始开发飞机之前，首先必须建立自己的团队。与一些竞争团队不同，Pie Aeronefs团队是从零开始设计和制造飞机，而不是从现有的机身开始改造电力推进系统。虽然这有利于优化整个飞机系统，但对于团队来说，要在短短18个月内将一个想法变成一架比赛飞机，这是一个重大挑战。在这段时间内，他们克服重大工程挑战的唯一方法是使用Ansys提供的仿真工具。万博

与一些来自空中赛车1传统并主要专注于赢得世界电动空中赛车锦标赛的团队不同，Pie Aeronefs团队在这方面是长期的。“我们公司计划的不只是这场比赛。Pie Aeronefs SA的营销和赞助董事总经理蒂莫西•克里格斯表示:“我们不只是为了好玩而参加比赛。“到2025年或2026年，我们希望拥有一种商用、全电动、四座的通用航空飞机，可以以120节的速度飞行4小时。”

这并不意味着他们对赢得比赛不感兴趣。克里格斯说:“我们希望在空中竞赛E中拥有最快的飞机。”

设计飞机

那么，我们将在以后的博客文章中详细讨论的团队面临的挑战是什么呢?

为了使性能和范围最大化，空气动力学是至关重要的。工程师们专注于减少飞机的阻力，以提高速度，并为商业电动飞机的市场推广制定长期计划。他们开发的UR-1飞机具有优异的空气动力学性能。

这款飞机的主要特点是飞行员身后的机身完全变细，尾部的v形尾翼只使用两个表面，而不是传统的t形尾翼的三个表面，以减少阻力，还有单翼梁，而不是两个独立的机翼。

使飞机尽可能轻，同时达到所需的结构完整性也是至关重要的。图片中看不到用于减轻机身、机翼、尾翼和螺旋桨重量的复合材料。

当然，这是一架电动飞机。电池安装在机翼上，周围是航空级防火材料，以达到最高的安全水平。

订阅Ansys博客万博为了与团队的进展保持联系，我们将在未来几个月更详细地讨论每个应用领域。但是，如果你想抢先了解该团队迄今为止的进展，请观看这个令人着迷的延时视频，其中使用玻璃纤维复合材料建造机身原型，而不是他们将在实际飞机中使用的碳纤维复合材料。

克里格斯说:“我们的第一个想法是用玻璃纤维快速廉价地制造一个机身模型，看看它是如何工作的，然后再对它进行调整。”“然后我们切开车头，把引擎放进去，看看它是否合适。我们还可以在模型中放置一名飞行员，看看他是否可以自由移动，到达飞行控制和引擎控制。将这些部件集成到机身中非常重要。”

敬请关注未来的更新当我们深入了解模拟如何帮助团队按时到达起跑线时。