Как стать автором
Обновить

Комментарии 123

Очень круто!

Я старался ​

Очень интересно, радует настойчивость автора )
Но хотелось бы понять, что там с КПД получилось(основной смысл крио- ведь в нём)?
Понятно что сейчас скрее всего хуже чем у обычного аутраннера, но есть ли вообще перспективы?

У больших двигателей КПД свыше 98%. У маленьких я не знаю. Из-за веса системы охлаждения они невыгодны. Мой двигатель при мощности порядка 500 ватт в заправленном состоянии весил 1000 грамм. Обычный китайски безколекторный аутранер должен весить 65...100 грамм. В таких габаритах и можности они не целесообразны.

Безумству храбрых инженеров поём мы песню. Да не окончится удалой ТРИЗ тризной по годной идее.

Что если перед подшипниками установить криогенные сальники, а вокруг подшипников устроить воздушные камеры со свободным доступом в них тёплого забортного воздуха, испаряющемуся азоту же предоставить свободный путь в обход подшипников?

Типа того. На некоторых двигателях их ставят снаружи. И это половина подсказки ​

Есть такая вещь, как газодинамические подшипники, они сюда, прямо просятся, давление, в испарительной камере, конечно, подскочет, но если это будет не приемлимо, то можно попробовать сделать для них отдельный капилляр, с подогревом. Технически такие подшипники очень просты: это просто подшипник скольжения со сделанной внутри круговой проточкой, в которую подаётся газ под давлением.

Звучит как способ завалить проект.

При всем уважении... подшипники с телами вращения создали ряд трудностей и подшипники скольжения тоже. А разбираться газодинамическим, которые требуют соблюдения точности изготовления, поддержания напора и строгой балансировки ротора.... Звучит не очень привлекательно.

За проделанную работу респект и уважуха, а вот сама идея, заморачиваться со сверхпроводниками до появления по-настоящему высокотемпературных сверхпроводников, провальная изначально.

Тогда сколько братья Райт должны были ждать подходящий двигатель? Если бы не их целеустремленность и толковые помощники, то первыми были какие-нибуть французы, или гражданин Кертис.

Ну так я и говорю, за целеустремлённость респект и уважуха. А вот братьев Райт сюда приплетать не стоит. Они были первопроходцами в области, где теоретической базы не было совсем. Чего не скажешь про данный случай. Автор мог потратить день на расчёты (возможно не один день) и получить с небольшой погрешностью характеристики ЛА. Так конечно нечего было бы в руках подержать и ролик не про что снять, но времени ушло бы меньше.

Нет, это как раз очень большое и перспективное дело!

Для самолёта нормального размера, пассажиров так на сто, движкам требуются десятки мегаватт. То есть 1000А при 10кВ напряжения. Это - огромные потери и нагрев пожарного уровня. Так что ВТСП очень перспективны уже сейчас, уже такие, какие есть.

Кстати, этим занимаются и в большой авиации.

Да. Именно им я и занимался.

Проект интересный, но, если не секрет, ради чего делался двигатель на сверхпроводниках? Какие именно параметры вы хотели улучишь, за счёт чего именно и зачем вам это понадобилось вообще? Ну и удалось достигнуть запланированного или нет.

Быть первым! Цель достигнута.

Если я далеко не лучший специалист в этой области обладает доступом к материалам смог сотворить такой двигатель, где гарантия, что завтра это не зделает какой-нибудь японец, американец или немец? А потом читать их статьи и комментарии в рунете что "все проспали". Да хрен там. Пусть теперь буржуи пишут что все они проспали.

Кстати сегодня (24 июля 2021) на МАКС летала летающая лаборатория с двигателем на сверхпроводниках. Хоть основная часть тяги создавалась маршевыми двигателями, но думаю это только начало летно программы испытаний этого движка.

Хм. Вас, наверное, удивит, но когда хотят стать первыми, то становятся первыми в применении перспективной технологии. То есть, если известно, что эта технология даст определённые выгоды, то стать в ней первым вполне понятная задача, поскольку это означает, что вы эти выгоды получите. А вот что такое быть просто первым? На ум приходит только неуловимый Джо, когда никто не делает не потому, что не может, а потому что нафиг не надо — выгод никаких.

летала летающая лаборатория с двигателем на сверхпроводниках.


С ними-то как раз всё понятно — они точно знают, какую выгоду можно получить, оттого и испытывают свои двигатели на сверхпроводниках. А вот из вашего ответа у меня сложилось впечатление, что вы об этой выгоде понятия не имеете и сделали двигатель именно чтобы просто сделать хоть как-нибудь, потому что где-то слышали, что кто-то такой двигатель делает, но не знаете, зачем.

