Россия испытала «сверхпроводящий электродвигатель»

Аватар пользователя Pol Alex

В России впервые проведены лабораторные испытания компонентов авиационной интегрированной электроэнергетической системы на базе единой высокотемпературной сверхпроводниковой (ВТСП) платформы, утверждает Фонд перспективных исследований (ФПИ).

Соответствующая платформа состоит из аккумуляторной батареи, ВТСП-кабеля, ВТСП-токоограничивающего устройства и ВТСП-электродвигателя. Испытания продемонстрировали возможность обеспечить электропитание двигателя исключительно за счет специально разработанной аккумуляторной батареи высокой мощности.

Разработку планируется использовать в составе экспериментальной авиационной гибридной силовой установки (ГСУ), над которой работают в Центральном институте авиационного моторостроения. Тестирование ГСУ в составе летающей лаборатории намечено на 2020-2021 годы.

В августе 2019 года издание Aviation Week сообщило, что 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.

Совместный проект ФПИ и «СуперОкс» по созданию электродвигателя на основе ВТСП начался в декабре 2016 года. В рамках программы предполагается разработка экспериментальных образцов силовых установок мощностью 50 киловатт и 500 киловатт, предназначенных для установки на полностью электрические летательные аппараты.

Авторство: 
Копия чужих материалов
Комментарий автора: 

Ещё одно реальное достижение России с хорошими перспективами внедрения.
В сфере высокотемпературных сверхпроводников Россия на острие.  
В Питере строится выскововольтная сверхпроводная линия для реальной эксплуатации в энергохозяйстве города. 

Комментарии

Аватар пользователя Dmitray
Dmitray(6 лет 11 месяцев)

https://topwar.ru/119278-pervyy-rossiyskiy-atmosfernyy-sputnik-sova-nach... 

Вот у этих ребят каждый грамм на счёту. Да и вообще там же написано, для электро самолётов :) 

Аватар пользователя просто пользователь

Только они не за счёт большой батарейки летают, а за счёт солнечных панелек.

Аватар пользователя BTMArkady
BTMArkady(7 лет 3 месяца)

Ребята с авиастроительного факультета рассказывали, как в 80-х оплачивались рацпредложения. За 1 грамм облегчения конструкции - 1 рубль.

Аватар пользователя Офисный планктон

Гибрид взлетит. ЭЭ гибрид не хранит в накопленном виде, а вырабатывает по мере необходимости.

Аватар пользователя BERES
BERES(12 лет 3 месяца)

И где здесь место для сверхпроводимости? Если квадрокоптер - взлетит, и на аккуме и на суперкондере, даже на ветроэнергетике (воздушный смей называется )))), но ему сверхпроводник не нужен, а  если самолет - не взлетит, даже со сверхпроводниками. Не, я не против, но сам бы такой темой заниматься не стал. Возможно, не прав. 

Комментарий администрации:  
*** Бывший зам Петрика - https://aftershock.news/?q=comment/7701763#comment-7701763 ***
Аватар пользователя Офисный планктон

И где здесь место для сверхпроводимости?

Использование сверхпроводимости позволяет уменьшить массу двигателей (и генераторов, о чём в статье не упомянули). Если для самолёта масса двигателей не критична, то для зависания вдигатели требуются помощнее. То есть, эффект сверхпроводимости даст наибольшую отдачу при использовании таких двигателей в вертолётах и квадрокоптерах (особенно в квадрокоптерах, там движителей больше).

Аватар пользователя prometey2013
prometey2013(8 лет 4 месяца)

Использование сверхпроводимости позволяет уменьшить массу двигателей (и генераторов, о чём в статье не упомянули).
 

А еще в статье не упомянули, сколько весит система охлаждения и сколько она жрет энергии.

Аватар пользователя shprotas
shprotas(8 лет 1 месяц)

В любом случае идея перспективная. Сврхпроводимость нужна для уменьшения веса как моторов, так и проводников и электроники.  

Впрочем и без сверхпроводимости электроника шагнула далеко.  Электроника самоката или лонгборда  коммутирует токи под 200а

 

Аватар пользователя Офисный планктон

Система охлаждения будет тем проще, легче и дешевле, чем меньше нужно охлаждать суперпроводник для его работы в режиме суперпроводимости. Первые суперпроводники работали при температуре немного выше абсолютного нуля (охлаждались жидким гелием). Потом находили материалы с более высокой рабочей температурой. В данной статье написано про использование высокотемпературных суперпроводников. Насколько они высокотемпературны - покажет "Время", в 21 час в статье не написано, но с временем разработают суперпроводники, способные работать при комнатной температуре, когда система охлаждения уже не понадобится.

