超薄、可堆叠的轴向磁通电机为世界上最大的航空飞行器提供动力

本月早些时候，我们看到了飞鲸飞艇（Flying Whales airship），这是一个非常雄心勃勃的项目。Evolito轴向磁通电机（或全部32台）是这个漂浮谜题的一个小而关键的部分，它将负责为这个庞大而臃肿的庞然大物提供动力。

电动马达技术曾在陆地上、不同的陆地上、水上和空中创造了惊人的速度记录，平板包装的Evolito机器将带来世界一流的功率重量比，为漂浮在友好天空的最大的人造物体设定路线。

你可能不熟悉“Evolito”这个名字，但它的创始人YASA无疑在汽车行业内外为自己赢得了声誉。正是YASA的电机创造了上述世界纪录，主导了它们施加扭矩的每一种媒介。

YASA成立于2009年，是牛津大学研究的衍生产品，在改进无轭轴向磁通技术方面做了一些严肃的工作，无论是在电机拓扑本身方面，还是在使其成为现实所需的制造策略和工艺方面。

与更常见的径向磁通电机相比，轴向磁通电机本质上翻转其一侧的磁场，通过平行于电机轴的磁通量运行。这种方向利用扁平的转子（S），最终在比圆柱形径向通量布局更薄、更轻的封装中产生大的扭矩增加半径。

虽然轴向磁通配置可以追溯到1821年迈克尔·法拉第（Michael Faraday）的第一台电动机，但它们的优势早已得到认可，但它们一直受到材料、一致操作、耐用性和成本效益制造等问题的困扰。这些问题最终导致了径向通量控制。

但随着电动汽车的发展势头，人们对更轻、功率密度更高的轴向磁通电机的兴趣越来越高，导致像YASA这样的公司开始认真研发高性能电机和可行的制造方法。

虽然电动汽车显然需要更紧凑、更轻便、功率/扭矩更大的电机，但轴向磁通的优势更适合航空航天工业。YASA很早就意识到了这一点，在被梅赛德斯-奔驰（Mercedes-Benz）收购之前，YASA一直致力于飞机应用，这家公司的业务主要是汽车，而不是飞机。在2021年签署最终收购协议之前，YASA将其航空航天业务剥离给了Evolito。

Evolito的诞生是为了进一步开发和商业化YASA航空航天领域的紧凑型，功率密集的电机技术。2022年，该公司收购了航空电池开发商Electroflight，将业务扩展到全推进系统，此后一直致力于为克兰菲尔德的氢电力演示机提供推进动力。本月，它被宣布为飞鲸飞艇项目的发动机供应商。

“在设计飞艇时，重量是至关重要的，”飞鲸公司首席执行官文森特·吉博特说。“在我们合作的三年中，Evolito已经证明了通过其独特的轴向磁通电动机提供一流功率密度的能力，以及提高产量以满足我们预测要求的能力。”

飞鲸LCA60T飞艇将使用32台Evolito D250发动机为其机头和侧面的螺旋桨提供动力。Evolito表示，D250电机是同类产品中最小最轻的电机，用于LCA60T的迭代可产生240千瓦（322马力）的峰值功率，重量仅为13公斤（28.7磅），峰值功率密度为18.5千瓦/公斤。这比我们报道过的任何电机都要多，包括最近宣布的15.8千瓦/公斤的Donut Lab轮毂电机和13.4千瓦/公斤的H3X HPDM-250电子飞机电机。

更重要的是，Evolito网站上列出的另一款D250的峰值功率密度达到了令人瞠目的28千瓦/公斤，重量仅为8.3公斤（18.3磅）的包装产生了230千瓦（308马力）的功率。该装置能够以90%的峰值功率连续运行，拥有令人印象深刻的25 千瓦/公斤的连续功率密度。在230 Nm （170 lb-ft）峰值和208 Nm （153 lb-ft）连续时，扭矩值几乎相同，因此扭矩密度为28 Nm/kg，功率密度为25 Nm/kg。

那是一台小巧而有力的电子机器。

因此，很容易理解为什么Evolito是一家旨在制造世界上最大飞机的初创公司的自然选择。飞行鲸鱼的LCA60T长200米（656英尺），将是84米（76英尺）长的安东诺夫安-225 Mriya的两倍多。虽然，它不及20世纪的一些大型飞艇，包括臭名昭著的245米长（804英尺）的兴登堡号，但它仍然是一个巨大的复合材料和货物在空中移动的庞然大物。

Evolito在英国比斯特的一个3716平方米（40000平方英尺）的制造和测试工厂生产电机。它在2023年获得了英国民航局的设计组织批准，并将在今年晚些时候获得生产组织批准和iso9001认证，这有助于降低飞鲸项目的认证成本。两家公司将在2027年为LCA60T的首次试飞做准备。

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