Кстати, вы токи какие получили? Как они с предельными для вашего сверхпроводника (я так понял, у вас тонкая лента) на керметах соотносятся?
А как определить перспективность той или иной технологии без испытания? Сверхпроводники в термоядерной энергетике например перспективны, или тоже неуловимый Джо?
Ну приехали… Как минимум есть понятие, что может изменится и куда при применении заданной технологии. А то, если не секрет, что вы будете измерять, коли даже не знаете, что поменяется? В термоядерной энергетике, например, мощные магнитные поля получают сверхпроводниками. А автор этого двигателя почему-то сам не знает, что он может получить и какую проблему решить.

Прошу прощенья, но вы только ответы его прочитали или всю статью? Как мне кажется, автор достаточно ясно описал, откуда возникла потребность сделать ЛА на СП.

Эта технология очень перспективна в авиации.

Автор об этом не сказал ни слова. ;)
Чем именно перспективна эта технология? Аккумулятора на борту будет мало для питания электродвигателя. Значит, генератор. Чем перспективно включать цепочку генератор-двигатель на борту самолёта? И какого именно самолёта? Винтового? Реактивного? Чем не устроила текущая двигательная установка без посредников?

Посмотрите мультик "Икар и мудрецы".

В догонку:

Братья Райт: Мы сделали самолет.

Скептик 1: А зачем вообще что-то делать?

Скептик 2: А что он может перевозить? А вы посчитали экономическую выгоду?

Скептик 3: Пока законы аэродинамики неизвестны, то делать самолеты опасно.

Полиция: А на каком основании и какое право вы сделали первый полет.

Что самолёты очень нужны за 40 лет до братьев все понимали. Публика была готова.

"Летательные аппараты тяжелее воздуха невозможны". 1895 г., приписывают лорду Кельвину (тому самому физику, в честь которого названа единица температуры)

И как связаны «невозможны» и «нужны»?
И почему мнение Кельвина распространено сразу на всех? Менделеев, например, ядерную физику не признавал никак.

"Когда уважаемый, но пожилой учёный утверждает, что что-то возможно, то он почти наверняка прав. Когда он утверждает, что что-то невозможно, — он, весьма вероятно, ошибается." Артур Кларк

То есть, инженерное мышление у вас отсутствует как класс, раз даже вопрос по сути вам не понятен? Тогда что мешало из стремления стать первыми, сделать первый двигатель из резины? Из золота? Терракотовый двигатель? ;) Зачем? Ну так, стать первым.

Ещё раз, какие выгоды даёт сверхпроводящий электродвигатель в авиации, на каких самолётах и за счёт чего? Вам это известно? Или вы делаете на работе ваш 500 кВт движок без понимания, зачем вы это делаете и чего добиваетесь?

Ещё раз читаем первый мой ответ в данной ветке.

Не надо сюда притягивать 500 КВт движок. Он создается как демонстратор для оценки эффективности таких двигателей и для отработки конструкции и технологии. А поскольку он требует показать эффективность, то поэтому его и надо делать мощным, а стоимость и время разработки увеличиваются как следствие.

Я сделал свой двигатель скорее больше для PR. Думайте об этом как о популяризации применения сверхпроводников для решения инженерных задач. Я постарался доказать, что применение сверхпроводников не является научной фантастикой для небожителей или корпоративных монстров, и в принципе они вполне доступны.

Ещё раз читаем первый мой ответ в данной ветке.


Этот ваш ответ показывает, что вы вообще не в теме, зачем занимаются двигателями на сверхпроводимости. В отличие от вот этого комментария. Просто сравните уровень рассуждений.

Я постарался доказать, что применение сверхпроводников не является научной фантастикой для небожителей или корпоративных монстров, и в принципе они вполне доступны.


