Los aviones eléctricos pequeños ya están teniendo lugar en el espacio aéreo, y los llamados taxis voladores, aviones eVTOL, que pueden despegar y aterrizar verticalmente, están listos para ofrecer nueva movilidad tan pronto como los legisladores den la señal verde. Actualmente, los fabricantes de aviones y los desarrolladores de motores están trabajando en uno de los factores más sensibles: la masa de la aeronave (especialmente, el foco está en las baterías).

En ese sentido, parece que se ha dado un paso interesante en Minnesota. Allí, la startup con sede en Minneapolis, H3X Technologies, busca diseñar un motor eléctrico tan potente como los que se producen actualmente, pero con un tercio o menos del peso total. Llamado H3X HPDM-250, es un motor de ultra alta densidad de potencia integrado para aviones eléctricos.

Combina el motor eléctrico y el inversor (+ caja de cambios opcional) en una unidad potente. El accionamiento eléctrico pesa 15 kg y puede producir 200 kW de potencia continua, con un pico de hasta 250 kW. Son 13.3 kW/kg continuos, una densidad de potencia extraordinaria. A modo de comparación, el motor que ZeroAvia utiliza en el primer avión comercial a hidrógeno del mundo, por ejemplo, el Magni500 de Magnix, tiene una densidad de potencia limitada a 4,2 kW/kg.

Para lograr estos resultados en el H3X HPDM 250, los investigadores optimizaron el sistema electromagnético. La compañía ha desarrollado un nuevo tipo de bobina de estator que se fabrica aditivamente utilizando cobre puro con más del 93% de conductividad IACS. Los AMcoils alcanzan un factor de relleno de cobre de aproximadamente el 70% en el HPDM-250 y ofrecen una mejora del 40% con respecto a los devanados convencionales en términos de densidad de corriente continua máxima.

Los ingenieros explican que también han desarrollado un sistema de refrigeración capaz de manejar tanto la electrónica de potencia como el motor en sí. Además, si bien la impresión 3D de bobinas de cobre es una parte clave para aumentar la densidad, también desempeñan un papel importante en la refrigeración.

El motor H3X funciona de la manera más eficiente a 20,000 pm. Como la velocidad supera la rotación de la hélice, el HPDM-250 también puede equiparle con una caja de cambios planetaria integrada con una relación de reducción de 4: 1, con un costo de peso de solo tres kilos adicionales. La máxima eficiencia combinada del H3X HPDM-250 entre el motor, la caja de cambios y el inversor en esta configuración es del 92,9%.

Es un cambio radical en la tecnología de propulsión eléctrica y elimina una de las principales barreras que bloquean la comercialización generalizada de aeronaves eléctricas. En el futuro, H3X Technologies tiene la intención de que su motor se instale en pequeños aviones eléctricos y aviones multirotor, como los futuros taxis voladores. También predice la llegada de la electrificación de aviones comerciales para 2030.

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