Катушки — ключевые элементы обмоток электродвигателей, генераторов и магнитов. Однако сверхпроводниковые катушки дают возможность выпускать более эффективные двигатели, по сравнению с традиционными.
Самолеты на электротяге: в России создали технологию производства катушек из сверхпроводников
Ученые Московского авиационного института разработали оригинальную технологию производства высокотемпературных сверхпроводниковых (ВТСП) катушек, которые позволят создавать более легкие и эффективные двигатели и генераторы, что особенно актуально для авиации.
Разработка конструкторов МАИ уникальна тем, что может быть выполнена полностью из отечественных компонентов. Например, подобранные инженерами российские клеи-компаунды имеют подходящие теплофизические свойства для работы в криогенных температурах. Кроме того, каркасы для обмоток из сверхпроводящей ленты могут изготавливаться в том числе с помощью технологии 3D-печати, которая, в свою очередь, использует российские материалы.
Преимущество технологии в том, что она позволяет производить сверхпроводниковые катушки в больших количествах и с прогнозируемыми параметрами. Ее отличительная черта — высокая повторяемость результатов. Это дает возможность уже сейчас выступать поставщиком конечных изделий, то есть сверхпроводниковых катушек для различных устройств, которые будут конкурентоспособны не только в России, но и на мировом рынке.
В МАИ также отработана методика испытаний готовых катушек на брак. Сложность процедуры заключается в том, чтобы «нащупать» тонкую грань между нормальным и сверхпроводящим состоянием, то есть между полным отсутствием сопротивления и его появлением. Зачастую даже незначительное превышение тока во время испытаний приводит к перегоранию сверхпроводящей ленты. Методика специалистов позволяет проводить тестирование катушек быстро и безопасно.
Интерес к подобным технологиям проявляют представители реального сектора экономики. В конце 2022 года Минпромторг объявил конкурс на выполнение опытно-конструкторской работы по созданию демонстратора системы с электродвигателем, в котором применяются ВТСП-катушки.
Помимо авиации сверхпроводники могут найти применение в сфере энергетики и медицины. Например, использование сверхпроводников нового поколения в томографах сделает возможным диагностику заболеваний на более ранней стадии.