Если не секрет, почему вы считаете ВТСП (которые, на минуточку, можно выпекать дома, если купить нужные реактивы — и это слова одно из авторов открытия ВТСП, насколько я помню) каким-то хайтеком и, по вашим словам, фантастикой? Их мало применяют в быту только потому, что это нафиг никому не сдалось. А так ничего особого там нет. Ну сделали вы в модельном двигателе сверхпроводящую обмотку, ну и чего, лучше стало работать? Нет? Ну так это тот самый случай, когда применение бессмысленно. И так во многих случаях. Вы меня простите, но эти откровения очень похожи на восторг папуаса от радиоприёмника. :) Это не инженерный подход ни разу. Инженер бы сразу сказал, что, например, пытался бы увеличить мощность двигателя при снижении массы, но на модели, ожидаемо, наличие азота увеличит вес больше, чем получаемая выгода, тем не менее, проверка принципа прошла успешно. Тут есть и цель, и прогноз, и результат. А у вас ничего этого нет. Вы, судя по вашим словам и статье, просто бездумно сделали двигатель ничего не проверяя и не планируя проверить и достигнуть (даже научиться делать такие двигатели хорошо). Просто потому, что никто не пожелал сделать обмотки из ВТСП и охладить азотом. Ну не чудо ли? Тогда бегите делайте следующий двигатель с жидким гелием — лишь бы сделать первым. Этого тоже никто, наверное, не сделал. :)
Инженер бы сразу сказал, что, например, пытался бы увеличить мощность двигателя при снижении массы, но на модели, ожидаемо, наличие азота увеличит вес больше, чем получаемая выгода, тем не менее, проверка принципа прошла успешно. Тут есть и цель, и прогноз, и результат. А у вас ничего этого нет.

ИМХО вы занудствуете; во всяком случае у меня при чтении статьи возникло ощущение, что автор просто решил опустить банальности вроде «наличие азота увеличит вес больше, чем получаемая выгода»

Я тоже так думал и поэтому в первом же комментарии спросил у автора цели и задачи и результат. И что же оказалось? ;) А оказалось, что автор просто хотел первым опустить обмотку из ВТСП в азот и не более того. При этом он понятия не имеет (я не увидел ни в одном ответе автора), зачем он это делает. Ответ неизменен: просто чтобы быть первей буржуев. Хм. Детский сад да и только.
Кстати, даже вариант «сделал попробовать» несёт гораздо больше смысла, чем «чтобы быть первым», поскольку подразумевает как минимум любопытство и исследование. А вот что такое «чтобы быть первым» без внятного объяснения, что это даёт и зачем нужно, не знает никто.

Хух..... Считаю нет смысла с вами дальше разговаривать.

А вы разговаривали? ;) Что-то не заметно. Вот я с вами вожусь, пытаюсь понять, что же стоит за столь странным обоснованием «стать первым». Ответа нет. Зато я пока вижу уровень ответов школьника 5 класса. Связность мышления и логическая обоснованность своих же действий отсутствуют напрочь. Объяснить подробно, что за вашими действиями стоит вы вообще не можете и не пытались. Иными словами, адекватность, я бы сказал, странная, простительная разве что ребёнку, но вы-то судя по фотографиям в статье не ребёнок. Или это сейчас так учат в институтах? Интересно, что за институт вас выпустил, откройте секрет? Или это у вас какое-то восприятие, что коли вас о чём-то спросили и ответ нашли странным, то это вас непременно пытаются обидеть и дальше раскрывать ответ вы уже не будете?

Очень странно и начинается ваша статья:
А посему, уважаемые эксперты, специалисты, профессионалы и аналитики прошу сделайте поблажки для дилетанта, а всю критику и доказательства вашей правоты прошу предоставить в виде решений, изготовленных собственными руками.


Откуда такая неуверенность в себе, что вы хотите заранее закрыться от критики, причём, по принципу «сперва добейся», но никак не в виде информации, как надо было бы делать на самом деле? Полагаете, это нормально? Сомневаюсь. Вы заранее уходите от диалога. Это и видно по односложной мысли — она такая простая-простая и такая наивная-наивная. «Быть первым, пока буржуи не опередили». И никакого обоснования, зачем быть первым. Как будто сама первость уже оправдывает всю работу. И я так понимаю, вы просто решили, что просто быть первым достаточно и этим вы просто самоутверждаетесь? Никакой пользы и не надо? Ни цели, ни задачи? Просто быть первым независимо ни от чего?

В чем истинная причина вашей агрессии?


Агрессии? Про агрессию стоит прочитать вот это.

Тем не менее, после нескольких ответов автора в стиле «смотрите мультик Икар и мудрецы», идиотизм происходящего стал несколько раздражать. Человек не желает ясно выражать свои мысли и даже не пытается (изначальная позиция — раковина от любых вопросов и мнений, не оценивающих сугубо положительно работу). Зачем нужен сверхпроводящий двигатель я так и не узнал от автора. А так как автор позиционирует себя как инженера, то, извините, инженер должен быть инженером, а не школьником, восторгающимся тем, что он опередил Ваську с соседнего двора в совершенно никому не нужном деле (полезность, напомню, так и не показана ). Вот этот детский подход просто самоутвердиться без всякой иной причины у инженера не может, в конце-концов, не раздражать. Встречать такую мотивацию у взрослого (а автору, как я понимаю, за 40) — это такой фейспалм и офигевание, что я даже передать не могу.

