Luftfahrt: MIT arbeitet an Elektromotor auch für große Flugzeuge
Am Massachusetts Institute of Technology (MIT) arbeitet ein Forschungsteam(öffnet im neuen Fenster) derzeit an der Elektrifizierung von Verkehrsflugzeugen. Bis zum Herbst wollen sie ihren vollständig zusammengebauten Megawatt-Elektromotor erproben. Derzeit testen sie noch einzelne Komponenten.
Doch eines ist anders als bei anderen Elektromotoren für Flugzeuge . Denn dieser Motor soll auch für größere Flugzeuge infrage kommen. Die bisherigen Motoren konnten nur eine Leistung von einigen Hundert Kilowatt erreichen. Größere Flugzeuge benötigen aber größere Motoren mit einer Leistung im Megawattbereich.
Klein, leistungsstark und vielseitig einsatzfähig
Der Vorteil des MIT-Elektromotors: Er hat die Größe eines Koffers und wiegt weniger als ein erwachsener Passagier. Für vollelektrische Anwendungen könnte der Motor mit einer Stromquelle wie einer Batterie oder einer Brennstoffzelle gekoppelt werden. Die elektrische Maschine könnte aber auch mit einem herkömmlichen Turbofan-Triebwerk gekoppelt werden, um als Hybridantriebssystem zu fungieren, das in bestimmten Flugphasen einen elektrischen Antrieb liefert.
"Das ist harte Ingenieursarbeit, bei der es darum geht, die einzelnen Komponenten zu optimieren und sie miteinander kompatibel zu machen, während die Gesamtleistung maximiert wird. Das bedeutet, dass wir die Grenzen in den Bereichen Werkstoffe, Fertigung, Wärmemanagement, Strukturen und Rotordynamik sowie Leistungselektronik verschieben müssen" , erklärte Zoltan Spakovszky vom MIT.
Zu den Hauptkomponenten des Motors gehören ein Hochgeschwindigkeitsrotor (der mit einer Reihe von Magneten mit unterschiedlicher Polaritätsausrichtung ausgekleidet ist), ein kompakter, verlustarmer Stator (der in den Rotor passt und eine komplizierte Reihe von Kupferwicklungen enthält) und ein fortschrittlicher Wärmetauscher (der die Komponenten kühl hält, während er das Drehmoment der Maschine überträgt).
Dazu kommt noch ein verteiltes Leistungselektroniksystem, das aus 30 speziell angefertigten Leiterplatten besteht. Mit ihnen können die Ströme, die durch jede der Kupferwicklungen des Stators fließen, mit hoher Frequenz präzise verändert werden.