Специалисты Института интегрированных систем и технологий устройств Фраунгофера (Fraunhofer IISB) представили инновационный электродвигатель, который устанавливает новый стандарт плотности мощности. При скромной массе в 94 кг устройство способно развивать мощность до 1000 лошадиных сил. Такие показатели достигают плотности 8 кВт на килограмм, что заметно превосходит возможности типичных электромобильных моторов (2–4 кВт/кг) и даже передовых авиационных решений (5–6 кВт/кг).
Для достижения столь впечатляющих характеристик разработчики применили технологию четырёх трёхфазных обмоток типа hairpin. Вместо традиционного гибкого круглого провода здесь используются жёсткие медные шины U-образной формы. Такой подход позволяет увеличить содержание меди в ограниченном объеме, что положительно сказывается на силе тока, общей мощности, механической прочности и эффективности теплоотвода.
Важную роль в конструкции играет система прямого масляного охлаждения, обеспечивающая отвод тепла непосредственно от источника нагрева. Это позволяет двигателю функционировать на предельных мощностях без риска выхода из строя. Компактность установки делает её идеальным кандидатом для интеграции в авиационную технику, где каждый лишний килограмм веса и каждый сантиметр пространства имеют критическое значение.
Для наглядного сравнения: силовая установка Tesla Model S Plaid для достижения аналогичной мощности в 1020 л.с. требует использования трёх отдельных электромоторов, тогда как разработка Fraunhofer IISB справляется с этой задачей в одиночку.
Дополнительную эффективность обеспечивает применение стали NO15 толщиной всего 0,15 мм — это в два раза тоньше материала, используемого в большинстве современных электродвигателей. Тонкий профиль стали значительно снижает вихревые токи, минимизируя потери на нагрев, особенно при высоких оборотах. Заявленная максимальная скорость вращения вала достигает 21 000 об/мин.
Особое внимание уделено надёжности: двигатель состоит из четырех независимых секций, каждая из которых укомплектована собственным инвертором и системой управления. В случае отказа одного из модулей остальные продолжат свою работу, что является обязательным требованием для авиации.
Данный прототип создан в рамках проекта AMBER, который является частью программы Европейского союза Clean Aviation. Цель инициативы — создание гибридных систем на базе водородных топливных элементов для региональной авиации, что должно помочь сократить углеродный след отрасли как минимум на 30% по сравнению с показателями 2020 года. В партнерстве с институтом выступают такие гиганты, как GE Aerospace и Avio Aero, однако именно Fraunhofer IISB взял на себя полный цикл разработки — от концептуальной модели до валидации по авиационным стандартам.
Несмотря на успех инженерной мысли, перед разработчиками стоит сложная задача: масштабирование лабораторного прототипа до серийного сертифицированного продукта. Кроме того, предстоит подтвердить способность водородных систем обеспечивать стабильную работу на длительных дистанциях. Тем не менее, в индустрии, где технологические прорывы происходят редко, данное достижение выглядит как значительный шаг вперед.