Не на то смотрите, как мне кажется.

Разумеется А. Крик в своей книге прав, что инженер должен в первую очередь ставить экономику.
Здесь, скорее интерес в том, что у автора не получалось. Одна только задача расчёта и изготовления обмоток из хрупких лент чего стоит.

Ситуация в целом, аналогична квантовым компьютерам: ни один ещё не забарывает классический (про генерацию случайного числа - даже не смешно), не говоря уже про способность решать реальные задачи. Но занимаются же.
И здесь вы можете в смысле критики развернуться и в ширь, и в глубину :).

А отработанный неэффективный движок даёт отсчёт для оценки того, начиная с каких токов и мощей сверхпроводящий движок будет забарывать обычный медный.

Не нравится масса? Добро пожаловать на флот: там и массы, и места хоть отбавляй :).

Спасибо за пояснение. Статья по ссылке годная.

Тем, что за углеродные выбросы авиаторам уже плешь переели, а там, глядишь, и мозги выедят. При этом взлётная тяга двигателей в 7-10 раз выше крейсерской. Значит, есть возможность иметь двигатель, заметно меньший по мощности, а взлёт делать с поддержкой аккума (подзаряжая его на эшелоне). Кроме того, это позволит значительно увеличить ETOPS, и потому, что электросистемы гораздо надёжнее прежних двигателей, и потому, что можно использовать два источника энергии на разных физических принципах.

Кроме того, компактность электромоторов позволяет разместить их так, как было невозможно с обычными движками. Это - путь к "активной" аэродинамике, где эффективный профиль крыла и фюзеляжа формируется не только "железным" профилем, но и эффектом его обдува. Для фюзеляжа это позволяет его как бы удлинить и уменьшить сопротивление процентов на 10-15. С обычными движками это не делается ещё и потому, что отказ двигателя резко ухудшит летучесть. Но, опять же, электромоторы на порядок (и, возможно, не на один) надёжнее обычных.

Но, конечно, даже самое сейчас необычное по этой части - только начало пути, и точно предсказать, что получится, трудновато.

Вернувшись к ВТСП: на самолётах размера А-320 нужные мегаватты без ВТСП на движок не передать.

Тут на МАКСе летала «переделка» АН-2 с 8-ю электродвигателями как раз для обдува. Очень короткий разбег.

Спасибо за развёрнутый ответ, которого от автора я так и не дождался.

Вернувшись к ВТСП: на самолётах размера А-320 нужные мегаватты без ВТСП на движок не передать.


А как же тепловозы работают? У них тоже мегаваттные двигатели (1 МВт это же всего 1360 л.с.). Но сверхпроводимость что-то не торопятся использовать.

А как же тепловозы работают? 

Как-то работают :-)

У тепловозов мощность до 4МВт, очень редко до 5МВт, но это чаще в двухсекционниках.

Вполне типовой, но современный, у ТЭП-60 генератор выдаёт максимальное напряжение 635 В при токе 3150 А, то есть 2МВт.

Но. Тепловоз компактен, ограничений по массе нет, проводник может быть хоть в голову толщиной. И нет таких требований к экономичности, как у самолёта. То есть никто, думаю, не возражал бы против экономичности, но раз уж по-другому пока никак...

Но большая для тепловоза мощность - всего лишь стартовое значение для авиации. Два по мегаватту - это Ан-24, не больше и не быстрее.

Всегда будут те, кто будет ныть, что что-то сделано там, а не там. Так что важнее, что что-то сделано и реализовано в принципе, а не кем и не где.

Очень круто!
Дальше как понимаю - должны быть криотранзисторы... ?

Меня учили обслуживать и ремонтировать планер и двигатель Ту-22М3. Транзисторы в криожидкости.... не ну нафиг. Есть выпускники МИСИС, Бауманки, МФТИ... Пусть они отрабатывают. Я ни сколько не против если связи слава на этом поприще достанется им

Транзистор тут же уйдёт в зону собственной проводимости и работать не будет.

Это не моя проблема.

