Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное



Главная Обзоры СМИ Статьи


Сверхпроводник на борту: в России создали мощный электрический авиадвигатель


4 февраля 2019 года Ольга Коленцова, Известия


Российские ученые 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. Специалисты из Московского авиационного института (МАИ) сумели добиться большей мощности электродвигателя по сравнению с реактивным, что долгое время оставалось непреодолимой проблемой.

Сегодня реактивные двигатели полностью обеспечивают энергетические потребности самолетов. 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 самолета, 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 грузоподъемности самолета. 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.

Ученые МАИ задействовали сверхпроводниковые материалы при создании различных типов электрических машин. Пока это еще не полноценные самолетные двигатели, а лишь база для них — участок, где происходит преобразование энергии из электрической в механическую.

— Наш коллектив рассмотрел концепцию электрического самолета с гибридной силовой установкой и сверхпроводниковыми электрическими машинами, — рассказал «Известиям» завкафедрой «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» МАИ Константин Ковалев. — 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 самолета. 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 самолета, — 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.

По словам ведущего научного сотрудника лаборатории сверхпроводящих метаматериалов НИТУ «МИСиС» Александра Карпова, использовать сверхпроводящие электромоторы может быть выгодно скорее для больших кораблей, чем для самолетов, причем основной интерес будет вызывать уменьшение размеров и веса, а не экологические факторы, пока зарядка батарей для электродвигателя осуществляется от станций, сжигающих газ или мазут.



комментарии (1):

ANTB      04/02/2019 [20:32:41]#1
Ничего не понял, так зачем ? И как трехступенчатая система (газогенератор, электрический генератор, электромотор) повышает удельную мощность по сравнению с одноступенчатой ?








Материалы рубрики

Петр Захаров
Военно-промышленный курьер
Война моторов в XXI веке
Ольга Коленцова
Известия
Заглянуть за фюзеляж: дефекты на лайнере после полета найдет робот
Андрей Сафронов
РБК
В США нашли еще одну проблемную модель Boeing. Это Dreamliner.

Газета.ru
«Никогда в него не сяду»: как собирали Dreamliner
Максим Кисляков
Медиагруппа "Звезда"
АН-124 «Руслан» против Локхид C-5 «Гэлэкси»: США бьют числом
Сергей Шумилин
Наука и техника
Человек и самолет – личный Ан-74ТК-300Д Муамара Каддафи Источник контента: https://naukatehnika.com/an-74tk-300d-muamara-kaddafi.html naukatehnika.com
Владимир Максимов
Наука и техника
Зачем аэропортам биометрия?
Герман Костринский, Ольга Никитина, Иван Сафронов
КоммерсантЪ
Олег Дерипаска отцепляет крылья



Игнат Шестаков
Известия
Небо общего назначения: почему малая авиация спасет страну от коллапса
Сергей Машкин
КоммерсантЪ
Росавиация защитилась на миллиард

Газета.ru
Беда не приходит одна: что не так с Boeing 737 MAX
Герман Костринский, Иван Синергиев
КоммерсантЪ
Лучшее — враг короткого. Создание укороченного SSJ 75 отложено на неопределенный срок
Герман Костринский
КоммерсантЪ
Аэропорты зажимают в зонах. Возобновляется спор вокруг защитных территорий
Арсений Гришин
Военно-промышленный курьер
F-35 налетел на подводные камни
Павел Иванов
Военно-промышленный курьер
Проблема ДРЛО – залить «глаза»
Сергей Черкасов
Военно-промышленный курьер
Кто против Ил-112В
Александр Ермаков
Известия
Белый слон: на что способен самолет с самым длинным крылом в мире
Николай Протопопов
РИА Новости
Веер ракет: сможет ли новая система ПВО отпугнуть от России авиацию НАТО
Андрей Жвирблис
BFM
«Ошибка 2000» наконец дала о себе знать. Возможно, опять пострадает Boeing
Шамиль Хайруллин
Красная звезда
Бомбардировщики попали в радиоэлектронный переплёт
Владимир Кузьмин
Российская газета
Билет без налога
Павел Панов
Известия
Пролетая над Москвой: региональным авиаперевозчикам обнулят НДС
Иван Синергиев
КоммерсантЪ
Анкаре надоели комплексы Вашингтона
Илья Крамник
Известия
Предполетные ожидания: когда Су-57 заступят на боевое дежурство
Иван Сафронов, Герман Костринский
КоммерсантЪ
Бе-200 не дадут утонуть
Кристина Бочарникова
Интерфакс
"Арктика" для Арктики
Валентина Гаврикова
РБК
Авиакомпании отменили сотни рейсов на "Боингах" 737. Куда пойдут акции
Александра Качалова
Интерфакс
Дроны в деле

Газета.ru
Новые разработки: сколько украли в Роскосмосе и Ростехе
Михаил Коростиков
КоммерсантЪ
США окрыляют Тайвань
Алексей Рамм, Алексей Козаченко, Богдан Степовой
Известия
Поколение Крыма: Новейшие истребители Су-57 отправят на южные рубежи
Герман Костринский, Иван Сафронов
КоммерсантЪ
Superjet взлетят за счет производителя
Николай Якубович
Независимое военное обозрение
Ил-112В: из прошлого – в будущее
Ирина Дронина
Независимое военное обозрение
Долгая дорога в небо
Юрий Авдеев
Красная звезда
Новый «Ильюша-работяга» прибыл в войска
Денис Федутинов
Независимое военное обозрение
Воздушный робот для Малайзии
Александр Волобуев, Николай Хренков
Известия
Билеты на бочку: цены на авиаперевозки продолжают рост, несмотря на снижение стоимости керосина
Анна Пушкарская
КоммерсантЪ
России задали вопросы о сбитом "Боинге"
Герман Костринский
КоммерсантЪ
Производитель SSJ 100 запасся двигателями в убыток

Газета.ru
«Все по инструкции»: почему не спасли эфиопский Boeing
Алексей Рамм, Алексей Козаченко, Богдан Степовой
Известия
«Премьер» на Дне Победы: над Москвой пролетит самолет А-100
Илья Крамник
Известия
Что делать с авианосцем: «Адмирал Кузнецов» может не вернуться в строй
Ирина Алкснис
РИА Новости
Российские С-400 очищают небо Турции от американских истребителей
Герман Костринский
КоммерсантЪ
Росавиация приземлила подержанные самолеты
А. Иванов, А. Скудаева, Т. Ткачева, Е. Шулепова
Российская газета
Взлет разрешен
Владислав Викторов
КоммерсантЪ-FM
S7 пересматривает перспективы
Яна Рождественская
КоммерсантЪ
Летающему такси нашли технологические барьеры
Алексей Рамм, Богдан Степовой
Известия
Авианосец одним Махом: истребители наведут гиперзвуковые ракеты
Александр Волобуев
Известия
Капитан бизнеса: как повлияет на авиаотрасль гибель Наталии Филевой
Сергей Машкин, Константин Воронов, Елена Морозова
КоммерсантЪ
Обломки сложились в плоский штопор

 

 

 

 

Реклама от YouDo
 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer