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Ali Pourahmads Erfindungen | Kategorie: Neue Erfindungen in der Welt | Verwandte Themen: Wissenschaftliche Entdeckungen und technologische Erfindungen
Leistungsstarker neuer Elektromotor für Flugzeuge, der die Batterien während des Fluges aufladen kann!
◉ Erfindung: Elektromotor für Flugzeuge, der Batterien während des Fluges aufladen kann
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
◉ Einleitung und Ziele:
In diesem Artikel werden wir kurz auf die Erfindung eines leistungsstarken elektrischen Flugzeugmotors eingehen, der die Möglichkeit bietet, die Batterien während des Fluges aufzuladen.
Das Interesse an Elektroantrieben wächst rasant, doch in der Luftfahrt hat das Interesse erwartungsgemäß nicht mit anderen Branchen, einschließlich des Bodentransports, Schritt gehalten. Einer der Gründe, die den Einsatz von Elektromotoren in Flugzeugen bisher verhindert haben, ist das Verhältnis der Leistungsabgabe zum Gewicht des Motors und der Energiespeicher (Batterien). Derzeit erhöhen Elektromotoren das Gesamtgewicht des Flugzeugs erheblich, da sie eine Batterie als einzige Energiequelle benötigen. Dies stellt auf Langstreckenflügen eine große Herausforderung dar, da der Energieverbrauch durch das höhere Gewicht steigt und der Energiespeicher der Flugzeugbatterien den Energieverbrauch über lange Strecken nicht kompensieren kann.
Andererseits befindet sich die Nutzung anderer aktueller alternativer Methoden, wie beispielsweise an Solarmodule angeschlossene Batterien oder das Laden von Batterien über ein drahtloses Stromversorgungssystem (WPT) mit Mikrowellenübertragung (MPT), noch in der frühen Entwicklungsphase und bietet keinen wirklichen und ernsthaften Nutzen, um die reduzierte Leistungsreserve einer Flugzeugbatterie auszugleichen. Obwohl intensiv an der Weiterentwicklung dieser Technologien geforscht wird, ist es derzeit in der Realität nicht möglich, mit solchen Alternativen ein Flugzeug sicher über weite Strecken zu fliegen. Wir müssen daher auf weitere technologische Fortschritte im Bereich der Nutzung von Energie aus Sonnenlicht oder Wellenübertragung (MPT) warten.
◉ Erfindung: Elektromotor für Flugzeuge, der Batterien während des Fluges aufladen kann
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Derzeit ist die einzige Möglichkeit, elektrischen Antrieb in einem Flugzeug zu erzeugen, die Nutzung von in Batterien gespeicherter elektrischer Energie. Elektromotoren haben gegenüber Benzinmotoren in vielerlei Hinsicht den Vorteil, dass sie eine höhere Nettoenergieeffizienz als Verbrennungsmotoren erreichen. Die Stärke von Elektromotoren liegt im geringeren Nettoenergieverbrauch für ihren Antrieb, da ein Elektromotor weniger als die Hälfte der zur Stromerzeugung benötigten Energie verbraucht (im Vergleich zu Verbrennungsmotoren). Neben dem geringeren Energieverbrauch als positivem Faktor bei Elektromotoren schränken das Gewicht und die Ausstattung dieser Motorenkategorie die Wahl des Antriebssystems ein. Mit anderen Worten: Bei der Wahl des Motortyps sollten wir wichtige Aspekte wie das Verhältnis der Leistung des Elektromotors zu seinem Gewicht und das Verhältnis der vom Motor erzeugten Energie zum Gesamtgewicht des Flugzeugs berücksichtigen.
Die nächste Herausforderung bei der Elektrifizierung der kommerziellen Luftfahrtindustrie ist neben dem enormen Gewicht der Batterien die Ladezeit. Beispielsweise benötigen die größten Flugzeuge etwa 30 Minuten zum Betanken mit A-1-Flugzeugtreibstoff (einem Kerosin, das für die meisten turbinengetriebenen Flugzeuge geeignet ist). Vergleicht man diese kurze Betankungszeit mit dem vollständigen Laden aller Batterien eines typischen Flugzeugs, ergibt sich ein Unterschied von mehreren Stunden! Diese Herausforderung wird zwar durch die Entwicklung von Batterien der neuen Generation mit sehr schneller Ladezeit gelöst, dennoch müssen neue Lösungen für das Leistungsgewicht des Elektroantriebs gefunden werden.
◉ Erfindung: Elektromotor für Flugzeuge, der Batterien während des Fluges aufladen kann
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Um die derzeitige Beschränkung bei der Leistungserzeugung durch Elektromotoren (das Verhältnis von Motorleistung zu Gewicht) zu überwinden, habe ich eine neue Idee für die Struktur eines Flugzeugelektromotors vorgeschlagen, der in ersten Computertests zehnmal mehr Leistung und Geschwindigkeit erreichte als ähnliche Motoren mit gleicher Energieversorgung. Zwar sind noch weitere Tests erforderlich, um die gleichbleibende Drehmomentleistung dieses neuen Motors unter verschiedenen Bedingungen zu ermitteln, doch unter Standardbedingungen scheint diese Konstruktion aufgrund ihres geringen Gewichts für den Einsatz in Leichtflugzeugen sehr effizient zu sein. Zusammen mit diesem Entwurf habe ich auch eine ergänzende Idee vorgestellt, um das Gewicht der Batterien zu reduzieren und ihr Aufladen während des Fluges zu ermöglichen. Im Folgenden werde ich kurz die Details der Funktionsweise dieser beiden Ideen erläutern.
