Os Melhores Jatos de Duto Elétrico (Electric Duct Fan Jets)

Embora modelos de aviões possam vir e ir, o conceito de propulsão forma o núcleo da história da aviação. Jatos de duto ventilado propulsados por geração elétrica não apenas funcionam bem para aviões de modelo, mas podem ser um modelo para o futuro das viagens aéreas. Enquanto entusiastas debatem os melhores aviões, governos, pesquisadores e engenheiros investigam a conversão da aviação de jatos propulsados por combustíveis fósseis para energia elétrica.

Exame

Em 2007, o Instituto de Pesquisa em Engenharia e Tecnologia Universitária e a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço uniram forças para investigar como esquemas de propulsão elétrica poderiam um dia alimentar veículos aéreos totalmente elétricos. Em um motor aero turbina tradicional, torque e velocidade são acoplados para controle de velocidade. Isso limita a propulsão. Os participantes do estudo descobriram que a propulsão elétrica pode ser alcançada projetando múltiplos "propulsores", neste caso hélices, que se conectam remotamente a um gerador elétrico. Coloque vários ventiladores na fuselagem da aeronave, e você aumenta a contribuição combinada de cada um para a potência total do avião totalmente elétrico. A ideia começa no conceito de design.

Descoberta

Os resultados da URETI mostraram que aviões totalmente elétricos, usando motores e geradores supercondutores, não apenas poderiam igualar a densidade de potência de motores a turbina, mas poderiam realmente atingir densidades de potência mais altas em níveis de potência relativamente baixos, segundo Cesar Luongo, pesquisador sênior do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos. Dito isso, tanto a NASA quanto a URETI concedem que componentes elétricos dentro do supercondutor precisam de densidade de potência aprimorada. Naturalmente, o potencial precisa de mais pesquisa com resultados de teste convincentes antes que qualquer transportadora possa converter viavelmente e comercialmente para isso. Na data de publicação, o projeto de pesquisa de cinco anos da NASA continuava a estudar essas possibilidades.

Aplicação

Como tudo isso se aplicaria? Pesquisadores testaram o conceito de propulsão elétrica no pior cenário enfrentado por um Cessna 172: falha de energia. Segundo o estudo de Luongo sobre supercondutores, uma "gaiola de esquilo", o rotor de um motor de indução CA, poderia fornecer energia suficiente (35%) para um avião elétrico superaquecido chegar ao aeroporto mais próximo. Enquanto isso, a NASA e o Instituto de Tecnologia da Geórgia desenvolveram um modelo eletromagnético-térmico integrado que poderia integrar designs de sistemas de aero-propulsão e elétricos. Na prática, pesquisadores descobriram como preencher a lacuna entre motor a turbina e motor elétrico.

Usos Comerciais

Para facilitar o impacto mais positivo no meio ambiente, Luongo e outros pesquisadores sugeriram aplicar modelos de motor supercondutor a dois tipos de aeronaves: aviões de transporte regional pequenos, e transportes transcontinentais ou intercontinentais grandes. Para fazer isso, motores a turbina existentes acionariam geradores supercondutores, e a propulsão seria distribuída para múltiplos motores elétricos em cada asa. No entanto, pesquisadores reconhecem desafios de configuração. Por exemplo, aeronaves existentes precisariam de design de asa corporal híbrida e capacidades de decolagem e pouso curtos.