هواپیمای برقی یک گام به واقعیت نزدیک تر شد

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از اینترستیگ انجینرینگ، محققان بخش های مختلف موتور را آزمایش کردند تا نشان دهند ابزار قادر به تولید یک مگاوات برق است.

با توجه به تمرکز رهبران جهان برای به صفر رساندن انتشار گازهای گلخانه ای تا ۲۰۵۰ میلادی، صنعت هوانوردی باید از حداکثر نوآوری های موجود در دستیابی به این هدف استفاده کند. هواپیماهای بزرگ که مسافر و بار حمل می کنند، دی اکسید کربن زیادی تولید می کنند. این درحالی است که هنوز برقی کردن صنعت هوانوردی در ابتدای مسیر است و نمی توان آن را در موتورهای بزرگ جت ها به کار برد.

این درحالی است که موتور های ابداعی فقط می توانند چند صدکیلووات برق تولید کنند. اما هواپیماهای بزرگ نیازمند بازده بیشتری از موتورهایشان هستند بنابراین مهندسان MIT دست به کار شدند تا یک موتور برقی یک مگاواتی بسازند.

برای تولید موتور برقی یک مگاواتی نخست باید شیوه عملکرد موتور برقی را درک کرد. به طور معمول موتورهای برقی از انرژی الکتریکی برای تولید میدان مغناطیسی استفاده می کنند. این روند به طور معمول با ارسال جریان از طریق سیم پیچ های مسی انجام می شود.

یک آهنربا نزدیک سیم پیچ ها و در جهت ایجاد میدان مغناطیسی قرار می گیرد که یک پروانه یا پیشرانه را به حرکت در می آورد. برای تولید برق بیشتر باید از سیم پیچ های مسی بزرگ تر استفاده کرد. با این وجود گرمای ناشی از این فرایند نیز بیشتر می شود و در نتیجه باید عناصر خنک کننده به سیستم اضافه کرد.

تمام این تجهیزات وزن موتور را افزایش می دهند و در نتیجه استفاده از آن برای مقاصد هوایی نیز سخت تر می شود.

محققان ام آی تی یک موتور ابداع کردند که از یک پروانه پرسرعت در آن استفاده شد که آهنرباهایی روی آن قرار گرفته اند که قطب هایشان در جهت های مختلف است و همچنین یک استاتور فشرده نیز داخل پروانه قرار می گیرد اما با مجموعه ای پیچیده از سیم پیچ های مسی در داخل پر شده است. همچنین محققان یک سیستم الکترونیک توزیع برق را با کمک ۳۰ صفحه مدار سفارشی ساختند تا دقیقاً جریان برق را از طریق سیم‌پیچ‌های مسی در فرکانس‌های بالا تغییر دهند.

صفحه مدارها نزدیک به موتور قرار دارند تا میزان خسارت حین انتقال را کاهش دهند و از سوی دیگر با یک مبدل گرما یکپارچه شده اند تا هنگامیکه قطعات در حال کار هستند، هوا را خنک کنند. در حال حاضر محققان این قطعات را به طور جداگانه آزمایش کرده اند و معتقدند طراحی سیستم می تواند یک مگاوات بازده را تولید کند.

قرار است در ماه های آینده قطعات سرهم بندی و موتور به طور کامل تست شود. محققان اطمینان دارند که موتور می تواند انرژی مورد نیاز یک هواپیمای منطقه ای را تامین کند.