Language
Country/Area
No result found
Thách thức tốc độ máy bay điện: Tại sao Rolls-Royce lại chọn sử dụng động cơ từ thông trục để phá kỷ lục?
Khi công nghệ bay điện tiếp tục phát triển, các hãng hàng không lớn và các công ty công nghệ đang tìm cách phá vỡ kỷ lục tốc độ bay thông qua các thiết kế sáng tạo. Dự án ACCEL của Rolls-Royce là một trong những dự án tốt nhất. Sự thành công của loại máy bay điện này không chỉ dựa vào công nghệ kỹ thuật tiên tiến mà còn dựa vào hệ thống động lực độc đáo của nó - động cơ từ thông trục, thiết kế của động cơ này mang lại cho nó những lợi thế độc đáo về công suất cao và trọng lượng nhẹ.
Ưu điểm của Động cơ từ thông trục
Thiết kế của động cơ từ thông trục cho phép nó cung cấp mật độ công suất lớn hơn so với động cơ từ thông hướng tâm truyền thống trong cùng một thể tích. Khoảng cách giữa rotor và stato của động cơ này được sắp xếp theo trục, giúp dòng từ thông chảy trực tiếp hơn và cho phép sử dụng vật liệu nhẹ hơn trong thiết kế, do đó giảm trọng lượng tổng thể.
Ở chế độ từ thông trục, mô-men xoắn tạo ra tăng theo hàm bậc ba khi đường kính rô-to tăng, trong khi đối với máy từ thông hướng tâm, mô-men xoắn chỉ tăng theo hàm bậc hai.
Do đó, đối với máy bay điện đòi hỏi mô-men xoắn cực cao và quản lý nhiệt tốt, động cơ từ thông trục chắc chắn có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu này. Tính chất nhẹ của nó cho phép nó cung cấp lực đẩy cần thiết đồng thời giảm nhu cầu về pin và kéo dài thời gian bay.
Kết hợp hiệu suất cao và phát triển bền vững
Với xu hướng bảo vệ môi trường hiện nay, ngành hàng không đang phải chịu áp lực rất lớn trong việc tìm ra những cách mới để giảm lượng khí thải carbon. Chương trình ACCEL của Rolls-Royce ra đời vì mục đích này. Chương trình không chỉ theo đuổi tốc độ mà còn theo đuổi các giải pháp phát triển bền vững. Hiệu suất cao của các động cơ từ thông trục này khiến máy bay điện tốt hơn nhiều so với động cơ nhiên liệu truyền thống về mặt sử dụng năng lượng điện.
Nghiên cứu của YASA trong lĩnh vực này đã chứng minh thêm tiềm năng của động cơ từ thông trục. Công ty đã đạt được công suất 220 kW trong thiết kế của mình và giữ trọng lượng trong phạm vi 7 kg.
Mật độ công suất cao như vậy chứng minh tiềm năng vô hạn của động cơ từ thông trục trong lĩnh vực hàng không và chứng minh đầy đủ rằng đây là một phần không thể thiếu của khoa học hàng không trong tương lai.
Thách thức kỹ thuật: Làm thế nào để vượt qua giới hạn tốc độ?
Mặc dù động cơ từ thông trục có nhiều ưu điểm nhưng chúng cũng đặt ra một số thách thức về mặt kỹ thuật. Ví dụ, tốc độ quay tăng sẽ dẫn đến lực ly tâm tăng, có thể ảnh hưởng đến độ ổn định và hiệu suất của rôto. Hơn nữa, từ trường không đồng đều ngăn cản động cơ hoạt động tối ưu.
Nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc cải thiện tính đồng nhất của từ trường và tối ưu hóa thiết kế để giải quyết cơ bản những điểm nghẽn về hiệu suất này.
Ngoài ra, sự phát triển nhanh chóng của máy bay điện có nghĩa là nhu cầu của thị trường đối với các hệ thống động cơ điện thông minh hơn và hiệu quả hơn đang ngày càng tăng. Chiến lược của Rolls-Royce không chỉ là phá vỡ các kỷ lục về tốc độ mà còn hướng toàn bộ ngành công nghiệp theo hướng thân thiện hơn với môi trường và hiệu quả hơn.
Triển vọng tương lai
Khi thế giới ngày càng chú ý đến công nghệ bay điện, nhiều công ty hàng không và tổ chức R&D đã bắt đầu thực hiện các khoản đầu tư và nghiên cứu liên quan. Với việc ứng dụng nhiều loại vật liệu và công nghệ mới, hiệu suất của động cơ từ thông trục dự kiến sẽ đạt bước tiến vượt bậc trong tương lai gần. Điều này không chỉ thay đổi cục diện của ngành hàng không mà còn tác động sâu sắc đến toàn bộ hệ thống giao thông.
Tương lai của máy bay điện đầy rẫy những cơ hội và thách thức. Với sự phát triển của công nghệ, liệu nó có thực sự đáp ứng được kỳ vọng của con người về chuyến bay trung hòa carbon không?
