Northrop Grumman, jeden z amerykańskich gigantów wojskowych, pomyślnie przetestował najpotężniejszy silnik elektryczny dla Marynarki Wojennej USA, pierwszy na świecie elektryczny silnik napędowy statku o mocy 36,5 MW (49 000 KM) wykonany z nadprzewodników wysokotemperaturowych (HTS), dwukrotnie szybszy niż zapisy testów mocy znamionowej marynarki wojennej Stanów Zjednoczonych.
W silniku zastosowano cewki z wysokotemperaturowego drutu nadprzewodzącego, a jego nośność jest 150 razy większa niż w przypadku podobnych drutów miedzianych, czyli o połowę mniej niż w przypadku konwencjonalnych silników.Pomoże to zwiększyć efektywność zużycia paliwa przez nowe okręty i zwolni miejsce na dodatkowe zdolności bojowe.
System został zaprojektowany i zbudowany w ramach kontraktu z Biurem Badań Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych w celu wykazania skuteczności wysokotemperaturowych silników nadprzewodzących jako podstawowej technologii napędu przyszłych w pełni elektrycznych statków i łodzi podwodnych Marynarki Wojennej.Dowództwo Systemów Morskich Marynarki Wojennej (NAVSEA) sfinansowało pomyślne testy silnika elektrycznego i przeprowadziło je.
Marynarka wojenna Stanów Zjednoczonych zainwestowała ponad 100 milionów dolarów w rozwój technologii nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego, torując drogę nie tylko okrętom wojennym, ale także statkom komercyjnym, takim jak tankowce i tankowce przewożące skroplony gaz ziemny (LNG), które mogą również wykorzystywać przestrzeń kosmiczną. i korzyści w zakresie wydajności wysokotemperaturowych silników nadprzewodnikowych.
Testy obciążeniowe pokazują, jak silnik zachowuje się pod obciążeniem i w warunkach pracy podczas zasilania statku na morzu.Ostatnia faza rozwoju silnika dostarcza inżynierom i integratorom napędów morskich ważnych informacji na temat opcji projektowych i charakterystyki operacyjnej nowego silnika nadprzewodnikowego.
Warto zauważyć, że wysokotemperaturowy silnik nadprzewodzący opracowany przez AMSC nie zmienił się znacząco pod względem podstawowej technologii silnika.Maszyny te działają w taki sam sposób, jak konwencjonalne maszyny elektryczne, zyskując swoje istotne zalety poprzez zastąpienie miedzianych cewek wirnika cewkami wirnika wykonanymi z nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego.Wirniki silnika HTS pracują „na zimno”, co pozwala uniknąć naprężeń termicznych, które występują w konwencjonalnych silnikach podczas normalnej pracy.
Niemożność zapewnienia odpowiedniego zarządzania temperaturą była kluczową przeszkodą w opracowywaniu silników elektrycznych o dużej gęstości mocy i wysokim momencie obrotowym, wymaganych do zastosowań morskich i komercyjnych.W innych zaawansowanych silnikach dużej mocy naprężenia spowodowane ciepłem często wymagają kosztownej naprawy i renowacji silnika.
Silnik HTS o mocy 36,5 MW (49 000 KM) obraca się z prędkością 120 obr./min i wytwarza moment obrotowy 2,9 miliona Nm. Silnik został zaprojektowany specjalnie do napędzania okrętów wojennych nowej generacji amerykańskiej marynarki wojennej.Silniki elektryczne tej wielkości mają również bezpośrednie zastosowanie komercyjne na dużych statkach wycieczkowych i handlowych.Przykładowo, do napędu słynnego statku wycieczkowego Elizabeth 2 wykorzystywane są dwa konwencjonalne silniki o mocy 44 MW.Silniki ważą ponad 400 ton każdy, a silnik elektryczny HTS o mocy 36,5 MW będzie ważyć około 75 ton.
Czas publikacji: 01 sierpnia 2022 r