Аватар пользователя prometey2013
prometey2013(8 лет 4 месяца)

но с временем разработают суперпроводники, способные работать при комнатной температуре, когда система охлаждения уже не понадобится.

Вот когда такое разработают - это будет новая эра - все начнут массово на такую сверхпроводимость переходить. А пока это из разряда фантастики. Поскольку, если не ошибаюсь "высокотемпературную" сверхпроводимость даже теоретически  не умеют делать выше, чем при 100 К =(-173 град по Цельсию).

Т.е. охлаждать приходится не водой (как обычное оборудование), а жидким азотом (что полегче, чем жидким гелием, но все же).

Кстати, открою вам секрет - существуют технологии передачи электроэнергии по одному проводу, которые вполне могли бы заменить сверхпроводник, работающий при комнатной температуре (не для всех применений, но для передачи энергии на большие расстояния - вполне). Но что-то о его массовом внедрении тоже не видно и не слышно.
 

Аватар пользователя Офисный планктон

Кстати, открою вам секрет - существуют технологии передачи электроэнергии по одному проводу, ...

Я Вам открою другой секрет - существуют технологии передачи электроэнергии вообще без проводов. Только никому об этом не рассказывайте!

Аватар пользователя prometey2013
prometey2013(8 лет 4 месяца)

Я Вам открою другой секрет - существуют технологии передачи электроэнергии вообще без проводов

Ага - на метр, максимум полтора длины и фиг знает с какими потерями.

Аватар пользователя Офисный планктон

Извиняюсь, забыл сразу ответить на Ваш комментарий.

1) Что такое детекторные приёмник Вы должны знать.

2) Существует немало разработок, в которых передача энергии с хорошим или приемлемым КПД велась существенные расстояния.

Например:

В 1964 году эксперт в области СВЧ-электроники William C.Brown впервые испытал устройство (модель вертолета) способное принимать и использовать энергию СВЧ пучка в виде постоянного тока, благодаря антенной решётке, состоящей из полуволновых диполей, каждый из которых нагружен на высокоэффективные диоды Шоттки.

В 1964 г. William C. Brown продемонстрировал на канале CBS в программе Walter Cronkite News свою модель вертолета, получавшую достаточную для полета энергию от микроволнового излучателя.

Уже к 1976 году Вильям Браун осуществил передачу СВЧ-пучком мощности в 30 кВт на расстояние в 1,6 км с КПД превышающим 80%.

Аватар пользователя partya
partya(11 лет 2 месяца)

Зачем электротрансмиссия самолёту? Как добавка массы генератора и электродвигателя облегчит турбину?

Аватар пользователя Офисный планктон

Не самолёту. Летательным аппаратам с возможностью вертикального взлёта/посадки, типа вертолёт, конвертоплан и квадрокоптер. Для примера рассмотрите конструкции "Оспри" и "Ми-30".

Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

отвлекаясь от авиадвижков... выше был что там принципиальноо более высокая напряженнность поля, а это означает высокий крутящий момент 

Аватар пользователя не дождетесь
не дождетесь(4 года 6 месяцев)

ты фееричный глупыш и сынок

и первая и вторая и третья и много следующихАЭС городились для производства плутония и косвенно чтобы клоуны типа тебя не сгорели в третьей мировой от пиндосских бадабумов

и посему с самого начала вся отрасль была прибыльна 

а ты убыток

Аватар пользователя 2tvlad
2tvlad(5 лет 10 месяцев)

"ты фееричный глупыш и сынок"

"и первая и вторая и третья и много следующихАЭС компонентов вооружений городились для производства плутония оружия и косвенно чтобы клоуны типа тебя не сгорели в третьей мировой от пиндосских бадабумов"

Ок?

Комментарий администрации:  
*** Уличен в дешевых манипуляциях и набросах - https://aftershock.news/?q=node/1337185 ***
Аватар пользователя Strim
Strim(11 лет 2 недели)

тут не за кпд борьба, а за вес.

Аватар пользователя G_G2008
G_G2008(11 лет 10 месяцев)

не мечите бисер...

Комментарий администрации:  
*** отключен (маты, истерики) ***
Аватар пользователя Dinar
Dinar(4 года 9 месяцев)

жаль что об этом до сих пор не знают  AMSC, Simens, Sumitirno Electric Industries
, ну хунли, местные эксперДы,   всех победят.  не стоит переживать  

 

Аватар пользователя Хитрый Лис
Хитрый Лис(8 лет 8 месяцев)

Да шо вы говорите !!! Для "всезнающих специалистов" 90% это номинальный режим. А ведь есть режимы, где в тепло уходит до 50-60% и даже 75-80% В общем, смотрите графики, в том числе пусковых и реверсных токов и будет вам счастье.
Насчет же аккумуляторов, уже давно есть компактные сверхёмкие аккумуляторы. Проблема одна, в руках дебила или террориста это бомба приличной мощности. Поэтому их область применения крайне ограничена.

