1. Tehniskās īpašībaseVTOL motors
In sadalītā elektriskāPiedziņas sistēmā motori darbina vairākus propellerus vai ventilatorus uz spārniem vai fizelāžas, veidojot piedziņas sistēmu, kas nodrošina gaisa kuģa vilci. Motora jaudas blīvums tieši ietekmē gaisa kuģa kravnesību. Motora jaudas izejas jauda, uzticamība un pielāgošanās spēja videi ir svarīgi faktori, kas nosaka ar elektrisko piedziņu darbināma gaisa kuģa dinamiskās īpašības un drošību. Elektrotransportlīdzekļu, dronu un eVTOL motoru izvēle atšķiras dažādu izmaksu, pielietojuma scenāriju un citu iemeslu dēļ [1].
(Foto avots: Network/Safran oficiālā tīmekļa vietne)
1) Elektriskie transportlīdzekļivairāk pastāvīgā magnētasinhronie motori,Pastāvīgā magnēta motori ar augstāku efektivitāti un lielāku griezes momentu var nodrošināt labāku braukšanas pieredzi. Vienlaikus pastāvīgā magnēta motoru augstais jaudas blīvums var arī palīdzēt elektriskajiem transportlīdzekļiem iegūt lielāku jaudu pie tāda paša tilpuma.
(2) Bezpilota lidaparāts: parasti izmanto bezkontaktu sistēmuLīdzstrāvas motors.Bezkontaktu līdzstrāvas motoram ir mazs svars un trokšņa līmenis, un tā uzturēšanas izmaksas ir zemas, kas ir piemērots bezpilota lidaparātu (UAV) lidojuma prasībām; Otrkārt, bezkontaktu līdzstrāvas motora ātrums ir lielāks, kas ir piemērots dronu ātrgaitas lidojuma vajadzībām. Piemēram, DJI izmanto bezkontaktu motorus.
(3) eVTOL: Pastāvīgā magnēta sinhronais motors, kam ir augstākas prasības attiecībā uz motora efektivitāti un griezes momenta blīvumu, ir ļoti daudzsološs risinājums elektriskās piedziņas energosistēmai, jo aksiālās plūsmas pastāvīgā magnēta motoram ir augsts radiālās telpas izmantošanas koeficients, un jaudas blīvumam un griezes momenta blīvumam ir priekšrocības mazas garuma un diametra attiecības gadījumā. Pašreizējās elektriskās VTOL lidmašīnas, piemēram, Joby S4 un Archer Midnight, visas izmanto pastāvīgā magnēta sinhronos motorus [1].
Šajā attēlā parādīts viena statora viena rotora aksiālās plūsmas motora fiksētā rotora magnētiskās indukcijas intensitātes mākoņa attēls.
Šis attēls ir elektrisko lidmašīnu un elektrisko transportlīdzekļu motoru parametru salīdzinājums.
2.eVTOL motorikas attīstības tendence
Pašlaik galvenā eVTOL energosistēmas attīstības tendence ir samazināt motora konstrukcijas svaru un dzesēšanas sistēmas palīgsvaru, uzlabojot elektromagnētiskās konstrukcijas tehnoloģiju, termiskās vadības tehnoloģiju un vieglās tehnoloģijas, kā arī pastāvīgi uzlabot motora jaudas blīvumu un jaudas izejas jaudu plašā mainīgo apstākļu diapazonā. Saskaņā ar “Lidojošo automašīnu un galveno tehnoloģiju pētniecību un attīstību” aviācijas piedziņas motors ir spējis palielināt motora korpusa nominālo jaudas blīvumu līdz vairāk nekā 5 kW/kg, izmantojot izolācijas materiālus ar augstākām temperatūras robežām, pastāvīgā magnēta materiālus ar augstāku magnētiskās enerģijas blīvumu un vieglākus konstrukcijas materiālus. Uzlabojot motora elektromagnētiskās struktūras konstrukciju, piemēram, izmantojot Halbaha magnētisko masīvu, struktūru bez dzelzs serdes, Litca stieples tinumu un citas tehnoloģijas, kā arī uzlabojot motora siltuma izkliedes konstrukciju, paredzams, ka motora korpusa nominālā jaudas blīvums 2030. gadā var sasniegt 10 kW/kg, un nominālā jaudas blīvums 2035. gadā pārsniegs 13 kW/kg [1].
3. Pilnībā elektrisko un hibrīdo maršrutu salīdzinājums
Salīdzinot ar tīri elektrisko maršrutu un hibrīda maršrutu, no pašreizējās attiecīgo ražotāju izvēles vietējais eVTOL projekts galvenokārt balstās uz tīri elektrisko shēmu, ko ierobežo litija jonu akumulatoru enerģijas blīvums, un eVTOL ar mazo pasažieru ietilpību ir labākā tīri elektriskās piedziņas tehnoloģijas nosēšanās vieta. Ārzemēs daži ražotāji ir iepriekš izstrādājuši hibrīda plānu un ir uzņēmušies vadību vairākās testēšanas un iterācijas kārtās. Kā redzams nākamajā tabulā, hibrīda shēma acīmredzami ir spēcīgāka izturības leņķa ziņā un nākotnē varētu sasniegt vairāk pielietojumu vidēja un tālsatiksmes, kā arī zema augstuma satiksmes scenārijā [1].
Publicēšanas laiks: 2025. gada 27. februāris