1. Techninės charakteristikoseVTOL variklis
In paskirstyta elektros energijaVarikliai suka kelis sraigtus arba ventiliatorius, esančius ant sparnų arba fiuzeliažo, ir taip sudaro varymo sistemą, kuri užtikrina orlaivio trauką. Variklio galios tankis tiesiogiai veikia orlaivio naudingąją galią. Variklio galia, patikimumas ir prisitaikymas prie aplinkos sąlygų yra svarbūs veiksniai, lemiantys elektrinio orlaivio dinamines charakteristikas ir saugą. Elektrinių transporto priemonių, dronų ir eVTOL variklių pasirinkimas skiriasi dėl skirtingų sąnaudų, taikymo scenarijų ir kitų priežasčių [1].
(Nuotraukos šaltinis: oficiali „Network“ / „Safran“ svetainė)
1) Elektrinės transporto priemonėsdaugiau nuolatinio magnetosinchroniniai varikliai,Didesnio efektyvumo ir didesnio sukimo momento nuolatinių magnetų varikliai gali užtikrinti geresnę vairavimo patirtį. Tuo pačiu metu didelis nuolatinių magnetų variklių galios tankis taip pat gali padėti elektromobiliams pasiekti didesnę galią esant tam pačiam tūriui.
(2) UAV: dažniausiai naudojamas bešepetisNuolatinės srovės variklis.Bešepetis nuolatinės srovės variklis yra lengvas ir triukšmingas, o priežiūros išlaidos yra mažos, o tai tinka bepiločių orlaivių skrydžio poreikiams; Antra, bešepetis nuolatinės srovės variklis yra didesnis, o tai tinka dronų didelio greičio skrydžio poreikiams. Pavyzdžiui, DJI naudoja bešepetinius variklius.
(3) eVTOL: Dėl aukštesnių variklio efektyvumo ir sukimo momento tankio reikalavimų nuolatinio magneto sinchroninis variklis yra labai perspektyvus sprendimas elektrinei varomajai sistemai, nes ašinio srauto nuolatinio magneto variklis pasižymi dideliu radialinės erdvės panaudojimo koeficientu, o galios tankis ir sukimo momento tankis turi pranašumų esant mažam ilgio ir skersmens santykiui. Dabartiniai elektriniai VTOL orlaiviai, tokie kaip „Joby S4“ ir „Archer Midnight“, naudoja nuolatinio magneto sinchroninius variklius [1].
Šiame paveikslėlyje parodytas vieno statoriaus vieno rotoriaus ašinio srauto variklio fiksuoto rotoriaus magnetinės indukcijos intensyvumo debesies vaizdas.
Šiame paveikslėlyje pateiktas elektrinių orlaivių ir elektrinių transporto priemonių variklių parametrų palyginimas
2. eVTOL variklio vystymosi tendencija
Šiuo metu pagrindinė eVTOL energijos sistemos plėtros tendencija yra sumažinti variklio konstrukcijos svorį ir aušinimo sistemos pagalbinį svorį, tobulinant elektromagnetinio projektavimo technologiją, šilumos valdymo technologiją ir lengvų technologijų technologiją, ir nuolat gerinti variklio galios tankį bei išėjimo galią esant įvairioms kintamoms sąlygoms. Remiantis „Skraidančių automobilių ir pagrindinių technologijų tyrimais ir plėtra“, aviacijos varikliai sugebėjo pasiekti didesnį nei 5 kW/kg variklio korpuso varomąjį galios tankį, naudojant izoliacines medžiagas su aukštesnėmis temperatūros ribomis, nuolatinių magnetų medžiagas su didesniu magnetinės energijos tankiu ir lengvesnes konstrukcines medžiagas. Patobulinus variklio elektromagnetinės konstrukcijos konstrukciją, pavyzdžiui, naudojant Halbacho magnetinę matricą, konstrukciją be geležinės šerdies, Litz vielos apviją ir kitas technologijas, taip pat patobulinus variklio šilumos išsklaidymo konstrukciją, tikimasi, kad 2030 m. variklio korpuso vardinis galios tankis gali pasiekti 10 kW/kg, o 2035 m. – viršyti 13 kW/kg [1].
3. Grynai elektrinių ir hibridinių maršrutų palyginimas
Palyginti su grynai elektriniu ir hibridiniu maršrutais, iš šiuo metu atrinktų atitinkamų gamintojų, vietinis eVTOL projektas daugiausia grindžiamas grynai elektrine schema, kurią riboja ličio jonų akumuliatorių energijos tankis, o maža keleivių talpa – eVTOL, kuri yra geriausia grynai elektrinės varymo technologijos nusileidimo vieta. Užsienyje kai kurie gamintojai iš anksto parengė hibridinį planą ir ėmėsi iniciatyvos keliuose bandymų ir iteracijų etapuose. Kaip matyti iš toliau pateiktos lentelės, hibridinė schema yra akivaizdžiai stipresnė ištvermės kampo atžvilgiu ir ateityje gali pasiekti daugiau pritaikymų vidutinių ir ilgų nuotolių bei mažo aukščio eisme [1].
Įrašo laikas: 2025 m. vasario 27 d.