国内外电机发展的最新研究成果,国内外电机发展的最新研究成果是什么

电机是怎么转起来的？

电机转动的原理基于电磁感应定律。在电机中，电能通过电流传输，产生磁场。该磁场与电机中的另外一块磁铁相互作用，使电机转动。电机的种类很多，不同类型的电机在转动原理上略有不同，但基本原理都是基于电磁感应定律。例如，直流电机利用换向器改变电流方向，产生旋转磁场，使电机转动。

交流电机则是利用三相交流电产生旋转磁场，使电机转动。

电机是通过电流在导线中产生的磁场与永磁体或电磁体之间的相互作用而转动的。
电机的转动原理是基于法拉第电磁感应定律和洛伦兹力的作用。
当电流通过电机的导线时，会在导线周围产生一个磁场。
而在电机中，通常会有一个永磁体或者电磁体，它们本身也具有磁场。
当导线中的电流与永磁体或电磁体的磁场相互作用时，就会产生一个力，这个力被称为洛伦兹力。
根据洛伦兹力的方向，电机就会开始转动。
电机的转动原理是基础电磁学的重要应用之一。
除了电机，电磁感应和洛伦兹力的原理也被广泛应用于发电机、变压器、电磁铁等电器设备中。
了解电机的转动原理有助于我们理解电器设备的工作原理，进一步应用于电力工程、自动化控制等领域的研究和应用。

电机能够转动，归功于电流在磁场中的受力效应。电机内部主要包括了电枢和磁场两个部分，当电流通过电枢时，电枢就会在电流的驱动下旋转，从而带动电机转动。而磁场则是由励磁绕组产生的，其强度决定了电机的转速。因此，电机的转动是电流、磁场和电机内部组件之间的相互作用的结果。

现在飞机只能用航空发动机吗？能不能用电机代替，未来的战机有没有可能会不烧油？

现在飞机只能用航空发动机吗？能不能用电机代替，未来的战机有没有可能会不烧油？

在讨论这个有趣的话题之前，我们首先有一个前提，即电池的储能不再成为问题，比如与航空煤油具有相同的质量/能量比，否则就没法讨论了，因为以现代电池储能比例，飞机上电能就意味着连支线客机的航程都达不到，根本就不用讨论什么越洋或者军用飞机了！

其实电动飞机早就已经问世，但这并不意味着替代和普及，因为到现在为止仍然只是试验性质，但很多朋友肯定具有石油能源耗尽的恐惧症，咱就不放来探讨下，如果石油无法再作为燃料出现，电真的能取代燃油成为未来飞行器的能源吗？

一、飞行器的发动机能被电动机取代吗？

现代飞行器的动力方式有两种，一种是螺旋桨，另一种是喷气式，但对飞行器提供的作用是一样的，都是提供向前推进的动力，但工作方式有些不一样，比如螺旋桨：活塞式、涡轴或者渦桨等，喷气式则是涡轮喷气或者涡轮风扇甚至是可变涵道的高性能战斗机发动机与亚燃冲压和超燃冲压发动机等

涡轴发动机结构图

涡扇发动机结构图

从原理上来取代并不是没有可能，甚至用螺旋桨的可以直接取代，而喷气式以及冲压发动机的就难以替代了，尽管电动机可以设计成涵道风扇类型，但无论如何它都是一台螺旋桨的发动机，排气速度是有限的，转速过高的情况下气流容易分离（桨尖超音速），此时效率急剧下降，简单的说螺旋桨飞机飞不快，推力可以解决，但排气速度与涵道比无法解决，因此如果燃料用油耗尽的话，未来就只能用慢悠悠的螺旋桨发动机了！

二、电真的无法替代燃油成为未来飞行器的能源吗？

其实也未必，只是局限于我们现在的条件有限困难！那么从哪些方面可以解决这个这个问题呢？

1.离子发动机

对于离子发动机大家也不陌生，因为现代航天器中已经有很多姿态调控以及推进等都使用了离子发动机，比如我国的新一代通讯卫星平台就将使用离子发动机最为轨道维持的发动机，未来的火星载人探测等都少不了它的身影！但它的应用是局限在微推力的真空中使用，在地面大气环境中能使用吗？比如直接电离空气再在电场加速的条件下实现推进！

