MIT エンジニアが開発した

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マサチューセッツ工科大学（MIT）の技術者たちは、将来の大型電動飛行機の製造における重要な足がかりとなる1メガワットのモーターの作成に成功した。 プレスリリースによると、研究チームはモーターの個々のコンポーネントをテストし、1メガワットの出力を生成できることを示すために計算を行ったという。

世界は2050年までに二酸化炭素排出量を「実質ゼロ」に削減することに焦点を当てており、航空はこの目標を達成するために最大限のイノベーションが必要な分野です。 現在、乗客や貨物を運ぶ大型航空機もまた、多量の二酸化炭素排出量を排出しています。 しかし、航空の電動化に対するソリューションはまだ小規模で、大型ジェットエンジンを置き換えることはできません。

完全な電気飛行機を作る試みは通常小規模です。 推進に使用されるモーターは、一度に数百キロワットの電力しか生成できません。 大型の航空機はモーターからのより大きな出力を必要とするため、MIT のエンジニアは 1 メガワットの電気モーターの開発に着手しました。

メガワットの電気モーターを作る難しさを理解するには、まず電気モーターがどのように動作するかを理解する必要があります。 従来、電気モーターは電気エネルギーを使用して磁場を生成します。通常は銅コイルに電流を流すことによって行われます。

コイルの近くに配置された磁石が発生した磁場の方向に回転し、ファンやプロペラを駆動します。 モーターからより多くの電力を生成するには、より大きな銅コイルを使用する必要があります。 ただし、これによりプロセス中に発生する熱も増加し、その結果、セットアップに冷却要素が追加されます。

イアナ・ミロシニチェンコ/iStock

これらすべてのコンポーネントによりモーターの重量が増加するため、航空用途での使用がより困難になります。

MIT のエンジニアが設計したモーターは、さまざまな極性の向きの磁石が並んだ高速ローターと、ローターの内側に収まるコンパクトな低損失ステーターで構成されており、内側には銅巻線の複雑な配列が充填されています。 同チームはまた、銅巻線を流れる電流を高周波で正確に変化させる30枚の特注回路基板を使用した分散型パワーエレクトロニクスシステムも作成した。

回路基板は伝送損失を最小限に抑えるために機械に密接に結合されており、コンポーネントの動作中に統合された熱交換器が空冷を提供します。 今のところ、研究者らはこれらのコンポーネントを個別にテストし、システム設計が 1 メガワットの出力を生成できると判断しました。

今年後半にコンポーネントが組み立てられ、モーター全体のテストが開始される予定です。 研究者らは、このモーターが地域航空機に電力を供給できると確信しており、将来の航空機の設計構成では複数のモーターが翼に沿って搭載される可能性があるとしている。

モーターはバッテリーや燃料電池で駆動することも、ジェットエンジンと組み合わせてハイブリッド推進システムを実現することもできます。 MITのプロジェクトリーダー、ゾルタン・スパコフスキー氏は、「バッテリー、水素、アンモニア、持続可能な航空燃料など、エネルギーキャリアとして何を使用しても、それらとは関係なく、メガワット級のモーターは航空のグリーン化を実現する重要な要素となるだろう」と述べた。プレスリリースで。