Аватар пользователя Provokator_Gapon
Provokator_Gapon(5 лет 5 месяцев)

А пусковые токи в в эл.двигателе на сверхпроводниках никуда не денутся, как и неэкономичные режимы работы. Но при расчете КПД двигателя на сверхпроводниках, надо учитывать затраты энергии на охлаждение.

Аватар пользователя kolos
kolos(5 лет 3 месяца)

в том числе пусковых и реверсных токов

Ну пральна! Задний ход жеж. 

Аватар пользователя Первичный Вал

Я в физике вообще никак, скажите, вот дрель, закручиваю саморез на самом малом ходу, так она, дрель, в руках мгновенно нагревается, почему? 

Аватар пользователя katoklizm
katoklizm(4 года 1 неделя)

Обмотка слишком тонким проводом сделана.. 

Комментарий администрации:  
*** отключен (злостное нарушение закона о запрете агитации в день выборов) ***
Аватар пользователя Алекстехнарь
Алекстехнарь(3 года 8 месяцев)

В дрелях коллекторные двигатели. Проверить щетки, ламели коллектора или витковое замыкание в обмотке ротора. Лучше покажи специалисту. Ремонт ротора, как правило, не долговечен, тудоемок и дорог. Проще новый ротор купить. smile38.gif

Аватар пользователя Офисный планктон

Или перед работой охладить в жидком азоте. smile3.gif

Аватар пользователя ku
ku(10 лет 5 дней)

Сверхпроводимость нужна для создания сильных магнитных полей.

Если хотим маленький и мощный двигатель -> нужно повысить "плотность" магнитного поля -> придётся повышать токи > придётся или повышать толщину проводов(прощай вес и компактность) или страдаем от нагрева(прощай КПД).

Правда есть маленькая проблемка - система охлаждения весит дохрена.

Аватар пользователя katoklizm
katoklizm(4 года 1 неделя)

Может я отстал от времени, но самый высокий КПД у двигателя что существовал на земле лет 10 назад, был 60% и разработали этот двигатель порядка двух веков назад. Угадаеие что это за движок? 

Комментарий администрации:  
*** отключен (злостное нарушение закона о запрете агитации в день выборов) ***
Аватар пользователя Офисный планктон

... был 60% ...

Мы про электродвигатели говорим? У хороших электродвигателей КПД больше 90%.

Аватар пользователя katoklizm
katoklizm(4 года 1 неделя)

Я нет, про паравозный движок. Про электрику не знаю с чего плесать, с полученного тока или включая потери в сети.. Хотя при сверх проводника они должны быть очень низкие.. 

Комментарий администрации:  
*** отключен (злостное нарушение закона о запрете агитации в день выборов) ***
Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

Паровозный движок даже у самых продвинутых паровозов последних серий не превышал 15%. Только современные бинарные парогазовые установки большой мощности (500 Мвт) (где в голове газовая турбина Сименс, а н ахвосте парова турбина) дают кпд 60%... Ну еще цикл Алама обещает такую же КПД (не знаю удалось ли достичь) 

Аватар пользователя katoklizm
katoklizm(4 года 1 неделя)

Может про бинарные была речь, но я хорошо запомнил что это двигатель с самой эффективной КПД.. 

Хотя вроде про простые паравозный движки была там речь, хотя хз, статья была о каком-то новом японском движке и в ней ссылались на то что паравозный двигатель по КПД пока опередить не могут и приводили эти данные.. 

Комментарий администрации:  
*** отключен (злостное нарушение закона о запрете агитации в день выборов) ***
Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

>>>>>>>>Может про бинарные была речь, но я хорошо запомнил что это двигатель с самой эффективной КПД.. 

Бинарных паровозгых двигателей не бывает...И паровоз никогда не отличался экономичностью, поэтому в СССР когда научилисб самомтятельно делать более-менее делать нормальные дизели тут же оказались от паравозов и за 10 лет вся страна перешла на дизель или электричество как источники тяги

 

 

Скрытый комментарий katoklizm (без обсуждения)
Аватар пользователя katoklizm
katoklizm(4 года 1 неделя)

Спорно, дизель меньше размерами при больших лошадях.. Да и значительно удобнее.. 

