Сверхпроводник на борту: в МАИ создали мощный электрический авиадвигате

Boris Paleev написал(а) к All в Feb 19 23:00:30 по местному времени:

Нello All!

https://sdelanounas.ru/blogs/117100/


Сверхпроводник на борту: в МАИ создали мощный электрический авиадвигатель



Специалисты Московского авиационного института впервые применили сверхпроводниковые материалы для разработки мощных электрических двигателей. Такие моторы могут стать альтернативой реактивным, которые наносят вред окружающей среде и являются источниками повышенного шума.

Маёвцы сумели добиться большей мощности электродвигателя по сравнению с реактивным, что долгое время оставалось непреодолимой проблемой.

В небо на батарейках

Сегодня реактивные двигатели полностью обеспечивают энергетические потребности самолётов. Их принцип действия основан на сжигании топлива и образовании выхлопных газов, которые и создают силу тяги. Однако использование такого двигателя наносит ущерб экологии. Именно из-за него уровень шума повышен как в салоне самолёта, так и на расположенной вблизи аэродрома местности.

Альтернатива реактивному двигателю - электрический. Проблема в том, что удельная мощность современных электродвигателей для авиации не превышает 5 кВт/кг, в то время как реактивные обладают мощностью до 8 кВт/кг. То есть замена повлечет за собой снижение грузоподъёмности самолёта. Поэтому пока такой переход экономически нецелесообразен.

Однако применение сверхпроводниковых материалов способно увеличить удельную мощность электродвигателей. Ведь главная особенность сверхпроводников - значительное снижение или даже полное отсутствие электрического сопротивления. Следовательно, величина тока, обратно пропорциональная сопротивлению, возрастает, а вместе с ней увеличивается и мощность двигателя.

Учёные МАИ задействовали сверхпроводниковые материалы при создании различных типов электрических машин. Пока это ещё не полноценные самолётные двигатели, а лишь база для них - участок, где происходит преобразование энергии из электрической в механическую.

- Наш коллектив рассмотрел концепцию электрического самолёта с гибридной силовой установкой и сверхпроводниковыми электрическими машинами, - рассказал "Известиям" заведующий кафедрой "Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы" МАИ Константин Ковалёв. - Эта система состоит из газотурбинного двигателя, вращающего электрический генератор, электродвигателя и кабельной линии, соединяющей их. Удельная мощность такой установки составляет свыше 10 кВт/кг, то есть больше, чем у реактивного двигателя.

Также в установку входит система криогенного обеспечения. Дело в том, что сверхпроводники обладают низким сопротивлением только при очень низких температурах. Сейчас для охлаждения разработчики применяют жидкий азот, температура которого -196 градусов по Цельсию. Использование хладагента также практически полностью блокирует возможность возгорания в случае короткого замыкания проводки, что повышает безопасность на борту самолёта. Поддерживать криогенную температуру планируется бортовыми системами криообеспечения, которые сегодня достаточно компактны для применения в авиации.

- Основная сложность перевода летательных аппаратов с реактивных на электрические двигатели заключается в необходимости перестроения всех внутренних систем самолёта, - пояснил доцент МАИ Дмитрий Дежин. - Чтобы такой переход был эффективен с точки зрения экономики, необходимо не просто сравнять удельную мощность электрических двигателей с турбинными, а значительно увеличить.

По мнению авторов работы, это можно будет осуществить, перейдя на охлаждение сверхпроводниковых двигателей жидким водородом (-253 градуса по Цельсию). Данная степень охлаждения сверхпроводников способна повысить удельную мощность двигателя до 30 кВт/кг. Но на данный момент проблема применения жидкого водорода заключается в том, что он взрывоопасен, дорого стоит и требует немало энергии для производства.


https://iz.ru/826189/olga-kolentcova...ossii-sozdali- moshchnyi-elektricheskii-aviadvigatel

Best regards, Boris

--- Ручка шариковая, цена 1.1.5-021027