Университет Стратклайда в Глазго сообщил о первых испытаниях полностью сверхпроводящего авиационного электродвигателя мощностью 100 кВт. Проект поддерживает Airbus в рамках программы ZEST, которая изучает технологии для низкоуглеродной авиации. Прототип должен показать, что сверхпроводимость можно использовать не в лабораторной установке, а в компактной авиационной силовой системе.
Главная проблема электрического самолёта не в самом электромоторе, а в его массе и тепловых потерях. Обычные медные обмотки при росте мощности сильнее греются, требуют более тяжёлого охлаждения и быстро съедают выигрыш по эффективности. Для авиации это прямое ограничение: лишний вес уменьшает дальность и полезную нагрузку.
Команда профессора Мин Чжана использовала высокотемпературные сверхпроводники, которые работают в диапазоне примерно 20-77 К. Это всё ещё криогенная техника, но уже не те условия, которые для самолёта выглядели почти тупиком. В прототипе объединили сверхпроводящие обмотки, бесщёточную архитектуру и встроенную систему охлаждения, работающую во время вращения ротора.
Испытанный образец не подходит для пассажирского лайнера: 100 кВт достаточно для демонстратора, лёгкого летательного аппарата или вспомогательных систем, а не для магистрального самолёта. Для региональной электрической авиации обычно обсуждают силовые установки в диапазоне от единиц до десятков мегаватт. Именно к этому уровню исследователям теперь нужно масштабировать технологию без резкого роста массы криогенной части.
Связка со стратегией Airbus здесь не случайна. Европейский авиапроизводитель несколько лет развивает водородное направление ZEROe, хотя сроки по нему сдвигались вправо, а коммерческий самолёт на водороде компания теперь не обещает в начале 2030-х. Жидкий водород в такой схеме интересен не только как топливо, но и как хладагент для сверхпроводящих систем, что теоретически позволяет объединить энергетику и охлаждение в одной архитектуре.
Похожими проектами занимаются и другие игроки. Американская Hinetics разрабатывает компактные электродвигатели высокой удельной мощности для авиации, британская HyFlux работает с криогенными машинами, а NASA и Rolls-Royce в последние годы тестировали элементы мегаваттных электрических силовых установок для самолётов. На этом фоне работа Стратклайда важна как ещё одно подтверждение, что сверхпроводящие моторы выходят из стадии теории в инженерные демонстраторы.
Следующая проверка для технологии будет уже не в самом факте вращения ротора, а в масштабе. Если разработчикам удастся довести систему до мегаваттного класса и сохранить выигрыш по массе, сверхпроводящие двигатели могут занять нишу в региональной авиации и гибридных самолётах раньше, чем в узкофюзеляжных лайнерах. По оценкам отрасли, именно региональные платформы рассматриваются как первый рынок для электрических и водородных силовых схем в 2030-х годах.