Lekki silnik z imponującą wydajnością
Jednym z najbardziej spektakularnych tego przykładów jest nowy silnik elektryczny, który osiąga moc rzędu 1000 koni mechanicznych. To przełomowy wynik, szczególnie jeśli uwzględni się masę całego układu, wynoszącą zaledwie około 200 kilogramów. Oznacza to znaczący wzrost gęstości mocy, czyli jednego z kluczowych parametrów decydujących o przydatności napędów elektrycznych w lotnictwie.
Czytaj też: Bez głowicy, bez zaworów i z nową szansą. Silnik o przeciwsobnych tłokach wraca do gry
Nowa konstrukcja nie jest jedynie demonstracją laboratoryjną. Projekt powstał z myślą o zastosowaniu w rzeczywistych systemach napędowych, w tym w układach hybrydowych, gdzie silnik elektryczny współpracuje z innymi źródłami energii. Na pierwszy plan w przypadku tej technologii wysuwa się wysoka odporność na awarie oraz możliwość pracy w konfiguracjach wielosekcyjnych. Dzięki temu nawet w przypadku częściowego uszkodzenia jednostki, pozostałe moduły mogą nadal działać, co ma ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa lotów.
Równolegle rozwijany jest drugi projekt, również realizowany przez Fraunhofer IISB, który koncentruje się na silniku trakcyjnym o mocy 750 kW przeznaczonym dla regionalnych samolotów hybrydowo-elektrycznych. W tym przypadku osiągnięto imponującą gęstość mocy na poziomie 8 kW na kilogram, co stawia tę konstrukcję wśród najbardziej zaawansowanych na świecie.
Niemieccy inżynierowie szykują się na wejście w nową erę lotnictwa
Silnik ten wykorzystuje zaawansowane uzwojenia typu hairpin oraz bardzo cienkie blachy elektrotechniczne, które ograniczają straty energii przy wysokich prędkościach obrotowych. Jednostka osiąga prędkość aż 21 tysięcy obrotów na minutę, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej sprawności i kontroli temperatury. Kluczową rolę odgrywa tutaj bezpośrednie chłodzenie olejowe, które pozwala skutecznie odprowadzać ciepło generowane przy dużych obciążeniach.
Istotną innowacją jest także zastosowanie wielofazowego układu uzwojeń podzielonego na niezależne sekcje. Każda z nich może być sterowana osobnym falownikiem, co znacząco zwiększa niezawodność całego systemu. Co to oznacza w praktyce? Mówiąc krótko: awaria jednego segmentu nie powoduje utraty całego napędu, co stanowi jeden z najważniejszych wymogów dla lotnictwa cywilnego.
Czytaj też: Ostatni krzyk silnika V6? RS5 w wersji PHEV ma być najwydajniejszym fastbackiem Audi
Oba projekty stanowią cenne elementy europejskiego programu rozwoju lotnictwa niskoemisyjnego, którego celem jest redukcja emisji CO2 nawet o 30 procent względem konstrukcji z początku obecnej dekady. Silnik o mocy 750 kW jest częścią inicjatywy budowy układu napędowego o mocy około 2 MW, opartego między innymi na ogniwach paliwowych wodorowych i architekturze hybrydowej. Eksperci podkreślają, że największym wyzwaniem dla elektryfikacji lotnictwa pozostaje masa systemów energetycznych, w szczególności baterii. Dlatego tak duże znaczenie mają postępy w zakresie samych silników, które muszą oferować jak najwyższą moc przy minimalnej wadze.
Źródło: Fraunhofer IISB
