空客和东芝联手打造超导飞机发动机

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在实现飞机零排放的所有方案中，氢气是最有前途的，因为它既有相对较高的能量密度，又能将排放物减少到水的程度。 然而，与航空燃料相比，氢气的可用能量需要占用很大的空间，而且处理氢气的唯一实用方法是将其作为低温液体冷却到-253 °C（-423 °F）以下。空中客车公司正在与东芝公司联手开发一种用于飞机的超高效超导电机，该电机使用液氢供电，以冷却推进系统和邻近系统。

空客/东芝超导飞机发动机概念图

氢动力飞机的原理是将氢气输入燃料电池，燃料电池产生的电能可以为电池组充电，也可以直接驱动电动机。 然而，重量仍然是个问题，因为功率足够大的电动机非常重，功率重量比很低，对传统尺寸的飞机来说并不实用。

为了克服这一问题，空中客车公司（通过其子公司空中客车UpNext）和东芝公司（通过其能源系统部门）一直在研究如何利用燃料电池中的液氢来冷却低温超导电机，然后再进入燃料电池。

当某些材料冷却到一定温度（如液氢温度）以下时，它们就会变得超导。 换句话说，材料的电阻几乎降为零，可以无限保持电流。 这样，CAT 扫描仪、粒子加速器、某些输电网络以及电动机的核心磁体就可以更加强大和高效。

事实上，空中客车公司声称，超导电机比传统系统轻三倍以上，动力系统效率高达 97%。 这使得体积更小、重量更轻的组件能够提供更大的动力，这对于在飞机上的应用显然具有吸引力。

两家公司在"日本航空航天2024"会议上签署的协议将空客的低温螺旋桨验证机项目与东芝历时半个世纪开发的200万千瓦级超导电机原型相结合。

空中客车公司高级副总裁兼颠覆性研究与开发部门主管Grzegorz Ombach表示："与东芝的合作为我们提供了一个独特的机会，使我们能够超越当今部分超导电机和传统电机的限制。通过此次合作，我们的目标是提供一项突破性技术，该技术将开启新的设计可能性，特别是空客未来的氢动力飞机。 这种合作关系代表着在推进超导电机技术以满足航空航天业需求方面迈出的自然而重要的一步。"

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