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El desafío de la velocidad de los aviones eléctricos: ¿Por qué Rolls-Royce eligió utilizar motores de flujo axial para batir el récord?
A medida que la tecnología de vuelos eléctricos continúa avanzando, las principales aerolíneas y empresas tecnológicas están explorando cómo romper récords de velocidad de vuelo a través de diseños innovadores. El proyecto ACCEL de Rolls-Royce es uno de los mejores. El éxito de este avión eléctrico no solo se basa en su tecnología de ingeniería avanzada, sino también en su sistema de propulsión único: el motor de flujo axial, cuyo diseño le otorga ventajas únicas en términos de alta potencia y peso ligero.
Ventajas del motor de flujo axialEl diseño del motor de flujo axial le permite proporcionar una mayor densidad de potencia que los motores de flujo radial tradicionales en el mismo volumen. La distancia entre el rotor y el estator de este motor está dispuesta axialmente, haciendo que el flujo magnético sea más directo y permitiendo el uso de materiales más ligeros en el diseño, reduciendo así el peso total.
En el modo de flujo axial, el par producido aumenta como una función cúbica a medida que aumenta el diámetro del rotor, mientras que en las máquinas de flujo radial solo aumenta como una función cuadrada.
Por lo tanto, para los aviones eléctricos que requieren un par extremadamente alto y una buena gestión del calor, los motores de flujo axial sin duda pueden satisfacer mejor las necesidades. Su naturaleza liviana le permite proporcionar el empuje requerido mientras reduce la demanda de baterías y extiende el tiempo de vuelo.
Combinación de alto rendimiento y desarrollo sostenible
Con las actuales tendencias de protección del medio ambiente, la industria de la aviación está bajo una gran presión para encontrar nuevas formas de reducir su huella de carbono. El programa ACCEL de Rolls-Royce nació con este propósito: no sólo persigue la velocidad, sino también soluciones de desarrollo sostenible. La alta eficiencia de estos motores de flujo axial hace que los aviones eléctricos sean mucho mejores que los motores de combustible tradicionales en términos de uso de energía eléctrica.
La investigación de YASA en este campo ha demostrado aún más el potencial de los motores de flujo axial. La empresa ha logrado una potencia de 220 kW en su diseño y ha mantenido el peso dentro de los 7 kg.
Una densidad de potencia tan alta demuestra el potencial ilimitado de los motores de flujo axial en el campo de la aviación y prueba plenamente que es una parte indispensable de la ciencia de la aviación futura.
Desafío técnico: ¿Cómo superar el límite de velocidad?Si bien los motores de flujo axial ofrecen muchas ventajas, también presentan una serie de desafíos técnicos. Por ejemplo, un aumento en la velocidad de rotación resulta en un aumento en la fuerza centrífuga, lo que puede afectar la estabilidad y el rendimiento del rotor. Además, un campo magnético desigual impide que el motor funcione de forma óptima.
Las investigaciones futuras deben centrarse en mejorar la uniformidad del campo magnético y optimizar el diseño para resolver fundamentalmente estos cuellos de botella en el rendimiento.
Además, el rápido desarrollo de los aviones eléctricos significa que la demanda del mercado está creciendo por sistemas de propulsión eléctrica más inteligentes y eficientes. La estrategia de Rolls-Royce no es sólo batir récords de velocidad, sino también guiar a toda la industria hacia una dirección más respetuosa con el medio ambiente y más eficiente.
Perspectivas de futuro
Dado que el mundo presta cada vez más atención a la tecnología de vuelo eléctrico, muchas empresas de aviación e instituciones de I+D han comenzado a realizar inversiones e investigaciones relacionadas. Con la aplicación de diversos materiales nuevos y nuevas tecnologías, se espera que el rendimiento de los motores de flujo axial alcance un salto mayor en el futuro cercano. Esto no sólo cambiará el panorama del sector de la aviación, sino que también tendrá un profundo impacto en todo el sistema de transporte.
El futuro de los aviones eléctricos está lleno de oportunidades y desafíos. Con el desarrollo de la tecnología, ¿realmente podrá cumplir con las expectativas humanas de un vuelo sin emisiones de carbono?
