전기 추진의 획기적인 발전으로 친환경 항공 혁명에 도움이 될 수 있는 모터 생산

MIT의 엔지니어들은 대형 항공기에 전기를 공급하는 데 사용할 수 있는 새로운 모터를 개발했으며 혁신적인 새로운 전기 추진 기술의 도움으로 탄소 배출량을 크게 줄였다고 밝혔습니다.

1메가와트 모터는 이미 주요 구성 요소의 설계와 테스트를 거쳤으며, 이를 통해 MIT 팀은 출력이 현재 소형 항공기 엔진과 비슷하다는 것을 입증하는 데 도움이 된다고 말했습니다.

매년 8억 5천만 톤이 넘는 이산화탄소로 인한 오염이 항공 산업에서 발생합니다. 완화되지 않은 채로 놔두면 금세기 중반까지 그 수준이 최대 3배까지 증가할 수 있으며, 이로 인해 최근 몇 년간 제정된 국제선 항공편의 이산화탄소 배출량 상한선이 촉발되었습니다.

막대한 탄소 배출량으로 인해 전기화는 오랫동안 항공 산업을 보다 환경친화적으로 만드는 데 도움이 되는 가장 실행 가능한 경로로 여겨져 왔습니다.

19세기 중반부터 전기 기계는 생성되는 전력량이 기계 모터에 전력을 공급하는 데 사용되는 구리 코일과 자기 회전자의 크기에 따라 결정된다는 일반적인 전제에 따라 작동해 왔습니다. 기계가 생산할 수 있는 전력에 비례하여 발생하는 열이 발생하며, 이러한 대규모 작업에서는 작동을 위한 공간 요구 사항을 증가시키는 냉각 메커니즘이 필요합니다.

이러한 요인으로 인해 상업용 항공기 및 기타 대형 항공기의 전기화 요구 사항에는 메가와트 규모의 전력을 생산할 수 있는 모터가 필요하기 때문에 현재 소형 항공기에만 전적으로 전력 생산 기능이 있습니다.

그러나 이렇게 많은 양의 에너지를 생산하는 것은 결코 쉬운 일이 아니며, 타당성 측면에서 전기 엔진 구성 요소와 가스 터빈 추진 장치를 결합한 하이브리드 터보 전기 시스템이 필요합니다.

MIT 프로젝트의 리더이자 대학의 T. Wilson 항공학 교수이자 가스 터빈 연구소(GTL) 소장인 Zoltan Spakovszky는 그의 팀이 구상하는 메가와트급 모터를 "녹색 항공을 위한 핵심 원동력"이라고 부릅니다. 결과 시스템은 부분적으로 배터리, 수소, 암모니아 또는 다양한 친환경 항공 연료에 의존합니다.

운동을 생성하기 위해 전자기력을 활용함으로써 전기 모터는 구리 코일을 사용하여 자기장을 생성함으로써 작동합니다. 근처의 자석은 자기장과 동일한 방향으로 회전하며, 이는 팬과 같은 회전 장비에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있습니다. 항공기의 경우, 프로펠러.

Spakovszky와 그의 팀은 현재 개발 중인 모터가 배터리나 연료전지 전력원과 결합되어 항공기 프로펠러를 구동할 수 있는 기계 작업에 투입될 수 있다고 말합니다.

또 다른 가능한 하이브리드 설계에는 특정 비행 단계에서 전력을 생성하는 기존 터보팬 제트 엔진이 포함될 수 있습니다.

궁극적으로 Spakovszky와 MIT 엔지니어링 팀은 현재의 환경 목표를 충족할 수 있을 만큼 녹색 항공 산업을 만들기 위해 진정으로 필요한 것은 하이브리드 전기 추진 장치와 "스마트" 연료 시스템을 결합한 독특하고 혁신적인 항공기 설계의 개발이 될 것이라고 믿습니다. 첨단 재료를 사용하여 색다른 21세기 비행기를 만드는 것입니다.

Spakovszky는 MIT 보도 자료에서 "이것은 개별 구성 요소를 공동 최적화하고 전체 성능을 최대화하면서 서로 호환되도록 하는 측면에서 어려운 엔지니어링입니다."라고 말했습니다.

"이를 위해서는 재료, 제조, 열 관리, 구조 및 회전 역학, 전력 전자 분야의 경계를 넓혀야 함을 의미합니다."라고 그는 덧붙였습니다.

다행히도 이것이 바로 Spakovszky와 그의 팀이 해낸 일입니다. 다양한 극성 방향의 자석 배열이 장착된 고속 회전자로 구성된 전기 모터를 설계하면서 무게는 성인 비행기 여행자보다 가볍고 여행 가방보다 크지 않습니다. .

또한 혁신적인 새 모터는 한 영역이나 매체에서 다른 영역으로 열을 전달하는 장치인 열 교환기와 고주파수에서 모터의 구리 권선에 공급되는 전류를 관리하는 분산 전력 전자 시스템을 통해 냉각 기능을 제공합니다.