سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی فلایویل (FESS) با پاسخ دینامیکی سریع و عمر چرخه‌ای بالا، گزینه‌ای مؤثر برای بازیابی انرژی ترمز در حمل‌ونقل ریلی هستند، اما کارایی آن‌ها به ماشین الکتریکی یکپارچه با روتور وابسته است. این پژوهش، دو توپولوژی ماشین آهنربای دائم با شار محوری (AFPM) - با هسته استاتور و بدون هسته - را برای کاربرد پرسرعت ذخیره‌سازی مقایسه می‌کند. دو نمونه با مشخصات یکسان (۱۷.۵ اسب‌بخار، ۲۵۰۰۰ تا ۵۰۰۰۰ دور بر دقیقه) با روش اجزای محدود مدل‌سازی و از نظر توان ویژه، بازده و تلفات مدار باز ارزیابی شدند. نتایج نشان می‌دهد توپولوژی بدون هسته، مستقل از تعداد قطب‌ها، توان ویژه‌ی بالاتری (~۶ کیلووات بر کیلوگرم) دارد، در حالی که ساختار با هسته به دلیل جرم فرومغناطیسی، توان ویژه‌ی کمتری ارائه می‌دهد. در سرعت‌های بسیار بالا (۵۰۰۰۰ دور بر دقیقه)، افزایش قطب‌ها در نوع بدون هسته، بازده را به دلیل تلفات جریان گردابی شدیداً کاهش می‌دهد که نیازمند سیم‌های لیتز است. در مقابل، ساختار با هسته به دلیل تلفات هسته در فرکانس‌های بالا، به قطب‌های کمتر محدود می‌شود. نتیجه آنکه ماشین‌های بدون هسته با حذف تلفات هسته و چگالی توان بیشتر، برای یکپارچه‌سازی فشرده با فلایویل مناسب‌ترند، به شرط آنکه مدیریت حرارتی و تلفات رسانا با فناوری سیم‌پیچی پیشرفته کنترل شود. این نتایج چارچوبی فنی برای انتخاب ماشین بهینه در پروژه‌های بازیابی انرژی مترو فراهم می‌آورد.