Silniki elektryczne zgodne ze specyfikacją MIL-SPEC to elementy sterowania ruchem zaprojektowane z myślą o systemach obronnych i lotniczych, pełniące funkcje napędowe, uruchamiające, pozycjonujące, pompujące, chłodzące oraz pomocnicze. Dostępne konfiguracje obejmują silniki bezszczotkowe prądu stałego, silniki szczotkowe prądu stałego, silniki PMSM, silniki krokowe, serwosilniki oraz silniki bezramowe.
Na tej stronie przedstawiono dostawców silników elektrycznych dla sektora wojskowego, oferujących rozwiązania przeznaczone dla samolotów, pojazdów lądowych, robotyki, platform morskich i podwodnych, uzbrojenia, czujników oraz sprzętu pomocniczego.
Przeczytaj Przegląd technologii
Zaawansowane rozwiązania w zakresie ruchu, sterowania i zasilania dla bezzałogowych pojazdów działających w trudnych warunkach misji
Innowacyjne rozwiązania w zakresie precyzyjnych silników i napędów do zastosowań wojskowych i lotniczych o znaczeniu krytycznym
Najnowocześniejsze technologie bezzałogowych statków powietrznych (UAV) dla głównych dostawców sektora obronnego, producentów dronów oraz integratorów systemów
Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Silniki elektryczne, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.
Silniki elektryczne mają fundamentalne znaczenie dla systemów obronnych i lotniczo-kosmicznych, przekształcając energię elektryczną w ruch mechaniczny wykorzystywany do napędu, uruchamiania, pozycjonowania, pompowania, chłodzenia oraz funkcji pomocniczych. Wojskowy silnik elektryczny może być narażony na działanie wysokich temperatur, wibracji, wstrząsów, pól elektromagnetycznych, ciśnienia oraz wilgoci, co sprawia, że kluczowe znaczenie mają takie czynniki, jak niezawodność, gęstość mocy, zarządzanie temperaturą, uszczelnienie oraz kompatybilność elektromagnetyczna.
Przy doborze silnika należy uwzględnić moment obrotowy szczytowy i ciągły, prędkość obrotową, napięcie, prąd, cykl pracy, sprawność, ograniczenia termiczne, metodę sterowania, obudowę, chłodzenie, narażenie na czynniki środowiskowe oraz kwalifikacje. Zakres zastosowań obejmuje zarówno lekkie, szybkobieżne silniki przeznaczone do systemów lotniczych, jak i wodoodporne silniki elektryczne do zastosowań morskich i podwodnych.
Silniki bezszczotkowe prądu stałego wykorzystują elektroniczny regulator prędkości (ESC) lub inny napęd silnika do elektronicznej komutacji faz silnika zamiast mechanicznych szczotek, co zmniejsza zużycie, zapewniając jednocześnie wydajne sterowanie. Nadają się one do zastosowań w sprzęcie lotniczym i kosmicznym, robotyce, pompach, wentylatorach, przegubach kardanowych oraz układach napędowych. Wodoodporne silniki bezszczotkowe mogą być projektowane z myślą o platformach morskich, gdzie istotne znaczenie mają szczelność i odporność na korozję.
Silniki o wysokim momencie obrotowym do bezzałogowych statków powietrznych (UAV) firmy Allient
Silniki prądu stałego ze szczotkami wykorzystują szczotki i komutator mechaniczny do przełączania prądu w uzwojeniach wirnika. Ich prosta konstrukcja sprawia, że nadają się one do siłowników, pomp, mechanizmów pomocniczych oraz starszego sprzętu, choć należy uwzględnić zużycie szczotek, powstawanie łuku elektrycznego, konieczność konserwacji oraz zakłócenia elektromagnetyczne.
Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi (PMSM) wykorzystują magnesy trwałe na wirniku oraz pole stojana sterowane elektronicznie. Ich sprawność i wysoka gęstość momentu obrotowego sprawiają, że nadają się one do kompaktowych układów napędowych i systemów sterowania ruchem, w tym do zelektryfikowanych pojazdów wojskowych i sprzętu lotniczego. Należy zwrócić uwagę na ograniczenia temperaturowe magnesów oraz ryzyko rozmagnesowania.
