Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) представили проект авиационного электрического двигателя мощностью 1 МВт и массой всего пятьдесят семь с половиной килограмм. Ввиду сложности отдельных элементов в производстве силовых установок будет необходимо использовать технологии 3D-печати.
Презентация проекта прошла на форуме Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA) в Сан-Диего. Разработчики считают, что подобные двигатели поспособствуют переходу региональных авиаперевозчиков на самолеты с электрическими силовыми установки. Один из ключевых показателей — удельная мощность: согласно исследованиям NASA, для больших самолетов этот показатель должен быть не ниже 13 кВт/кг, тогда как разработка MIT сможет обеспечить 17 кВт/кг.
Для крупных авиалайнеров двигателей мощностью в один мегаватт явно будет маловато (один двигатель GE 90-115B на Boeing-777 при полете на крейсерской скорости и высоте выдает примерно 23 МВт), но это шаг в правильном направлении. Как вариант, при достаточно высокой удельной мощности можно наращивать количество силовых установок.
В предложенном двигателе статор находится внутри ротора. Поверхность статора покрыта множеством «зубчиков», на которых фиксируется обмотка. Барабанный ротор с постоянными магнитами выполнен из титана: концентрация магнитных полей достигается за счет аккуратного расположения магнитов без необходимости в тяжелой стальной оболочке.
На статоре также расположены тридцать кастомных печатных плат, управляющих током: высокие частоты должны помочь развивать требуемые обороты.
Одна из серьезных проблем — теплоотвод. По расчетам разработчиков двигатель мощностью 1 MВт будет генерировать около 50 кВт тепла. Как говорит профессор кафедры аэронавтики и астронавтики MIT Золтан Спаковски, представьте пятьсот стоваттных ламп накаливания в объеме размером с небольшую пивную бочку. Здесь-то и должны прийти на помощь аддитивные технологии: для охлаждения потребуются высокоэффективные алюминиевые теплообменники сложной формы, которые планируется вмонтировать в статор. Изготовить такие детали с множеством небольших внутренних каналов можно будет только с помощью 3D-печати. По расчетам инженеров эффективность должна быть близка к системам жидкостного охлаждения, но с сохранением требуемой целостности конструкции.
А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.
