ВМФ США берет курс на сверхпроводниковые двигатели

Компании American Superconductor и Grumman Northrop Marine Systems подписали на прошлой неделе соглашение о создании стратегического бизнес-альянса по разработке, изготовлению Условиями соглашения предусмотрена разработка электродвигателей, трансформаторов, систем хранения и превращения энергии, импульсной техники.

Напомним историю развития сверхпроводниковой техники. Само явление сверхпроводимости было открыто голландским ученым Хейке Камерлинг-Оннесом в 1911 г. Камерлинг-Оннес сделал важное открытие: электрическое сопротивление ртути резко падает до нуля при температурах ниже 4,24 К (-268,9o). За открытие сверхпроводисти была присуждена Нобелевская премия. Впоследствие этой высшей научной награды не раз удостаивались исследователи сверхпроводимости из разных стран, в частности, в прошлом году премию получили наши соотечественники Алексей Абрикосов и Виталий Гинзбург совместно с американцем Энтони Леггеттом.

Одним из наиболее интересных открытий в сфере сверхпроводимости стало создание в 1986 г. керамических материалов, теряющих сопротивление при охлаждении не до температуры 4,24 К, а при гораздо более высоких температурах (жидкого азота и других криогенных жидкостей). Новые материалы получили название высокотемпературных сверхпроводников. Низкие расходы на охлаждение существенно улучшили экономические показатели сверхпроводящих устройств, появились первые варианты практического использования сверхпроводников. До недавнего времени единственным примером такого практического использования были медицинские диагностические установки для магнитно-резонансной томографии. Теперь сверхпроводниковая техника готовится освоить новую территорию - применение в электромоторах и трансформаторах.

Высокотемпературные сверхпроводники смогут значительно увеличить мощность судовых двигателей, при этом заметно уменьшить их размеры. При одинаковой мощности и крутящем моменте новый двигатель будет в три раза легче и в два раза меньше в размерах по сравнению с традиционными двигателями, использующими медные проводники. Кроме того, у них меньше и эксплуатационные расходы. American Superconductor и Grumman Northrop уже работают по заказу исследовательского центра ВМФ США над созданием судового двигателя мощностью 36,5 МВт. Прототип нового двигателя мощностью 5 МВт в сентябре этого года был представлен в Центре современных энергетических систем при университете в г. Таллахасси (штат Флорида). Двигатель показал стабильную работу при полной нагрузке. Компании намерены разработать и менее мощные двигатели в качестве альтернативы традиционным электромоторам.