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 ponad połowę mniejsza 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 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 mln 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 36,5-megawatowy silnik elektryczny HTS będzie ważyć około 75 ton.
Czas publikacji: 01 sierpnia 2022 r