Silniki indukcyjne prądu przemiennego wytwarzają prąd wirnika poprzez indukcję elektromagnetyczną, a nie za pomocą magnesów trwałych lub bezpośrednich połączeń wirnika. Ich solidna konstrukcja sprawia, że nadają się one do napędów, pomp, wentylatorów, sprężarek oraz maszyn. Przetwornice częstotliwości (VFD) zapewniają kontrolowaną prędkość i moment obrotowy.
Silniki reluktancyjne z przełączaniem (SRM) wytwarzają moment obrotowy, gdy wirnik przemieszcza się w kierunku niższej reluktancji magnetycznej przy sekwencyjnym wzbudzaniu stojana. Ich prosta konstrukcja wirnika, pozbawiona uzwojeń i magnesów trwałych, pozwala na pracę z dużą prędkością i w wysokich temperaturach, jednak tętnienia momentu obrotowego, hałas akustyczny oraz złożoność napędu wymagają odpowiedniego projektowania inżynierskiego.
Silniki krokowe poruszają się w dyskretnych przyrostach kątowych. Mogą zapewnić powtarzalne pozycjonowanie bez sprzężenia zwrotnego w pętli zamkniętej w sytuacjach, gdy obciążenia są przewidywalne, znajdując zastosowanie w oprzyrządowaniu, pozycjonowaniu anten, zaworach oraz systemach optycznych. Należy uwzględnić rezerwę momentu obrotowego, prędkość, rezonans oraz ryzyko pominięcia kroku.
Silniki serwo działają w ramach systemów sterowania ruchem w pętli zamkniętej, wykorzystujących sprzężenie zwrotne dotyczące położenia, prędkości lub momentu obrotowego, a nie stanowią odrębnego typu silnika elektromagnetycznego. Wojskowe silniki serwo znajdują zastosowanie w układach sterowania lotem, stabilizowanych ładunkach, systemach radarowych, stanowiskach uzbrojenia oraz precyzyjnych urządzeniach celowniczych.
Silniki elektryczne są często łączone ze skrzyniami przekładniowymi, czujnikami, sterownikami, hamulcami i układami przeniesienia napędu, tworząc napędy elektromechaniczne. Siłowniki obrotowe zapewniają ruch kątowy, natomiast siłowniki liniowe zazwyczaj wykorzystują śruby lub podobne mechanizmy do obsługi drzwi, włazów, mechanizmów rozkładania oraz systemów pozycjonowania. Siłowniki elektromechaniczne mogą również sterować powierzchniami sterowymi, zaworami oraz mechanizmami sterowania wektorem ciągu.
Silniki z napędem bezpośrednim są połączone bezpośrednio z obciążeniem, co zmniejsza luz i złożoność mechaniczną. Silniki bezramowe są dostarczane w postaci elementów wirnika i stojana do wbudowania w konstrukcję nośną, co umożliwia kompaktową zabudowę w przypadku zawieszeń kardanowych, robotyki, systemów stabilizowanych oraz siłowników.
Silniki elektryczne zapewniają napęd, uruchamianie, pozycjonowanie, pompowanie, chłodzenie oraz sterowanie ruchem w wojskowych systemach powietrznych, lądowych, morskich, uzbrojenia, czujników oraz systemach wsparcia. Architektura silnika, elektronika mocy, projekt termiczny, ochrona przed czynnikami środowiskowymi oraz integracja muszą być dostosowane do danej misji.
Silniki elektryczne do dronów serii KBM firmy Kollmorgen
W samolotach silniki elektryczne znajdują zastosowanie w układach sterowania lotem, podwoziu, pompach, wentylacji oraz pozycjonowaniu czujników. W napędzie bezzałogowych statków powietrznych (UAV) mogą być stosowane szybkie silniki elektryczne zoptymalizowane pod kątem niskiej masy i sprawności, natomiast bezszczotkowe silniki przegubowe stabilizują ładunki elektrooptyczne i obserwacyjne. Na projekt mogą mieć wpływ wysokość, chłodzenie, drgania oraz jakość zasilania.
Platformy lądowe wykorzystują silniki elektryczne do napędu, sterowania, hybrydowych układów napędowych, zawieszenia, manipulatorów, wieżyczek oraz robotyki. Silniki do bezzałogowych pojazdów lądowych (UGV) muszą uwzględniać obciążenia terenowe, wstrząsy, drgania, warunki przeciążenia, cykl pracy, ograniczenia termiczne oraz dostępną moc elektryczną.
