В России испытали уникальный сверхпроводниковый авиадвигатель

Новый электродвигатель использует сверхпроводящее состояние вещества для эффективной работы.

Новый электродвигатель использует сверхпроводящее состояние вещества для эффективной работы.
Фото ФПИ.

Лабораторные испытания новой системы продемонстрировали её работу в штатном и аварийном режимах.

Лабораторные испытания новой системы продемонстрировали её работу в штатном и аварийном режимах.
Фото ФПИ.

Новый электродвигатель использует сверхпроводящее состояние вещества для эффективной работы.
Лабораторные испытания новой системы продемонстрировали её работу в штатном и аварийном режимах.

Российские инженеры создали и испытали прототип авиационного двигателя, использующего высокотемпературную сверхпроводимость. Разработка не имеет аналогов в мире.

Напомним, что в сверхпроводящем состоянии электрическое сопротивление вещества строго равно нулю, а значит, не происходит потерь энергии в проводах. Электрический ток течёт по таким "артериям" свободно и непринуждённо, не отвлекаясь на препятствия. Учёные давно поняли, что это открывает дорогу к созданию необычайно энергоэффективных устройств.

Однако заставить материал перейти в сверхпроводящее состояние совсем непросто. Для этого нужно очень сильное охлаждение.

Сверхпроводимость, достигаемую при температурах выше отметки -230 °C, называют высокотемпературной. Сверхпроводники, применяемые сегодня в технике, работают при температуре около -200 – -180 °C. Некоторые вещества сохраняют сверхпроводимость и при более высоких температурах, но для этого нужны другие экзотические условия (например, колоссальное давление).

С учётом затрат на систему охлаждения сделать сверхпроводниковый электродвигатель более рентабельным, чем обычный – задача не из лёгких. Однако специалисты российской компании "СуперОкс" при поддержке Фонда перспективных исследований справились с ней.

Лабораторные испытания новой системы продемонстрировали её работу в штатном и аварийном режимах.

Инженеры разработали единую платформу, объединяющую авиационный электродвигатель, кабель и токоограничивающее устройство. Все три элемента созданы на основе высокотемпературных сверхпроводников, охлаждаемых жидким азотом до температуры -201 °C. По утверждению представителей компании, подобная система испытана впервые в мире.

Вся конструкция питается от специально для неё созданной литий-ионной батареи высокой мощности. Существует два варианта двигателя: мощностью 50 и 500 киловатт.

В ходе лабораторных испытаний инженеры имитировали взлёт и посадку самолёта, разрядку и зарядку батареи в полёте, а также аварийные режимы работы двигателя. Конструкция успешно функционировала во всех опробованных режимах.

Как сообщается в пресс-релизе Фонда перспективных исследований, новый электродвигатель войдёт в состав гибридной силовой установки (ГСУ), разрабатываемой Центральным институтом авиационного моторостроения имени Баранова. Система будет сочетать в себе сверхпроводниковый электродвигатель и классический двигатель внутреннего сгорания.

Испытания ГСУ на борту летающей лаборатории запланированы уже на 2020–2021 годы.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о сверхпроводниковом авиадвигателе, который создаётся немецкими инженерами. Писали мы и об испытаниях самого большого коммерческого электрического самолёта.