Bầu trời Sòng bạc trực tuyến

Tác giả Douglas Campbell, Giám đốc kỹ thuật, Electroflight, Gloucestershire, UK

Cùng nhau, Rolls-Royce và Electroflight đang mở ra thời đại thứ ba của hàng không, với một máy bay hoàn toàn bằng điện có khả năng tốc độ vượt quá 300 dặm / giờ. Một thách thức chính là tối ưu hóa bộ pin 1.047 pound (475 kg) cho cường độ cấu trúc, quản lý nhiệt và các tiêu chí hiệu suất quan trọng khác.

Rolls-Royce là người tiên phong hàng không, nhưng công ty tập trung vào tương lai với một chiếc máy bay hoàn toàn bằng điện sáng tạo. Nếu các máy bay và máy bay phản lực đại diện cho hai độ tuổi đầu tiên của hàng không, thì độ tuổi thứ ba chắc chắn tập trung vào thiết kế bền vững và phát thải bằng không.

Một loại pin có cánh

Hiệu suất lưu trữ năng lượng ở cấp độ này đòi hỏi các phương pháp kỹ thuật mới và thiết kế pin mang tính cách mạng. Thay vì dựa vào tài nguyên nội bộ, Rolls-Royce đã chuyển sang Electroflight, Gloucestershire, UK, khởi động phát triển các giải pháp lưu trữ năng lượng độ tin cậy cao cho các ứng dụng điện khí hóa hàng không vũ trụ.

Bộ pin lithium-ion kết quả kết hợp ba cụm pin riêng biệt cung cấp điện cho ba động cơ điện công suất cao, được phát triển bởi YASA có trụ sở tại Oxford, một nhà sản xuất động cơ điện và bộ điều khiển nhẹ. Dựa trên thiết kế flux trục độc quyền, YASA đã có thể cung cấp một cấu hình động cơ nhỏ, nhẹ, tạo ra hơn 500 mã lực, để hỗ trợ tốc độ phá vỡ kỷ lục của máy bay.

Trong khi một thiết kế động cơ nhẹ có thể đạt được, ngay cả pin lithium-ion dày đặc nhất là-bởi sự cần thiết-nặng. Với hơn 6.000 pin pin và hiệu suất năng lượng 90% ấn tượng, cụm pin, được thiết kế bởi Electroflight, tạo ra đủ năng lượng để cung cấp năng lượng cho 250 ngôi nhà.

Kích thước và trọng lượng của pin có thể được xem là nhược điểm, nhưng Rolls-Royce và Electroflight đã tận dụng các tính năng này bằng cách tận dụng bộ pin như một yếu tố cấu trúc quan trọng cho máy bay một chỗ. Điều này có nghĩa là khung máy bay và bộ pin phải được tối ưu hóa đồng thời để đảm bảo rằng cả hai phần tử được tích hợp để cân bằng năng lượng và lực đẩy với thang máy.

Do kích thước và trọng lượng của nó, việc lắp ráp pin hoạt động như một yếu tố cấu trúc quan trọng trong máy bay một chỗ ngồi tương đối nhỏ. Điều đó có nghĩa là cân bằng hiệu suất năng lượng với các cân nhắc cơ học như độ cứng và cộng hưởng, cùng với tính bền vững.

Mô phỏng kỹ thuật đã giúp nhóm Electroflight giải quyết ba vấn đề quan trọng: Lựa chọn vật liệu, tính toàn vẹn cấu trúc và làm mát cân bằng.

Một nhược điểm tiềm năng khác của bộ pin? Các tác động nhiệt được ghi chép lại của pin lithium-ion.

Hệ thống quản lý pin nâng cao Electroflight tập hợp hàng ngàn điểm dữ liệu mỗi giây, cung cấp cho các phi công thông tin cần thiết để trích xuất hiệu suất tối đa từ hệ thống pin khi thực hiện các nỗ lực ghi. Với sự an toàn, nhóm Electroflight đã thiết kế máy bay để hạ cánh an toàn chỉ với một bộ pin duy nhất hoạt động.

Tăng tốc thiết kế thông qua mô phỏng

Để mô hình hóa và giải quyết nhiều thách thức nâng cao liên quan đến thiết kế lắp ráp pin, Electroflight dựa vào bộ giải pháp mô phỏng Sòng bạc trực tuyến, bao gồmSòng bạc trực tuyến cơ học, Khám phá Luật chơi casino快速設計探索, Luật chơi casino Fluent 流體模擬軟體vàBộ chọn vật liệu Sòng bạc trực tuyến Granta. Mô phỏng kỹ thuật đã giúp nhóm Electroflight giải quyết ba vấn đề quan trọng: lựa chọn vật liệu, tính toàn vẹn cấu trúc và làm mát cân bằng.

Với bộ pin kích thước tuyệt đối, liên quan đến chính máy bay, Electroflight đã kết luận rằng gói cần phải là thành viên cấu trúc cho thủ công nhỏ, chuyển tải bay từ hệ thống điện sang khung máy bay trong suốt các chu kỳ vận hành và hiệu suất máy bay. Hoàn thành chức năng này đòi hỏi phải phân tích cẩn thận và tối ưu hóa thiết kế lắp ráp pin.

Hỗ trợ nhóm Electroflight, Sòng bạc trực tuyến cung cấp phân tích cấu trúc và tần số đầy đủ của lắp ráp pin bằng Sòng bạc trực tuyến Mechanical. Điều này dẫn đến các điều chỉnh khác nhau đối với thiết kế lắp ráp, đáng chú ý là thiết kế của các kẹp mới để điều chỉnh độ cứng của lắp ráp đầy đủ, tránh các tần số cộng hưởng phù hợp với tần số vận hành của cánh quạt.

Các tế bào pin riêng lẻ được gắn trong một sự sắp xếp nhỏ gọn, ngược lại nằm trên một tấm lắp polymer. Vật liệu khung in 3D ban đầu được dự định để sử dụng đã được tìm thấy đã giảm các đặc tính độ cứng khi nhiệt độ tăng.

Tối ưu hóa giữ cho nó mát

Vì tải trọng nhiệt là mối quan tâm trung tâm đối với pin lithium-ion, các kỹ sư điện tử tận dụng khám phá và thông thạo hệ thống làm mát pin và nghiên cứu hiệu suất nhiệt cho lắp ráp pin đầy đủ trong điều kiện hoạt động trong thế giới thực. Nhóm đã áp dụng các phương pháp giải pháp điều chỉnh một cách trôi chảy, được phát triển dành riêng cho các luồng bên trong bị Sòng bạc trực tuyến, để mô tả hiệu suất của hệ thống làm mát sáng tạo pin.

Tính bền vững Take Flight

Khi ngành hàng không vũ trụ toàn cầu nhìn về phía trước, rõ ràng bất kỳ thiết kế máy bay mới nào cũng phải trung tính carbon càng tốt. Điều này tạo ra một loạt các thách thức hoàn toàn mới cho các nhóm kỹ thuật, từ lựa chọn vật liệu đến nhiều khía cạnh của sản xuất năng lượng và hiệu quả.

Được hỗ trợ bởi truyền thống lãnh đạo hàng không của Rolls-Royce, và chuyên môn độc đáo của Electroflight, trong các hệ thống pin-và được trang bị các công cụ tốt nhất trong lớp từ Sòng bạc trực tuyến-nhóm Electroflight đang thực hiện thành công những thách thức đó. Với một loạt các chuyến bay thử nghiệm hiện đã hoàn thành, các đối tác tự tin về tương lai của hàng không bền vững đang tăng vọt.