Комментарий администрации:  
*** отключен (злостное нарушение закона о запрете агитации в день выборов) ***
Аватар пользователя GeorgeK
GeorgeK(3 года 9 месяцев)

Хотел то же самое написать, но вы меня опередили. Распил чистой воды.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (дешевая политота) ***
Аватар пользователя Pinochetoff
Pinochetoff(4 года 8 месяцев)

Баки для жидкого азота ничего не весят? Или ужо при  комнатной температуре сверхпроводник открыли? Аккумуляторы новые придумали? Максимум как испытание возможности. Как реальность не  взлетит, не в прямом ни в переносном смысле.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (невменяемое хамство) ***
Аватар пользователя Strim
Strim(11 лет 2 недели)

вес баков топлива - это как бы не половина веса летательного аппарата. И ничего- летают

 

Аватар пользователя Pinochetoff
Pinochetoff(4 года 8 месяцев)

только это баки с горючим, а тут и с охладителем и с горючим, чем кукуляторы заряжать? или они на земле будут заряжены и на весь полёт? Сколько тогда их вес ещё плюсом?

Комментарий администрации:  
*** Отключен (невменяемое хамство) ***
Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 2 месяца)

тут  важен не чистый вес баков а суммарный кпд преобразования в тягу - двигатели в Самолете почти всегда пашут в установившемся режиме и реально достижим КПД преобразования Запасенной энергии в мех усилие в 80-90% и тут "Турбинам" и "Поршням" уже ловить не чего у них максимум 45-60% вот и получается что Электро двигатель в конечном итоге процентов на 10-20% эффективнее Топливных систем...... плюс ресурс и нагрузки на Электро двигатель на пару порядков меньше да и стоимость сервиса тоже

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя GeorgeK
GeorgeK(3 года 9 месяцев)

Запасенной энергии в мех усилие в 80-90% 

Электро двигатель в конечном итоге процентов на 10-20% эффективнее 

90% + 20% = 110% кпд. И вот он, вечный двигатель.  Ура, да здравствует!

Комментарий администрации:  
*** Отключен (дешевая политота) ***
Аватар пользователя Ulaer
Ulaer(4 года 3 месяца)

Даа, с математикой явно беда, как и с физикой))

А сколько будет 90% емкости топливного бака + 90% мощности двигателя автомобиля?

90%+90%=180% кпд.

"И вот он, вечный двигатель.  Ура, да здравствует!"

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 2 месяца)

а уж с логикой то полный Пэ...... ну или с чтением....

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

Чиво...То есть по твоему самолет не взлетает - да там устновившийся режим , но он сильно отличается от полета на набранной высоте с  крейсерской скоростью... Про КПД 80-90 посмешил вы бы с матчастью реальных турбин бы ознакомились

 

http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/Therm_Cycle_Art/index.html 

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 2 месяца)

перечитайте - реальный полный КПД турбин процентов 40-50, поршней в пределе 30-40(хотя в Союзе говорили про достижимые 60...), к электро реально достижим полный в 60-70.

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

у каких авиационных турбин кпд 40%.... полно бредить... ГНа электростанциях ггазовые турбины  - с кпд 42... 18% - добирают на паровой турбине утилизируую тепло отходящих газов

 

https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/api/uuid:10f4860b140b2456f05d32629d8d758dc00bcc30/gas-turbines-siemens-interactive.pdf

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 2 месяца)

я конечно понимаю что не которым Хочется углубится - но здесь даже научпоп не заходит, местных интересуют голые цифры для оценки системы - те максимально абстрагированный от тонкостей результат, которого достаточно для оценки и сравнения систем, те по сути нужно понимание отношения "энергия на входе / энергия на выходе", а тонкости того что там Куча факторов и у каждого летательного аппарата КПД понятие уникальное и Изменяющееся от кучи факторов - это условность которой Можно до некоторой степени принебречь сравнивая столь разные системы..... тут вон до сих пор персонажи попадаются которые автомобили с ДВС и Электро двигателями сравнивают на прямую......

 электро за счет минимизации потерь преобразования - пока Лучший вариант в  развитии - да есть накладные на аккумулятор итп, но даже с их учетом Конечный выход по энергии у Электро НА ПРАКТИКЕ выше на 10-20%

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

 и по поводу электро как наилучший вариант...полно бредить... кроме того что на процессе зарядки разрядки теряется  15% , и соотвестственно увеллисивается система охлаждения, дык еще аккумкляторы  имеют приниципиально ограниченную плотность энергии (сейчас самы лучшие серийный безопасные это 0.25 квтч/кг и существенного прогресса не видать - если кто-то не перепишет таблицу менделеева,  для сравнениии у керосина даже у=с учетом кпд 30% самого двигателя это  4 квтч/кг), это увеличивает вес конструкции летательного аппарата 

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 2 месяца)

Вы Чутка отстали от жизни - ПРАКТИЧЕСКИЕ результаты  говорят о преимуществе в 10-20% для авиации и в 30-40% для автомобилей - и мы говорим Здесь не про чисто аккумуляторные системы, а про гибриды. да и чисто аккумуляторные системы по Энергии УЖЕ обходят Топливные в не которых условиях.

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***

Страницы