Silniki okrętowe pełnią funkcje napędowe, sterujące, pompujące, wentylacyjne, wciągające oraz transportowe. Podwodne silniki elektryczne wymagają zabezpieczenia przed korozją, uszczelnienia lub kompensacji ciśnienia, odpowiednich łożysk, zabezpieczonych przejść kablowych oraz konstrukcji odpornej na ciśnienie. Silniki AUV, silniki ROV, silniki pędników ROV oraz podwodne silniki pędników mogą napędzać autonomiczne pojazdy podwodne (AUV) oraz zdalnie sterowane pojazdy podwodne (ROV).
Silnik elektryczny pocisku może poruszać statecznikami, głowicami naprowadzającymi lub mechanizmami naprowadzania w ramach ścisłych ograniczeń dotyczących rozmiarów, masy, czasu reakcji oraz niezawodności. Silniki te znajdują również zastosowanie w wyrzutniach, systemach obsługi amunicji, obrocie wieżyczek, podnoszeniu dział, systemach automatycznego ładowania oraz zdalnych stanowiskach uzbrojenia (RWS), gdzie silniki RWS muszą utrzymywać precyzyjne pozycjonowanie pomimo wstrząsów, drgań i ruchów platformy.
Anteny radarowe, ładunki elektroniczno-optyczne/podczerwone (EO/IR), wskaźniki laserowe, anteny komunikacyjne oraz czujniki obserwacyjne wymagają precyzyjnego pozycjonowania. Silniki serwo i bezszczotkowe silniki przegubowe zapewniają precyzyjną kontrolę, a sprzężenie zwrotne kompensuje ruch, drgania, zmienne obciążenia oraz prędkości obracania.
Elektromechaniczne siłowniki sterują powierzchniami sterowymi, zaworami, włazami, drzwiami, zamkami oraz mechanizmami rozkładania. Konfiguracje silników serwo, momentowych, bezszczotkowych i przekładniowych można dobierać w zależności od wymaganej siły, skoku, dokładności, czasu reakcji, wymagań dotyczących utrzymywania pozycji, cyklu pracy oraz dostępnej przestrzeni.
Wojskowe silniki pomp napędzają urządzenia do transportu paliwa, smarowania, chłodzenia, hydrauliki oraz inne urządzenia do transportu płynów. Silniki zasilają również wentylatory i dmuchawy chłodzące oraz służące do kontroli warunków środowiskowych, gdzie sprawność, trwałość łożysk i właściwości termiczne mają wpływ na ograniczoną moc pokładową.
Logistykę wspierają wojskowe silniki do wciągarek, napędy podnośników, systemy załadunkowe, rampy z napędem, maszyny do obsługi ładunków oraz sprzęt konserwacyjny. W tych zastosowaniach priorytetem może być wysoki moment rozruchowy, regulacja przy niskich prędkościach, odporność na przeciążenia, hamowanie, ochrona przed warunkami środowiskowymi oraz wytrzymała konstrukcja.
Wymagania dotyczące silników dla sektora obronnego zależą od platformy, misji oraz specyfikacji kontraktowej. Termin „silnik MIL-SPEC” powinien zatem odnosić się do zdefiniowanych wymagań programowych, a nie do uniwersalnej klasyfikacji silników.
Odpowiednie wymagania mogą obejmować:
Kwalifikację należy oceniać na poziomie systemu, uwzględniając silnik, sterownik, okablowanie, urządzenia sprzężenia zwrotnego, układ chłodzenia, konstrukcję montażową oraz obciążenie. W przypadku funkcji krytycznych istotne znaczenie mogą mieć również odporność na awarie, nadmiarowość, bezpieczne zachowanie w przypadku awarii oraz łatwość konserwacji.
Rozwój silników elektrycznych coraz bardziej koncentruje się na zwiększeniu gęstości mocy, zmniejszeniu masy, poprawie sprawności, wydajności termicznej oraz integracji z elektroniką mocy i sterowaniem cyfrowym.
Te zmiany podkreślają konieczność traktowania silnika elektrycznego jako części kompletnego układu napędowego lub systemu sterowania ruchem, przy czym należy łącznie uwzględniać wymagania elektryczne, mechaniczne, termiczne, dotyczące sterowania, niezawodności oraz ochrony środowiska.
Wyszukiwanie firm i produktów
Subskrybuj cotygodniowy eBrief
Najnowsze osiągnięcia inżynieryjne i techniczne prosto do Twojej skrzynki odbiorczej - dołącz do tysięcy inżynierów, którzy je otrzymują.