H3X beweert dat's de vermogensdichtheid van elektrische vliegtuigmotoren verdrievoudigde
als er één belangrijk ding is dat een elektrische revolutie in de luchtvaartwereld tegenhoudt, is het energieopslag. Maar er zijn een ton van zeer slimme mensen bonzen weg op het probleem van hoe de energiedichtheid van batterijen te verhogen, en een andere groeiende factie werken om lange afstand, snel tankende waterstof-brandstof-cel Aandrijvingen de standaard voor toekomstige vluchten.hoe dan ook, het gaat gebeuren in de komende decennia, en een nieuw bedrijf uit Minneapolis richt zijn aandacht op het andere kritische element van het voortstuwingssysteem. H3x-technologieën barst uit de poort met een geïntegreerd ontwerp van de elektromotor.het zegt dat het dezelfde duurzame kracht kan leveren als sommige van de beste motoren op de markt bij een derde of minder van het totale gewicht.
gewicht is natuurlijk een groot probleem in de luchtvaart – en dat geldt dubbel voor elektrische vliegtuigen. Elke Pond Die skyward wordt gedragen vertegenwoordigt een pond minder lading die je kunt dragen, een vermindering van het bereik dat je krijgt van je batterij of waterstoftank, en uiteindelijk een verlies van geld voor de eigenaar. met kleine tot middelgrote elektrische vliegtuigen die in commerciële dienst gaan, en de lang beloofde opkomst van het evtol luchttaxis segment voor altijd om de hoek, ziet H3X grote kansen voor een monster gewichtsbespaarder zoals zijn hpdm-250 motor.
de eerste versie weegt 15 kg en maakt 200 kW continuvermogen, met een piek tot 250 kW. Dat is 13,3 continue kilowatt per kilogram, een buitengewone vermogensdichtheid. Ter vergelijking: de Magnax axiale flux-motor die we in 2018 bespraken, beschikt over 15 kW/kg – maar dat is het piekvermogen; de continue vermogensdichtheid is meer als 7,5 kW / kg.
en dat op zich is absoluut uitzonderlijk. De motor die vorig jaar werd gebruikt op ‘ s werelds eerste commerciële elektrische vliegtuigvlucht door Harbour Air was een Magnix Magni500 – ja, er zijn concurrerende elektromotorbedrijven genaamd Magnix en Magnax – en de vermogensdichtheid van dat ding is meer als 4.2 kW/kg.
wat meer is, geen van de bovenstaande motoren hebben een inverter ingebouwd, dus er is wat extra gewicht dat je moet dragen-12 kg (33 lb) in het geval van het Magnix-aandrijfsysteem. Het H3X ontwerp heeft zijn omvormer geïntegreerd in zijn zeshoekige prisma lichaam.
de hoogste efficiëntie van de motor is bij 20.000 toeren per minuut, wat veel sneller is dan dat je een propeller zou laten draaien, dus H3X kan hem ook monteren met een geïntegreerde planetaire versnellingsbak met een 4:1 Reductieverhouding, waardoor de gewichtskosten slechts drie extra kilo ‘ s bedragen. H3x oprichter en CEO Jason Sylvestre vertelt ons dat het team de motor had kunnen ontwerpen om langzamer te draaien en de versnellingsbak te elimineren, maar de algehele efficiëntie en vermogensdichtheid zou hebben geleden.
De H3X HPDM-250 piek in combinatie efficiëntie tussen de motor, de versnellingsbak en de omvormer in deze configuratie – het meest kans om te worden gebruikt aan boord van een elektrische toestellen – is 92.9 procent. Dat is vrij veel knal op de energie-efficiëntie van de Magni500, alleen met een aanzienlijk hoger vermogen per gewichtseenheid. De continue vermogensdichtheid met de versnellingsbak aan boord is 11,1 kW / kg, nog steeds goed vrij van de concurrentie.
Hoe heeft dit Minneapolis startup team zo ‘ n opmerkelijke sprong in vermogensdichtheid bereikt? Sylvestre vertelt ons dat het een combinatie is van factoren die allemaal optellen.
“De HPDM-250 is ontworpen om de grenzen van de prestaties te verleggen en tegelijkertijd de massa van het systeem te minimaliseren,” zegt hij. “Het is het product van octrooi aangevraagd innovatie op meerdere gebieden en beschikt over het hoogste niveau van integratie op de markt. Dit omvat elektromagneetoptimalisatie, additieve productie, geavanceerde materialen en hoogfrequente SIC-vermogenselektronica.
” twee innovaties zijn het vermelden waard – we gebruiken een enkele, synergetische koelmantel om zowel de vermogenselektronica als de motor gelijktijdig te koelen. Deze integratie vermindert de massa en het volume van het systeem. Additief vervaardigde koperen stator spoelen worden gebruikt om koper vullingsfactor te verhogen en continue stroomdichtheid vermogen te verbeteren. Dit is een nieuwe technologie die het potentieel heeft om een revolutie in de auto-industrie als het biedt snellere ontwikkeling, betere prestaties, en een grotere ontwerpflexibiliteit.”
deze 3D-geprinte koperen statorspoelen laten H3X niet alleen toe om meer koper in een kleinere ruimte te plaatsen, ze helpen ook veel bij het koelen, waardoor de HPDM-250 dichter bij zijn piekvermogen kan lopen zonder onbeheersbare hoeveelheden warmte te genereren. En Sylvestre zegt dat additive manufacturing betekent dat deze motor snel zal zijn om een prototype te maken, te herhalen, op te schalen naar verschillende groottes en vermogensniveaus, en zich aan te passen aan de eisen van de klant.
Sylvestre vertelt ons dat, hoewel de onderdelen zijn stevig verpakt in de motor ontwerp, de zes-cover shell zorgt voor een gemakkelijke toegang in het zeldzame geval je nodig hebt om het te openen.
het vervangen van een motor van ongeveer 50 kg (110 lb) door een motor van 18 kg (40 lb) levert een smakelijke kleine gewichtsdividend op een vliegtuig met één propeller, maar de voordelen zullen opschalen hoe meer motoren uw ontwerp gebruikt. Sylvestre ziet dit ontwerp als het aanbieden van grote payload, kosten en bereik voordelen voor eVTOL lucht taxi ‘ s die meestal gebruik maken van meer dan zes rekwisieten. Maar H3X heeft zijn zinnen gezet op grotere doelen.
” In de komende vijf jaar zullen we die eVTOLs en kleine elektrische vliegtuigen zien, ” zegt Sylvestre. “Maar rond 2030, zullen we beginnen te zien elektrificatie van grote commerciële vliegtuigen. Daar wil je echt achteraan. Vliegtuigen rond de grootte van een Boeing 737, die goed zijn voor ongeveer 50 procent van alle broeikasgasemissies in de luchtvaartsector. Een vliegtuig dat gedistribueerde voortstuwing gebruikt met meerdere 250-kW motoren, misschien 16 of zo, langs elke vleugel. Je kunt je het gewicht ervan voorstellen, en dat is waar een motor als de onze een enorm verschil kan maken.”
zoals altijd vereisen buitengewone claims buitengewoon bewijs, dus we kijken ernaar uit om te horen hoe het prototype presteert.
” We zijn nu bezig met prototyping”, zegt Sylvestre. “We moeten het testen door Q2 van volgend jaar. In termen van het bedrijf, we zijn op zoek naar intentieverklaringen van potentiële klanten te krijgen, en samen met vroege investeerders om H3X uit te breiden. “
Eén om in de gaten te houden.
Leave a Reply