A aviação elétrica tem problemas não apenas com as baterias. Motores elétricos potentes e leves também continuam sendo o sonho dos projetistas de aeronaves. Engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts propuseram sua própria solução para esse problema. O motor elétrico do MIT promete 1 MW de potência com um peso morto de cerca de 58 kg. Com tal decisão, a aviação elétrica decolará no sentido literal e figurado da palavra.
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Segundo cálculos da NASA, a potência específica dos motores elétricos para aeronaves de médio curso e, em geral, para aeronaves de carga pesada não deve ser inferior a 13 kW/kg. O motor apresentado pelos engenheiros do MIT promete uma densidade de potência de 17 kW / kg, significativamente melhor do que as recomendações da NASA. Infelizmente, a forma montada finalizada do novo motor ainda não está disponível. Até agora, os desenvolvedores testaram apenas alguns de seus componentes.
Estruturalmente, o novo motor é como um motor elétrico clássico virado do avesso. Seu rotor não está localizado dentro do estator, mas o envolve. O rotor é baseado em um tambor de titânio, em cujas paredes internas são fixados ímãs permanentes. O estator do novo motor é um cilindro de aço com superfície cravejada. Ele é colocado dentro do rotor e o enrolamento fica nas pontas de uma maneira especial.
As correntes nos enrolamentos são controladas por uma sofisticada eletrônica de potência composta por 30 “placas de circuito impresso” feitas sob medida. O fornecimento de correntes aos enrolamentos sincronizados com a rotação do tambor permitirá que o motor seja acelerado a velocidades recordes. Este projeto tornou possível evitar a fabricação de um rotor e estator maciços e aliviou significativamente o peso do motor.
Fonte da imagem: MIT
O sistema de remoção de calor do estator também é originalmente projetado. O estator é montado em um dissipador de calor com muitos orifícios passantes. No final, eles se parecem com favos de mel e é melhor imprimir esse nó em uma impressora 3D. A rotação do rotor cria um fluxo de ar no volume do motor e o joga para fora. O motor apresentado emitirá cerca de 50 kW de calor à potência máxima de 1 MW. Alega-se que a solução proposta será capaz de remover tanto calor do motor quanto “de 500 lâmpadas incandescentes de 100 watts no volume de um pequeno barril de cerveja”.
Se esses motores elétricos estiverem disponíveis para os projetistas de aeronaves, isso mudará o cenário da aviação no futuro. Aviões totalmente elétricos podem ter um design completamente diferente. Por exemplo, em vez de um par de motores grandes e potentes, eles poderão contar em voo com vários motores pequenos nos bordos de ataque das asas ou mesmo na fuselagem. Além disso, esse tempo pode chegar muito antes do surgimento de baterias de supercapacidade. Isso ajudará os sistemas híbridos alimentados por células de hidrogênio ou amônia. Para concretizar esta história, não havia motor elétrico suficiente e agora está muito próximo da aparência.