Piccoli aerei elettrici stanno già avvenendo nello spazio aereo, e i cosiddetti taxi volanti, gli aerei eVTOL, che possono decollare e atterrare verticalmente, sono pronti ad offrire nuova mobilità non appena i legislatori danno il segnale verde. Attualmente, i produttori di aeromobili e gli sviluppatori di motori stanno lavorando su uno dei fattori più sensibili: la massa dell’aeromobile (in particolare, l’attenzione è rivolta alle batterie).

A questo proposito, un passo interessante sembra essere stato preso in Minnesota. Lì, la startup H3X Technologies con sede a Minneapolis cerca di progettare un motore elettrico potente come quelli attualmente prodotti ma a un terzo o meno del peso totale. Chiamato H3X HPDM-250, è un azionamento a motore integrato ad altissima densità di potenza per aeromobili elettrici.

Combina il motore elettrico e l’invertitore (+cambio facoltativo) in un’unità potente. L’azionamento elettrico pesa 15 kg e può produrre 200 kW di potenza continua, con un picco fino a 250 kW. Sono 13.3 kW/kg continui, una straordinaria densità di potenza. Per fare un confronto, il motore che ZeroAvia utilizza nel primo velivolo commerciale a idrogeno al mondo, ad esempio il Magni500 di Magnix, ha una densità di potenza limitata a 4,2 kW/kg.

Per ottenere tali risultati sull’H3X HPDM 250, i ricercatori hanno ottimizzato il sistema elettromagnetico. La società ha sviluppato un nuovo genere di bobina dello statore che additively è fabbricata facendo uso di rame puro con più di 93% di conducibilità di IACS. Gli AMcoils raggiungono circa il 70% del fattore di riempimento in rame nell’HPDM-250 e offrono un miglioramento del 40% rispetto agli avvolgimenti convenzionali in termini di massima densità di corrente continua.

Gli ingegneri spiegano di aver sviluppato anche un sistema di raffreddamento in grado di gestire sia l’elettronica di potenza che il motore stesso. Inoltre, mentre la stampa 3D di bobine di rame è una parte fondamentale dell’aumento della densità, svolgono anche un ruolo importante nel raffreddamento.

Il motore H3X funziona in modo più efficiente a 20.000 pm. Poiché la velocità supera la rotazione dell’elica, l’HPDM-250 può anche equipaggiarti con un riduttore epicicloidale integrato con un rapporto di riduzione 4: 1, incorrendo in un costo di peso di soli tre chili aggiuntivi. L’efficienza massima combinata dell’H3X HPDM-250 tra motore, cambio e inverter in questa configurazione è del 92,9%.

Si tratta di un passo-cambiamento nella tecnologia di propulsione elettrica e rimuove una delle principali barriere che bloccano la commercializzazione diffusa di aerei elettrici. In futuro, la H3X Technologies intende vedere il suo motore montato su piccoli aerei elettrici e aerei multirotor, come i futuri taxi volanti. Prevede inoltre l’arrivo dell’elettrificazione degli aerei di linea commerciali entro il 2030.

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