تا سال ۲۰۴۰، پیشبینی میشود که بازار هواپیماهای بدون آلایندگی به ۱۹۲ میلیارد دلار برسد. این رشد سریع، نیاز فزایندهای به موتورهای الکتریکی با چگالی توان بالا، ایمن و قدرتمند برای استفاده در صنعت هوافضا ایجاد کرده است. موتورهای الکتریکی چه در قالب پیشرانه تمامالکتریکی، هیبریدی یا حتی مبتنی بر هیدروژن در حال تبدیل شدن به یکی از اجزای کلیدی در سیستمهای پیشرانه هواپیماها هستند.
استفاده از موتورهای الکتریکی در هواپیماها چیز جدیدی نیست. به عنوان مثال، هواپیمای ایرباس A380 اولین هواپیمای تجاری بود که از موتورهای الکتریکی در چندین سیستم خود استفاده کرد. امروزه، هواپیمای بوئینگ ۷۸۷ یکی از پیشرفتهترین هواپیماهای الکتریکی است که با ۱.۵ مگاوات توان الکتریکی و سیستمهای کنترل محیطی بدون نیاز به هوای فشرده، عملکردی کارآمد ارائه میدهد. با این حال، نوآوری اصلی در حال حاضر، استفاده از موتورهای الکتریکی به عنوان منبع اصلی پیشرانه در هواپیماهاست.
طراحی موتورهای الکتریکی برای هواپیماها با چالشهای متعددی همراه است. یکی از این چالشها، نیاز به چگالی توان بسیار بالا است. به عنوان مثال، یک هواپیمای ۹۰ نفره ممکن است به ۸ مگاوات توان نیاز داشته باشد، در حالی که موتورهای خودروهای الکتریکی معمولاً تنها ۲۲۰ کیلووات توان تولید میکنند. علاوه بر این، تغییرات دما و فشار در ارتفاعات بالا، مشکلاتی مانند دفع حرارت و تخلیه جزئی الکتریکی را ایجاد میکند که نیازمند راهحلهای نوآورانهای مانند سیستمهای خنککننده مایع و عایقبندی پیشرفته است.
فناوریهایی مانند موتورهای با شار محوری (Axial Flux)، استفاده از آهنرباهای دائمی و اینورترهای مبتنی بر سیلیکون کاربید (SiC) در حال حاضر به عنوان راهحلهایی برای افزایش چگالی توان و کاهش وزن موتورها مطرح شدهاند. شرکتهایی مانند Evolito، که از YASA (یک شرکت پیشرو در صنعت خودروهای الکتریکی) جدا شدهاند، در حال انتقال دانش و فناوریهای خود به صنعت هوافضا هستند. این شرکتها با استفاده از روشهای تولید انبوه و تستهای پیشرفته، در حال توسعه موتورهایی هستند که میتوانند نیازهای صنعت هوافضا را برآورده کنند.
با وجود چالشها، آینده هواپیماهای برقی بسیار امیدوارکننده به نظر میرسد. پروژههایی مانند Atea، یک هواپیمای VTOL (عمودپرواز) با برد ۴۰۰ کیلومتر و سرعت ۲۰۰ کیلومتر بر ساعت، و همچنین هواپیمای هیبریدی-الکتریکی Dash 8 که توسط Raytheon Technologies توسعه یافته است، نشاندهنده پیشرفتهای چشمگیر در این زمینه هستند. این پروژهها نه تنها مصرف سوخت را تا ۳۰ درصد کاهش میدهند، بلکه گامی بزرگ به سوی کاهش آلایندگی و ایجاد صنعت هوایی پایدارتر هستند.
تاریخ خبر: اردیبهشت 1402
