هواپیمای برقی یک گام به واقعیت نزدیک تر شد - آیان کتاب

با توجه به تمرکز رهبران دنیا برای به صفر رساندن انتشار گازهای گلخانه ای تا 2050 میلادی، صنعت هوانوردی باید از حداکثر نوآوری های موجود در دستیابی به این هدف استفاده کند. هواپیماهای بزرگ که مسافر و بار حمل می نمایند، دی اکسید کربن زیادی فراوری می نمایند. 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 فراوری نمایند. اما هواپیماهای بزرگ احتیاجمند بازده بیشتری از موتورهایشان هستند بنابراین مهندسان MIT دست به کار شدند تا یک موتور برقی یک مگاواتی بسازند.

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

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 فراوری برق بیشتر باید از سیم پیچ های مسی بزرگ تر استفاده کرد. با این وجود گرمای ناشی از این فرایند نیز بیشتر می گردد و در نتیجه باید عناصر خنک نماینده به سیستم افزود.

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

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 بعلاوه یک استاتور فشرده نیز داخل پروانه قرار می گیرد اما با مجموعه ای پیچیده از سیم پیچ های مسی در داخل پر شده است. بعلاوه محققان یک سیستم الکترونیک توزیع برق را با یاری 30 صفحه مدار سفارشی ساختند تا دقیقاً جریان برق را به وسیله سیم پیچ های مسی در فرکانس های بالا تغییر دهند.

صفحه مدارها نزدیک به موتور قرار دارند تا اندازه 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 نمایند. در حال حاضر محققان این قطعات را به طور جداگانه آزمایش نموده اند و معتقدند طراحی سیستم می تواند یک مگاوات بازده را فراوری کند.

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