Считается, что авиатранспорт производит до 3,5% глобальных выбросов парниковых газов, что составляет примерно 1,3 миллиарда метрических тонн углекислого газа, метана и других газов каждый год. Новым способом для сокращения выбросов является электрификация самолетов. Нам уже известны электрические летательные аппараты с вертикальным взлетом и посадкой (eVTOL), которые в конечном итоге смогут заменить вертолеты, но более крупные самолеты (пассажирские и грузовые) требуют огромного количества энергии, которую современные электрические технологии просто не могут обеспечить — по крайней мере, пока.
Инженеры Лаборатории газовых турбин Массачусетского технологического института разрабатывают электродвигатель, способный производить не менее одного мегаватта мощности. (Несмотря на название лаборатории, ее сотрудники работают не только над газовыми турбинами.) Хотя современные электродвигатели ограничены несколькими сотнями киловатт (некоторые eVTOLs потребляют до 600 кВт), мегаваттного электродвигателя может быть достаточно для работы в паре с газовой турбиной, что позволит снизить загрязнение самолета на окружающую среду. В конце концов, мегаваттный двигатель сможет питаться от батареи или топливного элемента и питать самолет без помощи ископаемого топлива.
Небольшие электрические самолёты типа eVTOL уже летают в воздушном пространстве.
Инженеры описывают свою разработку в серии статей, опубликованных в этом году. Двигатель размером "примерно с чемодан" состоит из теплообменника и высокоскоростного ротора. Теплообменник обеспечивает охлаждение, передавая при этом крутящий момент. В роторе размещены магниты с различной ориентацией полярности и компактный статор, который содержит сложную последовательность медных катушек. Вся эта конструкция соединена с распределительной системой силовой электроники, которая (при том же размере, что и двигатель) состоит из 30 специализированных печатных плат. Они отвечают за изменение электрических импульсов статора на высокой частоте, что позволяет магнитным полям двигаться с высокой скоростью, необходимой для работы двигателя.
Каждый компонент уже протестирован по отдельности, но инженеры планируют продолжить их испытания для обеспечения безопасности, прежде чем собрать их вместе этой осенью. После этого команда столкнется с некоторыми трудностями. Двигатель должен выдавать не менее 13 киловатт на килограмм (кВт/кг), хотя в одном документе утверждается, что идеальная мощность составляет 17 кВт/кг. Как отмечается в одной статье, аэродинамический дизайн самолета также играет роль. Существуют также нормативные требования, предъявляемые к любой новой технологии воздушного транспорта. Если все пойдет хорошо и система будет использоваться в реальных самолетах, команда может рассмотреть возможность увеличения мощности до многомегаваттного двигателя.
