1. Teknik özelliklerieVTOL motoru
In dağıtılmış elektrikİtme sistemlerinde, motorlar kanat veya gövde üzerindeki çok sayıda pervaneyi veya fanı çalıştırarak uçağa itme kuvveti sağlayan bir itme sistemi oluşturur. Motorun güç yoğunluğu, uçağın yük taşıma kapasitesini doğrudan etkiler. Motorun güç çıkış kapasitesi, güvenilirliği ve çevresel uyumluluğu, elektrikli tahrikli uçakların dinamik özelliklerini ve güvenliğini belirlemede önemli faktörlerdir. Elektrikli araçlar, dronlar ve eVTOL motorlarının seçimi, farklı maliyetler, uygulama senaryoları ve diğer nedenlerden dolayı farklılık gösterir [1].
(Fotoğraf kaynağı: Network/Safran resmi web sitesi)
1) Elektrikli araçlar: daha kalıcı mıknatıssenkron motorlar,Daha yüksek verimliliğe ve daha yüksek torka sahip kalıcı mıknatıslı motorlar, daha iyi bir sürüş deneyimi sağlayabilir. Aynı zamanda, kalıcı mıknatıslı motorların yüksek güç yoğunluğu, elektrikli araçların aynı hacimde daha yüksek güç elde etmesine de yardımcı olabilir.
(2) İHA: yaygın olarak kullanılan fırçasız motorDC motor.Fırçasız DC motorlar düşük ağırlık ve gürültü seviyesine sahip olup, bakım maliyetleri de düşüktür; bu da İHA'ların uçuş gereksinimleri için uygundur. İkinci olarak, fırçasız DC motorların hızı daha yüksektir, bu da dronların yüksek hızlı uçuş ihtiyaçları için uygundur. Örneğin, DJI fırçasız motorlar kullanmaktadır.
(3) eVTOL: Motor verimliliği ve tork yoğunluğu için daha yüksek gereksinimler, kalıcı mıknatıslı senkron motor, eksenel akı kalıcı mıknatıslı motorun radyal uzayın yüksek kullanım oranına sahip olması ve küçük uzunluk-çap oranında güç yoğunluğu ve tork yoğunluğu avantajlarına sahip olması nedeniyle elektrikli tahrik güç sistemi için çok umut vadeden bir çözümdür. Joby S4 ve Archer Midnight gibi mevcut elektrikli VTOL uçaklarının tümü kalıcı mıknatıslı senkron motorlar kullanmaktadır [1].
Aşağıdaki şekil, tek statorlu tek rotorlu eksenel akı motorunun sabit rotor manyetik indüksiyon şiddetinin bulut görüntüsünü göstermektedir.
Aşağıdaki şekil, elektrikli uçak ve elektrikli araç motor parametrelerinin karşılaştırmasını göstermektedir.
2. eVTOL motor geliştirme trendi
Şu anda, eVTOL güç sisteminin ana gelişim trendi, elektromanyetik tasarım teknolojisi, termal yönetim teknolojisi ve hafifletme teknolojisini geliştirerek motor yapısının ağırlığını ve soğutma sisteminin yardımcı ağırlığını azaltmak ve motorun güç yoğunluğunu ve geniş bir değişken koşullar aralığındaki güç çıkış kapasitesini sürekli olarak iyileştirmektir. “Uçan Arabaların Araştırma ve Geliştirilmesi ve Anahtar Teknolojiler”e göre, havacılık tahrik motoru, daha yüksek sıcaklık limitlerine sahip yalıtım malzemeleri, daha yüksek manyetik enerji yoğunluğuna sahip kalıcı mıknatıs malzemeleri ve daha hafif yapısal malzemeler kullanılarak motor gövdesinin nominal güç yoğunluğunu 5kW/kg'ın üzerine çıkarabilmiştir. Halbach manyetik dizisi, demir çekirdeksiz yapı, Litz tel sargısı ve diğer teknolojilerin kullanımı gibi motorun elektromanyetik yapı tasarımının iyileştirilmesi ve motorun ısı dağıtım tasarımının iyileştirilmesiyle, motor gövdesinin nominal güç yoğunluğunun 2030 yılında 10kW/kg'a, 2035 yılında ise 13kW/kg'ı aşabileceği tahmin edilmektedir [1].
3. Tamamen elektrikli ve hibrit güzergahların karşılaştırılması
Saf elektrikli ve hibrit rota ile karşılaştırıldığında, ilgili üreticilerin mevcut seçiminden yola çıkarak, yerli eVTOL projesi esas olarak saf elektrikli şemaya dayanmaktadır ve lityum iyon pillerin enerji yoğunluğu ile sınırlıdır; düşük yolcu kapasiteli eVTOL, saf elektrikli tahrik teknolojisinin en iyi iniş alanıdır. Yurtdışında, bazı üreticiler hibrit planı önceden belirlemiş ve çok sayıda test ve yineleme turunda öncülük etmiştir. Aşağıdaki tablodan da görülebileceği gibi, hibrit şema dayanıklılık açısında açıkça daha güçlüdür ve gelecekte orta-uzun mesafe ve düşük irtifa trafiği senaryosunda daha fazla uygulama elde edebilir [1].
Yayın tarihi: 27 Şubat 2025