Airbus і Toshiba співпрацюють над створенням надпровідного авіаційного двигуна

Airbus у партнерстві з Toshiba розробив високоефективний надпровідний двигун для майбутніх літаків на водневому паливі. Ця співпраця зосереджена на використанні рідкого водню не лише як джерела палива, але й як охолоджувача для силових установок, що дозволить вирішити проблеми з потужністю та ефективністю в авіації.

Водень широко розглядається як один з найперспективніших варіантів для польотів з нульовим рівнем викидів, в першу чергу тому, що він має високу енергетичну щільність і його єдиним значним викидом є вода. Однак існують практичні труднощі у використанні водню як палива. Він займає більше місця порівняно з традиційними авіаційними видами палива, а для його зберігання водень необхідно охолоджувати до кріогенних температур нижче -253°C (-423°F), що ускладнює його зберігання та використання на борту літака.

У літаках, що працюють на водні, водень зазвичай використовується у паливних елементах, які виробляють електроенергію для живлення електродвигунів або заряджання акумуляторних батарей. Однак ці двигуни, які мають бути достатньо потужними для літаків стандартного розміру, зазвичай мають велику вагу, що знижує їхню загальну ефективність. Таке погане співвідношення потужності до ваги є ключовою проблемою, яку аерокосмічна галузь повинна вирішити, щоб польоти на водневих двигунах стали практичними у великих масштабах.

Airbus і Toshiba спільно працюють над подоланням цього виклику, використовуючи той самий рідкий водень, що заправляє літак, для охолодження надпровідного двигуна. Надпровідні матеріали, охолоджені до надзвичайно низьких температур, можуть проводити електрику з майже нульовим опором, що дозволяє використовувати більш потужні магніти і, відповідно, більш ефективні електродвигуни.

За даними Airbus, надпровідний двигун, який розробляється в рамках цієї співпраці, може бути втричі легшим за традиційні двигуни, а ефективність силової установки становитиме 97%. Така ефективність дозволяє двигуну виробляти значно більше енергії з меншої, легшої системи, що робить його особливо придатним для використання в літаках, де кожен кілограм ваги має вирішальне значення для продуктивності та економії палива.

Угода між Airbus і Toshiba була офіційно підписана на виставці Japan Aerospace 2024 і об’єднує демонстраційний проект Airbus Cryoprop з багаторічною розробкою Toshiba прототипу надпровідникового двигуна класу 2-мегавати. Обидві компанії об’єднують свої знання та досвід, щоб вийти за межі обмежень сучасних електродвигунів і створити двигун, який відповідатиме суворим вимогам аерокосмічної галузі.

«Партнерство з Toshiba надає унікальну можливість вийти за межі обмежень сучасних частково надпровідних і звичайних електродвигунів», – сказав Гжегож Омбах, старший віце-президент Airbus і керівник підрозділу проривних досліджень і розробок. «Завдяки цій співпраці ми прагнемо створити проривну технологію, яка може відкрити нові можливості для проектування, зокрема, для майбутніх літаків Airbus на водневих двигунах. Це партнерство є природним і важливим кроком у розвитку технології надпровідних двигунів для задоволення потреб аерокосмічної галузі».

Це партнерство є важливим кроком у розвитку польотів на водневих двигунах, які розглядаються як ключовий компонент зусиль авіаційної галузі зі скорочення викидів вуглецю. Поєднання надпровідності та водню як палива та охолоджуючого середовища відкриває багатообіцяючий шлях до створення більш ефективних літаків з нульовим рівнем викидів.