1. Tekniske egenskaber vedeVTOL-motor
In distribueret elektricitetFremdrift, motorer driver flere propeller eller ventilatorer på vingerne eller flykroppen for at danne et fremdriftssystem, der giver fremdrift til flyet. Motorens effekttæthed påvirker direkte flyets nyttelastkapacitet. Motorens effektkapacitet, pålidelighed og miljøtilpasningsevne er vigtige faktorer for at bestemme de dynamiske egenskaber og sikkerheden for elektrisk drevne fly. Valget af elektriske køretøjer, droner og eVTOL-motorer er forskelligt på grund af forskellige omkostninger, anvendelsesscenarier og andre årsager [1].
(Fotokilde: Network/Safrans officielle hjemmeside)
1) Elektriske køretøjermere permanent magnetsynkronmotorer,Permanentmagnetmotorer med højere effektivitet og højere drejningsmoment kan give en bedre køreoplevelse. Samtidig kan den høje effekttæthed i permanentmagnetmotorer også hjælpe elbiler med at opnå højere effekt under samme volumen.
(2) UAV: almindeligt anvendt børsteløsJævnstrømsmotor.Den børsteløse DC-motor har lav vægt og støj, og vedligeholdelsesomkostningerne er lave, hvilket er velegnet til UAV'ers flyvekrav. For det andet er den børsteløse DC-motors hastighed højere, hvilket er velegnet til droners højhastighedsflyvningsbehov. For eksempel bruger DJI børsteløse motorer.
(3) eVTOL: Højere krav til motoreffektivitet og momenttæthed. Permanentmagnetsynkronmotorer er en meget lovende løsning til elektriske fremdriftssystemer, fordi aksialfluxpermanentmagnetmotorer har en høj udnyttelsesgrad af det radiale rum, og effekttætheden og momenttætheden har fordele i tilfælde af et lille længde- og diameterforhold. Nuværende elektriske VTOL-fly, såsom Joby S4 og Archer Midnight, anvender alle permanentmagnetsynkronmotorer [1].
Følgende figur viser et skybillede af den magnetiske induktionsintensitet med fast rotor i en aksial fluxmotor med enkelt stator og enkelt rotor
Følgende figur er en sammenligning af parametre for elektriske fly og elektriske køretøjers motorer
2. Udviklingstendens for eVTOL-motorer
I øjeblikket er den primære udviklingstendens for eVTOL-strømforsyningssystemet at reducere vægten af motorstrukturen og kølesystemets hjælpevægt ved at forbedre den elektromagnetiske designteknologi, termisk styringsteknologi og letvægtsteknologi og konstant forbedre motorens effekttæthed og effektkapaciteten under en bred vifte af variable forhold. Ifølge "Forskning og udvikling af flyvende biler og nøgleteknologier" har luftfartsfremdriftsmotorer været i stand til at gøre motorhusets nominelle effekttæthed mere end 5 kW/kg ved at bruge isoleringsmaterialer med højere temperaturgrænser, permanente magnetmaterialer med højere magnetisk energitæthed og lettere strukturmaterialer. Ved at forbedre motorens elektromagnetiske strukturdesign, såsom brugen af Halbach-magnetiske arrays, struktur uden jernkerne, Litz-trådvikling og andre teknologier, samt forbedre motorens varmeafledningsdesign, forventes det, at motorhusets nominelle effekttæthed kan nå 10 kW/kg i 2030, og at den nominelle effekttæthed vil overstige 13 kW/kg i 2035 [1].
3. Sammenligning af rent elektriske og hybride ruter
Sammenlignet med den rent elektriske rute og hybridruten er det indenlandske eVTOL-projekt, ud fra det nuværende udvalg af relevante producenter, primært baseret på den rent elektriske ordning, begrænset af energitætheden af lithium-ion-batterier, og eVTOL med lav passagerkapacitet er den bedste landingsplads for ren elektrisk fremdriftsteknologi. I udlandet har nogle producenter lagt hybridplanen på forhånd og har taget føringen i flere runder af test og iteration. Som det fremgår af følgende tabel, er hybridordningen tydeligvis stærkere i udholdenhedsvinklen og kan opnå flere anvendelser i scenariet med mellem-, langdistance- og lavhøjdetrafik i fremtiden [1].
Opslagstidspunkt: 27. feb. 2025