أخبار ar.wedoany.com، عرض فريق البحث في مختبر التوصيل الفائق التطبيقي (ASL) بجامعة ستراثكلايد في غلاسكو نظامًا أوليًا لمحرك كهربائي فائق التوصيل كاملًا من النوع المحوري ذي التدفق المغناطيسي بقدرة 100 كيلوواط، وهو ما قد يمهد الطريق لطائرات هيدروجينية كهربائية أخف وزنًا وأكثر كفاءة.
يعتمد هذا النظام الأولي على تقنية التوصيل الفائق عالي الحرارة (HTS)، والتي تتيح تحمل تيارات كهربائية كبيرة جدًا مع مقاومة شبه معدومة عند تبريدها إلى درجة حرارة 20 كلفن (K) أو -253 درجة مئوية. وهذا يسمح بتحقيق كثافة طاقة أعلى بكثير مقارنة بالمحركات التقليدية، وهو شرط أساسي لأنظمة الدفع المستقبلية للطائرات الهيدروجينية الكهربائية والكهربائية بالكامل.
يتمثل أحد التحديات الرئيسية في تطوير الطائرات الكهربائية في الحفاظ على خفة وزن كل من نظام الدفع ونظام تخزين الطاقة مع ضمان خرج طاقة كافٍ. وعلى الرغم من تسميتها بـ"عالية الحرارة"، إلا أن مواد التوصيل الفائق عالي الحرارة لا تزال تتطلب العمل في درجات حرارة منخفضة. لذلك، وفي الوقت الذي تقدم فيه هذه التقنية مسارًا نحو أنظمة دفع أخف وأكثر كفاءة، فإنها تطرح أيضًا تحديات هندسية كبيرة تتعلق بالتبريد والحماية والتكامل النظامي.
وقال البروفيسور مين تشانغ، الذي يقود المختبر: "يكمن الابتكار في استبدال اللفات النحاسية التقليدية داخل المحرك بموصلات فائقة متقدمة عالية الحرارة. فعند تبريد هذه المواد إلى درجات حرارة منخفضة، تصبح قدرتها على حمل التيار أكبر بـ 200 مرة من اللفات النحاسية التقليدية، مع تبديد ضئيل جدًا للحرارة."
صمم فريق متعدد التخصصات يضم كيميائيين وفيزيائيين ومهندسين كهربائيين وميكانيكيين بنية المحرك فائق التوصيل الكامل على منصة متكاملة، وتضمن ذلك لفات فائقة التوصيل منخفضة فقدان التيار المتردد، ونظام إثارة جديد بدون فرش، وتشغيلًا دورانيًا عند درجات حرارة منخفضة. وأضاف تشانغ: "لقد طورنا العديد من التقنيات من الصفر، وكانت المشكلة الرئيسية هي ضمان تكامل جميع هذه التقنيات دون أي مشاكل."
يندرج هذا النموذج الأولي لإثبات المفهوم ضمن برنامج "الانبعاثات الصفرية للنقل المستدام 1" الذي تقوده شركة إيرباص، والذي يركز على الجيل التالي من الطائرات الكهربائية التي تعمل بالهيدروجين السائل. ونظرًا لأن الهيدروجين السائل يجب أن يُخزن في درجات حرارة منخفضة جدًا، يشير الباحثون إلى أنه قد تكون هناك فرصة في الطائرات المستقبلية لدمج تخزين الوقود والتبريد بالتبريد مع الأنظمة الكهربائية فائقة التوصيل.
واختتم تشانغ قائلاً: "يُظهر هذا النموذج الأولي أن المحرك الجوي فائق التوصيل الكامل لم يعد مجرد مفهوم نظري. فمن خلال دمج اللفات فائقة التوصيل والإثارة بدون فرش والتشغيل بالتبريد، أنشأنا منصة يمكن أن تساعد في توفير المعلومات اللازمة للجيل القادم من أنظمة الدفع فائقة القدرة (ميجاوات)."
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
