Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Лаборатории прикладной сверхпроводимости (ASL) Университета Стратклайда в Глазго продемонстрировала прототипную систему полностью сверхпроводящего аксиального электродвигателя мощностью 100 кВт. Эта технология может проложить путь к созданию более лёгких и эффективных водородных электрических самолётов.
Прототипная система использует технологию высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). При охлаждении до 20 кельвинов (К) или -253°C она способна пропускать очень большие токи с почти нулевым сопротивлением. Это позволяет значительно повысить удельную мощность двигателя по сравнению с традиционными двигателями, что является ключевым требованием для будущих водородных и полностью электрических авиационных силовых установок.
Одной из главных проблем при разработке электрических самолётов является обеспечение достаточной выходной мощности при сохранении лёгкости силовой установки и системы накопления энергии. Несмотря на название «высокотемпературные», ВТСП-материалы всё ещё требуют работы при низких температурах. Таким образом, эта технология, предлагая путь к созданию более лёгких и эффективных силовых установок, одновременно ставит серьёзные инженерные задачи в области криогенного охлаждения, защиты и системной интеграции.
«Новизна заключается в том, что мы заменили традиционные медные обмотки в двигателе на передовые высокотемпературные сверхпроводники. При охлаждении до низких температур эти материалы могут пропускать ток, в 200 раз превышающий возможности традиционных медных обмоток, с минимальным рассеиванием тепла», — заявил профессор Чжан Минь, возглавляющий лабораторию.
Многопрофильная команда, состоящая из химиков, физиков, инженеров-электриков и инженеров-механиков, спроектировала архитектуру полностью сверхпроводящего двигателя на единой интегрированной платформе, включающей сверхпроводящие обмотки с низкими потерями на переменном токе, новую бесщеточную систему возбуждения и вращающееся криогенное оборудование. Чжан Минь добавил: «Мы разработали множество технологий с нуля, и главной проблемой было обеспечить их безупречную интеграцию друг с другом».
Данный демонстратор концепции является частью программы «Нулевые выбросы 1 для устойчивого транспорта», возглавляемой Airbus, которая фокусируется на электрических самолётах следующего поколения, работающих на жидком водороде. Поскольку жидкий водород необходимо хранить при чрезвычайно низких температурах, исследователи отмечают, что в будущих самолётах может появиться возможность объединить хранение топлива, криогенное охлаждение и сверхпроводящие электрические системы.
Чжан Минь подвёл итог: «Этот демонстратор показывает, что полностью сверхпроводящий авиационный двигатель — это уже не просто теоретическая концепция. Интегрировав сверхпроводящие обмотки, бесщеточное возбуждение и криогенную эксплуатацию, мы создали платформу, которая поможет в разработке силовых установок мегаваттного класса следующего поколения».
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
