Германия создала полностью сверхпроводящий двигатель

В рамках программы Advanced Superconducting Motor Experimental Demonstrator (ASuMED), координируемой немецкой компанией Oswald Elektromotoren при поддержке европейской программы Horizon 2020, создан готовый для испытаний прототип полностью сверхпроводящего авиационного двигателя, сообщает Aviation Week.

Журнал отмечает, что конфигурация ASuMED представляет собой синхронный двигатель, в котором вращающий момент создается за счет магнитного поля, генерируемого в высокотемпературных сверхпроводящих роторе и статоре, работающих при температуре минус 250 градусов Цельсия.

Изделие Oswald Elektromotoren отличается мощностью 1 мегаватт с плотностью мощности 20 киловатт на килограмм. Такой силовой агрегат рассчитан на работу с общей эффективностью более 99,9 процента при тепловых потерях менее 1 процента.

Среди трудностей, с которыми команда инженеров столкнулась при разработке ASuMED, — устройство системы охлаждения для статора и ротора, а также контроль намагниченности сверхпроводящих элементов. В качестве источника низких температур криостата для статора выбран водород, тогда как для ротора — гелий.

В перспективе Oswald Elektromotoren планируют повысить мощность силового двигателя с 1 до 10 и более мегаватт. В компании уверяют, что конечная конфигурация силового агрегата будет определяться требованиями заказчика. Программа ASuMED, стартовавшая в 2007 году, должна завершиться в феврале-марте 2020 года созданием полностью готового демонстратора.

В июле стало известно, что основной этап испытаний первой российской газовой турбины большой мощности успешно завершен.

Сверхпроводимостью называется обращение в ноль электрического сопротивления при достижении проводником некоторой (критической) температуры. Низкотемпературная сверхпроводимость связана с прекращением теплового движения атомов вещества и образованием куперовских квазичастиц (связанных пар электронов). Высокотемпературные сверхпроводники имеют отличающиеся от низкотемпературных свойства, прежде всего, квазидвумерность и многозонность, которые приводят к появлению сверхпроводимости, как правило, при температурах до минус 243 градусов Цельсия. Двумерность обусловлена слоистой структурой сверхпроводника, а многозонность — различием в организации кристаллических решеток слоев и их взаимодействием.