В последние годы электромобили постепенно выходили из наших голов на улицы. Хотя первоначально у них был ограниченный диапазон, теперь они охватывают расстояния, которые по крайней мере близки к расстояниям транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Теперь электрические самолеты появляются на горизонте впервые.
Электрический самолет ближнего и среднего радиуса действия
Инженеры Magnix используют мультифизическое моделирование Ansys для разработки электродвигателей для винтовых самолетов, которые могли бы революционизировать промышленность на короткие и средние расстояния. С этой технологией, например, 90-минутный полет более экономичен и удобен, чем 8-часовой. То же самое относится к 30-минутному полету по сравнению с 150-минутной поездкой.
Картинная галерея
Картинная галерея с 5 картинками
Magnix хочет соединить сообщества по всему миру
Magnix производит полностью электрические двигательные установки для гражданской авиации и обороны и хочет способствовать изменениям в аэрокосмической промышленности. Цель: соединить сообщества по всему миру с помощью электрической авиации. Компания разрабатывает более чистые, более тихие, легкие и более эффективные двигатели со значительно более низкими эксплуатационными расходами.
Технология позади электроприводов
- Приводы работают без коробки передач: по их собственным данным, технология Magnix способна оказать длительное влияние на аэрокосмическую промышленность. Принимая во внимание, например, то, что в обычных самолетах турбинные двигатели, как правило, с частотой вращения от 10000 до 20000 мин -1, а гребной винт вращаются только за 1900 мин -1, ясно, что это несоответствие требует сложной и тяжелой трансмиссии для выравнивания. Двигатели Magnix производят свою производительность и крутящий момент ровно в 1900 мин -1, так что пропеллер может быть подключен непосредственно к двигателю. Передача исключена. Это уменьшает вес и сложность системы, а также затраты на обслуживание.
- Летать более эффективно без воздуха. Кроме того, традиционные двигатели рассчитывают на сжигание смеси топлива и воздуха на силовых самолетах. Поэтому на больших высотах требуется больше топлива, потому что воздух менее плотный. Двигатели Magnix не требуют воздуха, поэтому они производят одинаковую мощность и крутящий момент, независимо от того, летят они на высоте 20 000 футов или на уровне моря. Это делает воздушное движение намного более эффективным.
Пользователь встречает промышленные редукторы Как механический компонент, редуктор является элементарным элементом в трансмиссии. Как правильно выбрать коробку передач и как интеграция работает без ошибок, показано на нашей встрече с промышленными коробками передач.
Дополнительная информация: встреча пользователей промышленных редукторов
Задача: переосмыслить существующие
По словам Магникса, за прошедшее столетие в аэрокосмической промышленности произошло много эволюционных изменений, но с момента изобретения двигателя он совершил несколько революционных скачков. Современные двигатели имеют КПД от 30 до 40%. Электродвигатели имеют потенциал для достижения эффективности до 95%. Результатом является значительное сокращение выбросов и потребления энергии. В настоящее время аэрокосмическая отрасль генерирует около 4,9% всех выбросов углекислого газа в мире и составляет около 12% всех выбросов углекислого газа в транспортном секторе. Хотя в автомобильной промышленности Tesla является пионером электрификации, в аэрокосмической отрасли аналогичного флагмана пока нет.
Электрический самолет: большой потенциал для устойчивости
«Полеты на короткие расстояния сегодня встречаются относительно редко и стоят дороже, чем должны быть», - сказал генеральный директор Magnix Рой Ганзарски. «100-мильный полет может легко стоить 400 долларов в качестве топлива, но электрический самолет может выполнить полет всего за 12 долларов в электричестве. Сегодня немыслимо, чтобы всего двадцать человек летели на самолете из Кембриджа в Ковентри, из Франкфурта в Вюрцбург или из Брюсселя в Антверпен. Однако электрические самолеты могут соединить эти и более мелкие города друг с другом таким образом, который раньше считался слишком невыгодным или экологическим безумием ».
Заново изобрести колесо
Magnix сталкивается с различными проблемами, чтобы изменить лицо воздушного путешествия. Большинство нововведений в авиации в первую очередь основаны на улучшении существующих конструкций. Для Magnix, однако, было важно начать с нуля. Цель состояла в том, чтобы быть действительно инновационным и не быть привязанным к ожиданиям или общим убеждениям. Но изготовление двигателей и инверторов для самолетов невероятно сложно. Они не только должны быть легкими, они также должны соответствовать нескольким требованиям.
«Физическая конструкция и испытания всевозможных конструкций двигателей и преобразователей просто не обсуждались», - продолжил Ганзарски. «Мы - гибкая компания, и мы не хотим тратить время на создание каждого проекта, чтобы посмотреть, работает ли он. Гораздо лучше сосредоточить физическое тестирование на наиболее перспективных разработках. Нам нужен инструмент, который мог бы помочь нам моделировать новые конструкции и понимать такие аспекты, как структурная целостность и производительность в различных стрессовых условиях ».
«Это также вопрос безопасности. Мы хотим помочь построить самолеты, на которых я хотел бы, чтобы мои дети летали. Это главный приоритет, и размышления о том, что мы делаем на очень личном уровне, помогли всем членам нашей команды по-настоящему ознакомиться с силой и важностью этой задачи ».
Симуляция досье
Как моделирование улучшает разработку продукта
Симуляция как решение
Magnix выбрал инструменты Ansys для моделирования структурных свойств электрических компонентов и влияния новых конфигураций на детали двигателя. Это позволяет Magnix быстро создавать прототипы и разрабатывать новые продукты со скоростью, которая выходит далеко за рамки тестирования физических компонентов.
«Мы смотрели на других провайдеров моделирования, но Ansys предлагает нам проверенный уровень опыта», - говорит Ганзарски. «Решение позволяет нам моделировать работу двигателей и исследовать условия нагрузки, динамику потока или отдельные структурные свойства».
Более быстрое время выхода на рынок
Использование инструментов моделирования Ansys позволяет Magnix тестировать сотни деталей и конфигураций за то же время, которое требуется для физического изготовления и испытания только одной детали. Это значительно улучшает время выхода на рынок. В то же время это гарантирует, что все новые детали или конфигурации соответствуют общим правилам безопасности для всей аэрокосмической промышленности. Команда не тратит время на производство компонента, который будет запрещен отраслевыми властями. Это означает, что все компоненты безопасны и готовы к работе. Технология Ansys хорошо известна и уважается отраслевыми ассоциациями, такими как FAA, EASA, Transport Canada и ANAC, и дает команде Magnix уверенность в том, чточто их конструкции безопасны и соответствуют требованиям законодательства во всем мире.
Хотя электрические самолеты ограничены рейсами до 650 миль из-за срока службы батареи, это расстояние по-прежнему составляет примерно 45% рейсов авиакомпаний по всему миру. «Это действительно очень легко», - заключает Ганзарски. «Без моделирования нам пришлось бы идти на компромисс в отношении надежности, качества или скорости, и это для нас неприемлемо. Использование Ansys помогает нам быть первыми быстрее ».