理论上实现空气电离推进是可能的，但空气成分比较复杂，各种气体的电离条件并不一致，而且还含有很多杂质，对于当前的科技条件来说仍然具有相当大的难度，但未来也许技术会有进步，可以达到空气离子发动机的条件！

比如普罗米修斯飞船使用的能在大气层中工作的离子发动机！

2.全新体制的空间或者反引力发动机

这种就纯属是脑洞了，以当前的科技来说即使从理论上都无法实现，但这并不代表未来不能实现，比如利用扭曲空间的曲速发动机在大气层中的应用，或者直接以反引力的条件出现，后者倒是有点可能，因为传说中的EMDRIVER有些部分达到类似的条件！

尽管据说NASA已经获得了比较正面的研究结果，我国的西工大也早在2008年就介入研究，但后来并无确切的消息表明存在实际的推力！简单的说现在还不太靠谱！

比如实现《全面回忆》中的飞行汽车反重力效果！

当然无论是那种方式，未来的电动飞机都有一个有点，即再也无需为燃油消耗改变质量分布而调整飞行器的重心，使用电能的飞行器也将先得更加环保，如果能实现反重力的话可能还是无声无息的，这对于生活在机场周围的朋友们绝对是个好消息！

飞行器用电作为动力只会回到“亚音速时代”。不烧油可能，但是用核能等解决不了的散热问题更大。

喷气发动机赋予了飞行器更高的速度，从而在多方面的性能超过活塞式飞行器，军用飞机关于速度的要求则更高。速度的要求催生了喷气式战斗机，第一款大量使用的喷气式飞机是Me-262战斗机。而随后不就二战结束，大国从德国挖走了大量的技术和科研人员。多国喷气式战斗机开始涌现出来。而更大的喷气式发动机成为了导弹等武器的动力，也包括自重上百吨的航天火箭。

喷气动力比螺旋桨提供的推力高太多，也更容易制造符合空气动力学设计的飞行器，至少没有了螺旋桨激波撕裂飞行器本身。

现代的喷气式战斗机不管是不是涡轮增压，总之都属于喷气范畴，这是升力螺旋桨所不可超越的，严格意义上说螺旋桨推力方式的战斗机不可能跨过音速。无人机滞空查打一体可以，不过专职战斗机没有速度和机动能力即便作战能力不减，生存能力将会低得可怜。

电机输出动力的飞行器有很多，但多是民用，不少查打一体无人机也是喷气动力的，很多还是消耗燃料的活塞式无人机。

关于螺旋桨推力方式为什么不能跨音速，我简单讲一点，桨叶的速度越快产生的推力越大，但是桨叶转速会先达到了音速则会产生激波，由此带来极大飞行阻力，而飞机的强度几乎不可能承受，从而也没有实现超音速。这项实验是在拥有喷气式战斗机前提下进行的，到今天战斗机就没有了活塞式制空战斗机了。

微型无人机的军事用途不排除会越来越重要，但是安装与之匹配的武器，要求比微型飞行器本身更难解决。

电机产生推力的方式只能是安装螺旋桨，这也带来了局限，电机只能应用于民用和非主流军事装备用途，不排除未来微型化战场的激烈程度，但是要给微型飞行器装备与之匹配的高能武器显然会比微型飞行器本身更难研发。电机也有本身发热局限长时间工作，用来作为民用航行短途可以，不过也要限制飞行器的体积，像机长50m这样的大飞机就不适合安装电机作为动力了。未来非得出现电动战斗机我觉得仅仅只是用作***袭击的袖珍无人机，毕竟个头较大的无人机生存力也不是很强，消耗无人机是替代常规战斗机损失的重要方式。而常规战斗机在速度，防护，机动方面也会有更新，不烧油是可能的，如核能等也可以提供充足的动力，虽然散热问题也没有解决，但是如果有可能大气层之外的战斗机怎样才能击落呢？未来肯定需要大气层内与外交换的飞行器，这非普通燃料能够解决。（这是我关于空天部队武器的设想。)

空天两用战斗机绝不是MIG-31这种截击机，大气层内外交换飞行需要更有效的能源，不使用燃油是可能的。