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電動飛機的速度挑戰：為什麼羅爾斯·羅伊斯選擇使用軸向磁通電機來打破紀錄？
隨著電動飛行技術的不斷進步，各大航空公司和科技公司紛紛探索如何通過創新設計打破飛行速度的紀錄。羅爾斯·羅伊斯的ACCEL計劃便是其中的佼佼者。這款電動飛機的成功不僅依賴於先進的工程技術，還因其獨特的動力系統——軸向磁通電機，這種電機的設計使其在高功率和輕量化方面具備了獨特優勢。
軸向磁通電機（Axial Flux Motor）的優勢
軸向磁通電機的設計使得它在體積相同的情況下，能夠提供比傳統的徑向磁通電機更大的功率密度。這種電機的轉子與定子之間的距離呈軸向排列，使得磁通的流動更為直接，並且在設計上可以使用更輕的材料，從而減少整體重量。
在軸向磁通模式下，轉子的直徑增加時，所產生的扭矩隨著立方函數增長，而徑向磁通電機的增長則僅為平方函數。
因此，對於需要極高扭矩和良好發熱處理的電動飛機來說，軸向磁通電機無疑能夠更好地滿足需求。輕量化的特性使其在提供所需推力的同時，能夠減少對電池的需求，延長飛行時間。
高效能與可持續發展的結合
在當今的環保趨勢下，航空業界受到極大的壓力，必須尋找減少碳足跡的新方法。羅爾斯·羅伊斯的ACCEL計劃正是為此而誕生，它不僅追求速度，更追求可持續發展的解決方案。這些軸向磁通電機的高效率運作，使得電動飛機在電能使用上大大優於傳統燃油機。
YASA公司在這方面的研究更是顯示了軸向磁通電機的潛力，該公司在設計中實現了220 kW的輸出，並將重量控制在7公斤之內。
如此高的功率密度展示了軸向磁通電機在航空領域的無限潛力，也充分證明了它是未來航空科學中不可或缺的部分。
技術挑戰：如何突破速度限制？
儘管軸向磁通電機具備許多優勢，但也面臨一系列技術挑戰。比如，轉速的增加導致了離心力的增強，這可能會影響轉子的穩定性與性能。此外，不均勻的磁場也妨礙了電機的最佳運作。
未來的研究需要集中於提高磁場的均勻性和優化設計，以便從根本上解決這些性能瓶頸。
此外，電動飛機的快速發展意味著市場對於更智能、更高效的電動推進系統的需求日益增長。羅爾斯·羅伊斯的策略不僅是在於打破速度紀錄，還是希望引導整個行業朝著更加環保和高效的方向邁進。
未來展望
隨著全球對於電動飛行技術的重視，許多航空業者及研發機構開始進行相關的投資和研究。各種新材料和新技術相繼應用，使得軸向磁通電機的性能有望在不久的將來實現更大的飛躍。這將不僅改變航空領域的格局，也會對整個交通運輸系統產生深遠的影響。
電動飛機的未來充滿了機遇和挑戰，隨著技術的發展，是否真的能達到人類對於碳中和飛行的期許呢？
