Les ingénieurs du MIT en ont construit un

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Les ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont réussi à créer un moteur d'un mégawatt qui est un tremplin crucial pour la fabrication de grands avions électriques à l'avenir. L'équipe a testé des composants individuels du moteur et calculé pour montrer qu'il peut générer un mégawatt de puissance, a indiqué un communiqué de presse.

Alors que le monde se concentre sur la réduction de ses émissions de carbone à "zéro net" d'ici 2050, l'aviation est un secteur qui a besoin d'un maximum d'innovation pour atteindre cet objectif. Aujourd'hui, les gros avions qui transportent des passagers et du fret ont également une empreinte carbone importante. Cependant, les solutions d'électrification de l'aviation sont encore petites et incapables de remplacer les gros moteurs à réaction.

Les tentatives de fabrication d'avions entièrement électriques sont généralement minimes. Les moteurs utilisés pour les propulser ne peuvent générer que quelques centaines de kilowatts de puissance à la fois. Les gros avions exigent une plus grande puissance des moteurs, alors les ingénieurs du MIT ont entrepris de développer un moteur électrique d'un mégawatt.

Pour comprendre la difficulté de fabriquer un moteur électrique mégawatt, il faut d'abord comprendre le fonctionnement d'un moteur électrique. Classiquement, les moteurs électriques utilisent l'énergie électrique pour générer un champ magnétique - généralement en envoyant du courant à travers des bobines de cuivre.

Un aimant placé près des bobines tourne dans le sens du champ magnétique généré et entraîne avec lui un ventilateur ou une hélice. Des bobines de cuivre plus grandes doivent être utilisées pour générer plus de puissance du moteur. Cependant, cela augmente également la chaleur générée au cours du processus, ce qui entraîne l'ajout d'éléments de refroidissement à la configuration.

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Tous ces composants ajoutent au poids du moteur, ce qui le rend plus difficile à utiliser pour les applications aériennes.

Le moteur conçu par les ingénieurs du MIT se compose d'un rotor à grande vitesse doublé d'aimants d'orientations de polarité variables et d'un stator compact à faible perte qui s'adapte à l'intérieur du rotor mais est rempli d'un réseau complexe d'enroulements en cuivre à l'intérieur. L'équipe a également créé un système d'électronique de puissance distribuée à l'aide de 30 cartes de circuits imprimés sur mesure qui modifient précisément les courants à travers les enroulements de cuivre à des fréquences élevées.

Les circuits imprimés sont étroitement couplés à la machine pour minimiser les pertes de transmission, et un échangeur de chaleur intégré assure le refroidissement de l'air lorsque les composants fonctionnent. Pour l'instant, les chercheurs ont testé ces composants individuellement et ont déterminé que la conception du système peut générer une sortie d'un mégawatt.

Plus tard cette année, les composants seront assemblés et commenceront à tester le moteur dans son ensemble. Les chercheurs sont convaincus que le moteur sera capable d'alimenter un avion régional, et plusieurs moteurs pourraient se trouver le long de l'aile dans les futures configurations de conception d'avions.

Le moteur peut être alimenté par une batterie ou une pile à combustible ou peut être associé à des moteurs à réaction pour permettre des systèmes de propulsion hybrides. "Peu importe ce que nous utilisons comme vecteur énergétique - batteries, hydrogène, ammoniac ou carburant d'aviation durable - indépendamment de tout cela, les moteurs de classe mégawatt seront un catalyseur clé pour l'écologisation de l'aviation", a déclaré Zoltan Spakovszky, chef de projet au MIT, dans un communiqué de presse.