А вы тоже первым попробуйте транзисторы в жидкий азот засунуть. ;)

Поздравляю сотрудников СуперОкс и ЦИАМ с началом демонстрационных полетов летающей лаборатории с электодвигателем на сверхпроводниках.

Лично был сегодня на МАКС и видел из далека. Ребята Вы молодцы.

Как говорится "Приветствую всех любителей сверхпроводящей тяги!" (С)

"Поддаем жидкого!" (азота)

С охрупчиванием пластика и подрывом крыжечек)

В двигателе на сверхпроводниках большой соблазн полагаю закачивать сверхтоки, например килоамперы в показанную ленту.
У автора лента из керметов. Она может запросто при превышении тока из сверхпроводящего состояния-то и выйти. Вот станнит ниобия, например… это другое дело. И совсем другая температура. :)

Прошу прощения, а откуда Вы планируете брать эти сверхтоки на самолёте? Или предлагаете как в том анекдоте - "И во сколько вам обошёлся электромобиль? -- $100 за электродвигатель и $50'000 за удлинитель длиной 100 км"?

откуда Вы планируете брать эти сверхтоки на самолёте?

турбовальный двигатель с генератором, очевидно же. И сверхпроводники очень даже нужны для электроавиации: двигатели даже относительно небольшого Ан-24 это больше 3 мегаватт. Посчитайте сами, какие амперы будут в сети, какие при этом будут потери и нагрев.

турбовальный двигатель с генератором, очевидно же

а почему не использовать этот двигатель напрямую?

Я так понимаю, что люди посчитали и выяснили, что будет эффективнее генерировать энергию на одной частоте вращения и использовать ее на другой частоте. А вместо редуктора решили использовать связку генератор-электродвигатель.

Насколько я знаю, использование электродвигателя питаемого от генератора, вращаемого, например, турбовальным ГТД, уменьшает нагрузку на крылья (электродвигатель имеет лучший показатель мощность/масса, в т.ч. не нужен редуктор) -> уменьшается вес крыльев и корпуса -> нужна меньшая тяга/мощность двигателя.

И, если потеря потеря энергии на лишнее преобразование энергии меньше, чем снижение потребной мощности, то вот он профит.

Ключевое слово "если".

Касательно же электродвигателя на сверхпроводниках, предполагаю, что основной упор возможно тоже на снижение массы электродвигателя при той же мощности

уменьшает нагрузку на крылья

имеется в виду перенос части веса с крыльев в фюзеляж? суммарный вес, думается, будет заметно больше

Вот тут автор статьи, давая ссылку на генераторы, случайно дал ссылку и на объяснение, зачем нужны электродвигатели на самолёте (страница 7).

Перспективной признана технология турбоэлектрического аэродвижения с применением КСГ и КЭД для привода малошумящих тяговых винтов (рис. 6), выдвинутая в МАИ [9] в 1993 г. (рис. 6, а ) и интенсивно разрабатываемая в США в настоящее время [13] (рис. 6, б ).
Применение схемы «турбина–электрогенератор–электродвигатель–движитель» вместо традиционной «двигатель–редуктор–движитель» обеспечивает пониженные выбросы оксида азота, увеличение доступного пространства и гибкость компоновки, а также уменьшение шума и вибраций.
Схема с электроприводом вентилятора может быть реализована, если удельные показатели электродвигателя и источника питания сопоставимы или лучше, чем у турбины. Криогенные машины с резистивным якорем имеют удельные массовые показатели, сравнимые с газотурбинными авиадвигателями, что на порядок лучше по сравнению с авиационными генераторами и общепромышленными электродвигателями. В случае применения обмоток ротора и статора с нулевым сопротивлением ожидается появление КЭМ в три раза более легких.

уменьшает нагрузку на крылья

имеется в виду перенос части веса с крыльев в фюзеляж? 

Перенос массы с крыльев в фюзеляж утяжеляет самолёт.

не совсем верно ответил: перенос части веса с крыльев в фюзеляж утяжеляет, в том числе, крылья, а не просто весь самолёт.

А если эти килоамперы закачать в обмотки ротора, чтобы они вместо постоянных магнитов давали сильные магнитные поля? Есть ли в этом какой-то практический смысл? Я не инженер, не пинайте если что :)

Так делали на некоторых двигателях и генератора со сверх проводниками, но это означает что нужно иметь скользящие контакты на ротор. А ещё нужно как-то их охлаждать, и это значит поддерживать среду в 20 Кельвинов во всем объеме электрической машины, или городить отдельный криостат на ротор (а может на каждую катушку) и лить в него криожидкость то-же гелий, азот или упаси чего водород.

