Airbus и Toshiba объединяют усилия для разработки суперэффективного сверхпроводящего двигателя для самолетов, который использует жидкий водород для охлаждения системы тяги и смежных систем. Все варианты сделать самолеты экологически чистыми, не включая превращение их все в планеры, включают в себя использование водорода, который обещает быть наиболее перспективным, поскольку он сочетает в себе относительно высокую плотность энергии с возможностью снижения выбросов до не более чем воды. Однако водород занимает много места для доступной энергии по сравнению с авиационным топливом, и единственным практичным способом его обработки является криогенная жидкость, охлажденная до температуры ниже -253 °C (-423 °F).
В водородных самолетах идея заключается в том, что водород подается в топливный элемент, который генерирует электричество, которое либо заряжает батарейные банки, либо приводит в движение электрический двигатель непосредственно. Однако все еще существует проблема с весом, потому что электрические двигатели достаточно мощные для использования на обычных самолетах очень тяжелы, с плохим соотношением мощности к весу.
Для преодоления этой проблемы Airbus, через свое дочернее предприятие Airbus UpNext, и Toshiba, через свое энергетическое подразделение Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation, исследуют способы использования жидкого водорода для охлаждения сверхпроводящего электрического двигателя перед подачей его в топливный элемент.
Когда некоторые материалы охлаждаются ниже определенной температуры, как в случае с жидким водородом, они становятся сверхпроводящими. Другими словами, электрическое сопротивление материала падает почти до нуля и он может бесконечно держать электрический ток. Это позволяет создавать более мощные и эффективные магниты, которые используются в сканерах CAT, ускорителях частиц, некоторых сетях передачи энергии и, вот удивительно, в электрических двигателях.
На самом деле, Airbus утверждает, что сверхпроводящий двигатель весит более чем в три раза меньше, чем обычная система, и имеет коэффициент эффективности привода 97%. Это означает, что из гораздо меньшего, легкого пакета выходит намного больше мощности – что, очевидно, привлекательно для использования на самолете.
Подписанное на Japan Aerospace 2024, соглашение между двумя компаниями объединит технологии проекта-демонстратора Cryoprop Airbus и полувековое развитие прототипа сверхпроводящего двигателя мощностью 2 мегаватта от Toshiba.
“Сотрудничество с Toshiba представляет собой уникальную возможность преодолеть ограничения существующих частично сверхпроводящих и обычных электрических двигателей”, – сказал Гжегож Омбах, старший вице-президент и руководитель департамента дисруптивных исследований и технологий Airbus. “Через это сотрудничество мы надеемся представить прорывную технологию, которая может открыть новые возможности в дизайне, в частности для будущих водородных самолетов Airbus. Это партнерство представляет собой естественный и необходимый шаг в развитии технологии сверхпроводящих двигателей, чтобы удовлетворить потребности авиационной промышленности.”