В электрополёт

В концерне Siemens разработали и изготовили электрический авиадвигатель с удельной мощностью 5 кВт/кг. Для справки: промышленные электродвигатели имеют удельную мощность порядка 1 кВт/кг, а автомобильные – до 2 кВт/кг.

50-килограммовый авиационный электромотор, способный непрерывно выдавать мощность 260 кВт, создан в подразделении Electric Aircraft Unit департамента Siemens Corporate Technology.

Для оптимизации двигателя по массе была создана математическая модель в программе NX Nastran. Заложенный в модель алгоритм разбил проектируемые детали на 100 тыс. элементов, чтобы просчитать силы, воздействующие на каждый из них. По результатам бесчисленного числа итераций программа нашла элементы, практически не подверженные нагрузкам. После их удаления получилась филигранно спроектированные структуры, напоминающие природные творения – кости.

В настоящее время конструкторы работают над заменой задней крышки корпуса двигателя на композитную, состоящую из усиленного углеродными волокнами полимера. Композитная крышка будет иметь вес 2,3 кг – вчетверо меньше, чем у обычной металлической.

Конструкторам также удалось снизить массу статора. В нём использован сплав железа и кобальта. Постоянные магниты на роторе расположены по правилам сборки Хальбаха. Для охлаждения медной обмотки применена непроводящая жидкость, непосредственно омывающая провода.

Разработанный двигатель можно использовать на четырёхместном самолёте с аккумуляторами или гибридной энергетической установкой. В последнем случае двигатель внутреннего сгорания всегда будет работать в наиболее эффективном режиме, помогая сэкономить до четверти топлива за полёт.