◉ Technische Beschreibung der Erfindung:
Wie in der Computersimulation (Video am Ende dieses Artikels) und den diesem Artikel beigefügten Bildern zu sehen ist, habe ich ein Verkehrsflugzeug (Typ L) (Light) verwendet, um diese neuen Triebwerke am Rumpf zu montieren. Wenn diese Triebwerke die gleichen und erfolgreichen Tests unter allen Bedingungen bestehen, besteht die Hoffnung, dass es möglich sein wird, größere Flugzeuge (M) mit diesem Triebwerkstyp auszustatten, indem die Anzahl der Triebwerke auf vier oder sogar sechs Elektromotoren erhöht wird.
◉ Erfindung: Elektromotor für Flugzeuge, der Batterien während des Fluges aufladen kann
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
In diesem Leichtflugzeugmodell habe ich zwei Elektromotoren mit einem neuen Design verwendet, um im Vergleich zu herkömmlichen Motoren ein stärkeres und schnelleres Drehmoment zu erzeugen. Denn durch die Entwicklung eines schnelleren und leistungsstärkeren Elektromotors rotieren die mit der Motorwelle verbundenen Propeller mit gleichmäßigerer und kontinuierlicherer mechanischer Energie. Die Größe der Propeller steht zudem in direktem Zusammenhang mit der Druckerzeugung. Anders ausgedrückt: Durch die kraftvolle und schnelle Rotation größerer Propeller in einem Elektromotor ist es möglich, schwerere Körper zu fliegen, da durch die schnellere Rotation ein größerer Druckunterschied entsteht.
Die meisten aktuellen Elektromotoren nutzen die Wechselwirkung zwischen einem Magnetfeld und einem elektrischen Strom in einer Spule, um Kraft in Form eines Drehmoments zu erzeugen und auf die Motorwelle zu übertragen. Neben den Vorteilen dieses Motortyps gibt es auch Einschränkungen hinsichtlich der maximalen Rotationsgeschwindigkeit des Rotors und seiner Übertragung auf die Wellenachse. Das bedeutet, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors proportional zur Stärke des vom Stator erzeugten Magnetfelds ist und das erzeugte Drehmoment nicht in der Lage ist, die kinetische Energie in der Übertragungsstufe auf die Welle zu erhöhen. Deshalb rotiert die Welle mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Rotor im Magnetfeld des Stators. Das liegt daran, dass die Spannung im Rotorleiter magnetische Pole erzeugt, die eine starke Anziehungskraft auf die Statorpole ausüben, und da die Anzahl dieser Pole der Anzahl der Statorpole entspricht, rotieren die Rotorpole mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Statorpole.
◉ Erfindung: Elektromotor für Flugzeuge, der Batterien während des Fluges aufladen kann
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Computergestützte Tests der Rotation der Hauptmotorwelle (Video am Ende des Artikels) zeigen, dass sich Drehzahl und Leistung bei der Drehmomentübertragung auf die Abtriebswellenachse um das Zehnfache steigern lassen. Diese Leistungs- und Drehzahlsteigerung ist darauf zurückzuführen, dass ich die Wellenachse in der Mitte des Rotors entfernt und den Rotor als schwimmenden Ring in einem geschlossenen (Vakuum-)Gehäuse mit Gleitlager platziert habe. Der große Radius dieser kreisförmigen Abdeckung ermöglicht es dem Rotor, bei jeder Umdrehung eine größere Distanz im Statormagnetfeld zurückzulegen. Die Platzierung des Rotors auf den Gleitlagernuten reduziert die Reibung und erhöht die Rotordrehzahl, was wiederum das Drehmoment des Motors erhöht.
◉ Klicken Sie auf eines der Galeriebilder unten, um es zu vergrößern:
Ich habe ein Hybridgetriebe an der Außenradiusachse des Rotors eingesetzt, um Geschwindigkeit und Leistung in der Drehmomentübertragungsphase auf die Propellernabe des Motors zu erhöhen. Außerdem habe ich die durch die Rotation erzeugte Kraft auf das kleinere Zahnrad am Eingang des Hybridgetriebes übertragen, indem ich das Hauptzahnrad mit dem Rotor (mit gleichem Radius) verbunden habe. Anders ausgedrückt: Bei jedem Aufbau eines Magnetfelds rotieren der Rotor und anschließend das mit ihm verbundene Zahnrad, und die Kraft wird auf die Welle des kombinierten Getriebes übertragen. Dieser Rotationseffekt ist auf die Polarität der Rotorpole zurückzuführen, die vor den Permanentpolen des Statorfelds vorbeilaufen.
