CASE STUDY
Ultrakompakte Electric Propulsion Unit für die nächste Generation von eVTOLs
Gemeinsam neue Maßstäbe für Advanced Air Mobility setzen
Die Zukunft der Luftmobilität erfordert Antriebssysteme, die höchste Leistungsdichte, geringes Gewicht und maximale Effizienz vereinen.
Gemeinsam mit dem britischen Elektromotoren-Spezialisten Helix entwickelte Zoerkler eine innovative Electric Propulsion Unit (EPU), die speziell für die Anforderungen moderner eVTOL-Plattformen konzipiert wurde.
Durch die Kombination eines hochleistungsfähigen Elektromotors mit einem von Zoerkler entwickelten Leichtbau-Präzisionsgetriebe entstand eine besonders kompakte und leistungsstarke Antriebseinheit. Das Projekt zeigt eindrucksvoll, wie intelligente Getriebetechnologie einen entscheidenden Beitrag zur Weiterentwicklung elektrischer Luftfahrzeuge leisten kann.
Die Herausforderung
Elektrische Senkrechtstarter und Advanced-Air-Mobility-Konzepte stellen Entwickler vor komplexe Herausforderungen. Für Lift-, Cruise- und Tiltrotor-Anwendungen werden hohe Drehmomente benötigt, während Gewicht und Bauraum möglichst gering gehalten werden müssen.
Konventionelle Direktantriebssysteme erreichen die erforderlichen Drehmomente häufig nur durch größere und schwerere Motoren. Dies erhöht den Platzbedarf innerhalb der Antriebsgondeln und wirkt sich negativ auf Aerodynamik, Reichweite und Nutzlast aus.
Gesucht war daher eine Antriebslösung, die maximale Leistungsfähigkeit mit einer deutlich kompakteren Bauweise verbindet.
Die Lösung - Präzisionsgetriebe als Schlüsseltechnologie
Zoerkler entwickelte eine hocheffiziente Getriebelösung, die nahtlos mit der Hochleistungsmotor-Technologie von Helix integriert wurde. Durch die intelligente Abstimmung zwischen Elektromotor und Getriebe konnte das erforderliche Drehmoment mit einer deutlich kompakteren Gesamtarchitektur realisiert werden.
Dank des von Zoerkler entwickelten Getriebes mit einem Wirkungsgrad von 98 % kann ein kleinerer und leichterer Elektromotor eingesetzt werden, ohne Einbußen bei der Performance in Kauf nehmen zu müssen. Das Ergebnis ist eine elektrische Antriebseinheit mit einem Durchmesser von lediglich 26 Zentimetern und damit rund 50 Prozent geringerem Bauraum gegenüber vergleichbaren Direktantriebslösungen.
Technische Highlights
Die gemeinsam entwickelte EPU wurde für unterschiedliche Konfigurationen elektrischer Fluggeräte ausgelegt.
Leistungsdaten:
Lift-Konfiguration
- Leistung: 100 kW
- Drehmoment: bis zu 1.600 Nm
Cruise-Konfiguration
- Dauerleistung: 250 kW
- Spitzenleistung: 400 kW
Systemdaten
- Gewicht: 32,2 kg
- Durchmesser: 260 mm
- Getriebewirkungsgrad: 98 %
- rund 50% kompakter als vergleichbare Direktantriebe
Der Mehrwert für Flugzeughersteller - Mehr Freiheit für das Flugzeugdesign
Die kompakte Bauweise der EPU eröffnet neue Möglichkeiten bei der Entwicklung künftiger Luftfahrzeuge.
Durch den reduzierten Durchmesser können Gondeln kleiner ausgeführt werden, wodurch der Luftwiderstand sinkt und die aerodynamische Effizienz verbessert wird. Gleichzeitig ermöglicht das geringe Gewicht eine Erhöhung der Nutzlast oder eine Vergrößerung der Reichweite.
Darüber hinaus bietet die skalierbare Architektur eine attraktive Grundlage für unterschiedliche Advanced-Air-Mobility-Plattformen, von eVTOL-Konzepten bis hin zu zukünftigen elektrischen Luftfahrzeugen.
Die Rolle von Zoerkler
Engineering-Kompetenz für Antriebssysteme in der Luftfahrt
Mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Entwicklung hochpräziser Getriebe- und Antriebssysteme unterstützt Zoerkler internationale Kunden bei der Realisierung komplexer Luftfahrtprojekte.
Die Zusammenarbeit mit Helix unterstreicht die Kompetenz von Zoerkler bei der Entwicklung leichter, effizienter und leistungsfähiger Getriebesysteme für die Luftfahrt der nächsten Generation. Dabei stehen maximale Zuverlässigkeit, höchste Fertigungsqualität und konsequente Innovationskraft im Mittelpunkt jeder Lösung
Projekt auf einem Blick
Anwendung
Advanced Air
Mobility / eVTOL
Partner
Helix
Beitrag von
Zoerkler
Entwicklung und Integration eines hocheffizienten Leichtbaugetriebes
Besondere
Herausforderung
Hohe Leistungsdichte bei minimalem Bauraum
Ergebnis
Ultrakompakte Electric
Propulsion Unit mit bis zu 50 % geringerem Durchmesser gegenüber vergleichbaren
Direktantriebssystemen
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