هواپیمای برقی به واقعیت نزدیک‌ تر شد

در بیانیه مطبوعاتی این گروه آمده است که این گروه اجزای جداگانه موتور را آزمایش کرده و محاسبه کرده و نشان داده است که می تواند یک مگاوات خروجی تولید کند.

با توجه به تمرکز جهان بر کاهش انتشار کربن و نیل به سوی تولید "صفر خالص" تا سال ۲۰۵۰، بخش هوانوردی بخشی است که برای دستیابی به این هدف به حداکثر نوآوری نیاز دارد.

هواپیماهای بزرگی که امروزه مسافران و محموله ها را جابجا می کنند، ردپای کربن بزرگی دارند. با این حال، راه حل های برقی سازی هوانوردی هنوز در ابتدای راه هستند و قادر به جایگزینی با موتورهای بزرگ جت نیست.

تلاش برای ساخت هواپیماهای کاملاً الکتریکی تاکنون با موفقیت چشمگیری همراه نشده است و موتورهای مورد استفاده برای به حرکت درآوردن آنها تنها می توانند چند صد کیلووات نیرو تولید کنند. این در حالی است که هواپیماهای بزرگ به خروجی بیشتری نیاز دارند، بنابراین مهندسان MIT تصمیم گرفتند یک موتور الکتریکی یک مگاواتی تولید کنند.

چرا هواپیماهای برقی هنوز کوچک هستند؟

برای درک دشواری ساخت موتور الکتریکی یک مگاواتی، ابتدا باید نحوه عملکرد یک موتور الکتریکی را بشناسید.

موتورهای الکتریکی به طور معمول از انرژی الکتریکی و معمولاً با ارسال جریان از طریق سیم پیچ های مسی برای تولید میدان مغناطیسی استفاده می کنند. آهنربایی که در نزدیکی سیم پیچ ها قرار می گیرد در جهت میدان مغناطیسی ایجاد شده می چرخد و یک پروانه را با خود به حرکت در می آورد.

برای تولید توان بیشتر از موتور باید از سیم پیچ های مسی بزرگتر استفاده شود. با این حال، این کار گرمای تولید شده در طول فرآیند را افزایش می دهد و در نتیجه عناصر خنک کننده باید به موتور اضافه شوند.

همه ی این اجزا به وزن موتور اضافه و استفاده از آن را برای کاربردهای هوایی چالش برانگیزتر می کنند.

ساخت یک موتور برقی یک مگاواتی

موتور طراحی شده توسط مهندسان MIT از یک چرخانه(روتور) پرسرعت پوشیده شده با آهنرباهایی با جهت قطبیت های مختلف و یک ایستانه(استاتور) فشرده کم تلفات تشکیل شده است که داخل چرخانه قرار می گیرد، اما با مجموعه ای پیچیده از سیم پیچ های مسی در داخل پر شده است.

این تیم همچنین یک سیستم الکترونیک قدرت توزیع شده را با استفاده از ۳۰ تخته مدار سفارشی ساختند که به شکلی دقیق، جریان را از طریق سیم پیچ های مسی در فرکانس های بالا تغییر می دهند.

تخته های مدار برای به حداقل رساندن تلفات انتقال به دستگاه متصل می شوند و یک مبدل حرارتی یکپارچه خنک کنندگی هوا را هنگامی که قطعات در حال کار هستند، فراهم می کند.

در حال حاضر، پژوهشگران این قطعات را به صورت جداگانه آزمایش و مشخص کرده اند که طراحی این سیستم می تواند خروجی معادل با یک مگاوات تولید کند.

اواخر امسال، این قطعات مونتاژ می شوند و آزمایش موتور به طور کلی آغاز خواهد شد. پژوهشگران مطمئن هستند که این موتور قادر به تامین انرژی یک هواپیمای محلی خواهد بود و موتورهای متعددی از این نوع می توانند در امتداد بال هواپیماهای آینده وجود داشته باشند.

این موتور می تواند توسط یک باتری یا یک پیل سوختی تغذیه شود یا می تواند با موتورهای جت ترکیب شود تا سیستم های پیشرانه هیبریدی را فعال کند.

زولتان اسپاکوفسکی، سرپرست این پروژه در MIT می گوید: مهم نیست از چه چیزی به عنوان حامل انرژی استفاده می کنیم، باتری، هیدروژن، آمونیاک یا سوخت پایدار هوانوردی، مستقل از همه اینها، موتورهای کلاس مگاوات عاملی کلیدی برای سبز کردن هوانوردی خواهند بود.