◉ Erfindung: Elektromotor für Flugzeuge, der Batterien während des Fluges aufladen kann
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Pro 36 Grad Drehung des mit dem Rotor verbundenen Zahnrads wird ungefähr eine vollständige Umdrehung des Hybridgetriebes erzeugt. Und bei jeweils 360 Grad vollständiger Drehung des mit dem Rotor verbundenen großen Zahnrads dreht sich die Achse des Hybridgetriebes 10 Mal. Diese Drehung wird auf die mit der Nabe und den an der Vorderseite des Motors befindlichen Blättern verbundene Welle übertragen und führt zu einer schnellen und kraftvollen Drehung dieses Elektromotors. Letztendlich ermöglicht der vom Motorpropeller erzeugte Luftdruck, ein großes Gewicht des Flugzeugkörpers zu bewegen und zu fliegen. Der wichtige Punkt dieser Konstruktion besteht darin, dass aufgrund der Anordnung des Hauptzahnrads in der Vakuumkammer und auf den Gleitlagernuten die 360-Grad-Drehung des Hauptzahnrads nicht zu einem erhöhten Energieverbrauch der Batterien führt, weil der Energieverbrauch pro erzeugtem Drehmoment (mit einem leichten Streuungsindex) fast derselbe sein wird, als wenn wir das Hauptzahnrad entfernen und die Welle wieder hinzufügen.
Um das Gewicht der Elektromotorbaugruppe zu reduzieren, habe ich die Anzahl der Batteriepanels reduziert und die aus dem Panel entfernten Batterien durch ein Ladesystem während des Fluges ersetzt. Auf diese Weise kann das Flugzeug den Energieverlust in den Batterien während des Fluges durch die erzeugte Druckkraft kontinuierlich kompensieren. Mit dieser Idee lässt sich das Gewicht des Flugzeugs reduzieren. Um dies zu erreichen, habe ich im Inneren des Flügels im Luftauslass hinter dem Propeller jedes Elektromotors einen kleinen, leichten Generator eingebaut. Dieser erzeugt Strom, überträgt ihn an die Konverter und speichert Gleichstrom in Batterien.
◉ Erfindung: Elektromotor für Flugzeuge, der Batterien während des Fluges aufladen kann
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Die Bewegung des Flugzeugs und die Rotation der großen Propellerblätter erzeugen einen sehr hohen Luftdruck in Form eines linearen Wirbels im Heck des Flugzeugs. Dieser Druck bewirkt, dass sich die Generatoren durch Berührung des Generatorpropellers schnell, kraftvoll und kontinuierlich drehen. Dies gleicht die Erschöpfung der Batterieenergiereserven aus, indem diese während des Fluges wieder aufgeladen werden. Dieser Trick ermöglicht längere Flüge ohne Angst vor Batterieentladung und vermeidet gleichzeitig Übergewicht.
Der Klimawandel hat in den letzten Jahren rasant zugenommen. Ein deutliches Anzeichen dafür ist der globale Temperaturanstieg aufgrund der weltweiten Freisetzung großer Mengen Kohlendioxid (CO2). Treibhausgasemissionen aus fossilen Brennstoffen, die in Land- und Luftfahrzeugen sowie verschiedenen Industrien verwendet werden, haben maßgeblich zur Zerstörung eines Teils der Stratosphäre (Ozonschicht) und zur globalen Erwärmung beigetragen. Setzt sich dieser Trend fort, werden die natürlichen Reserven und Ressourcen unseres felsigen Planeten in wenigen Jahrzehnten allmählich erschöpft sein. Die Entwicklung elektrischer Systeme für Autos und Flugzeuge kann die Treibhausgasemissionen deutlich reduzieren und durch verbesserte Energieeffizienz das Ziel einer CO2-freien Umweltverschmutzung erreichen.
◉ Erfindung: Elektromotor für Flugzeuge, der Batterien während des Fluges aufladen kann
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Wie andere Erfindungen verfügt auch diese über das Potenzial zur Weiterentwicklung und Optimierung. Durch ihre Kommerzialisierung können wir dazu beitragen, das einzigartige Klima des Planeten Erde zu erhalten und gleichzeitig ein anderes, sicheres und komfortables Erlebnis im elektrischen Fliegen zu haben.
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◉ Video eines neuen leistungsstarken elektrischen Flugzeugmotors, der Batterien während des Fluges aufladen kann / Kategorie: Erfindungen von Ali Pourahmad
◉ Animationskünstler dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Musikkomponist dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Sprecher: Ali Pourahmad
◉ Sprache: Englisch
◉ Untertitel: Keine
◉ Wissenschaftliche Erfindungen von Ali Pourahmad
◉ Ali Pourahmads Science-Fiction-Filme
◉ Ali Pourahmad-Auszeichnungen
◉ Gemälde von Ali Pourahmad
◉ Ali Pourahmad Instrumentalmusik
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