Технически это реализуемо, но геморой ещё тот.

И не только закачать, а коммутировать с высокой частотой. Есть-ли увеличение потерь в контроллере двигателя?

Спасибо, красиво, если не секрет: какая формула у этого сверхпроводника?

для тех, кого на гугле забанили, цитирую википедию:

Провода из высокотемпературных сверхпроводников делают путём намотки из отдельных лент. Подобные провода являются перспективными для ВТСП-ЛЭП[1][6].

Первое поколение ВТСП-кабелей создано на базе сверхпроводящей керамики в серебряной матрице в конце 1990-х, второе поколение — нанесением керамической плёнки на металлические ленты (нержавеющая стальхастелой, сплав никель-вольфрам: Ni5%W) со специальным покрытием[5]

Спасибо. За цитату из Вики. Однако Вики, как и некоторые другие источники, допускают принцип "доверяй, но проверяй"- вот я и проверяю.

Проверять стоит, проводя самому смотр состояния дел - хотя бы и через гугл добираясь до первоисточников. А не спрашивать ответа у незнамо кого, вроде меня.

Потому я и предположил, что Вас на гугле - забанили. Бывает же...

YBa2Cu3O7 если быть чуточку точнее.

Ok. Спасибо.
Вам бы в международные издания о своем достижении сообщить.

Насчет ВТСП провода. Перед его использованием в жидкости рекомендую убедиться в том, что он для этого подходит. Суть истории такова. Прилично времени назад было у меня дело со сверхпроводящими проводами. И одним из потенциальных поставщиков был Брукер. Там прямо говорили - не использовать их провод в "мокром" применении, потому что он был пористый, при квенче и выкипании криогена вокруг закипал криоген в порах, расширялся и приводил к растрестикванию в керамике. Поэтому Брукер свой провод рекомендовал только для сухих применений. Цимес ситуации в том, что сверхпроводниковое подразделение Брукера купил с потрохами Росатом. Если ваш провод российский, он возможно потомок той технологии. Возможно ее улучшили (мои разговоры с Брукером были давно). Но если технология не менялась - могут быть сюрпризы.

Мы разрабатывали двигатель на сверхпроводниках 500 КВт у которого обмотки все время в жидком азоте. Это штатный способ охлаждения.
Если вы использовали провод с охлаждением газом, то что-то мне говорит, что в качестве хладагента был гелий или водород.

За хладагент в виде водорода готовьтесь отхватить по щщам от любого спеца по ТБ. Особенно в ситуации 'потеря криостатного вакуума, выкипание, аварийный сброс хладагента через вентили избыточного давления'. Говорю как отхватывавший. Если нужна та область температур и охлаждение на фазовом переходе то можно влезть в блудняк с неоном. Блудняк потому что между кипением и замерзанием в лёд три Кельвина.

Водород не портит металл, с которым контактирует? Он же вполне может потерять электрон, а без него это очень мелкий протон, который влезет в любую кристаллическую решетку и наделает там дефектов, вплоть до растрескивания. Или нет?

Мы не используем водород. Используется жидкий азот.

Я предположил, что водород использовали вы и как видимо оказался прав. Поэтому прошу вас - не надо личные страдания переносить на меня, пусть это остается вашим личным опытом.

>> Я предположил, что водород использовали вы и как видимо оказался прав.

И оказались не правы, но суть не в этом.

>> Поэтому прошу вас - не надо личные страдания переносить на меня

Я не использовал ВТСП провода сделанные по Брукеровской технологии и непригодные для погружения в любой жидкий криоген (азот в том числе). У меня были Американ Суперкондактор. Именно по этой причине, и после общения с собственно спецами из Брукера. Тащемта если вам больно слышать об опыте других людей в области где вы работаете - ваше право, лично набитые шишки - самые поучительные :)

Связываться с водородом у меня нет желания. И надеюсь не прийдется. Что было-бы интересно вместо жидкого азота это сжиженный природный газ. Но ВТСП для температуры -163 град.С пока не производят в промышленных масштабах.

За хладагент в виде водорода готовьтесь отхватить по щщам от любого спеца по ТБ.

Всяко бывает, иногда и нет.

Ой йопта, ужос та какой. Мне кажется это какой-то пережиток 50-х ну когда диффузионный вакуумный насос в котором залито ведро ртути воспринимается как 'ачотакова?' ну и в принципе количество пальцев у рабочего-станочника было как обратный отсчёт до пенсии - три, два, один, бинго!

Сейчас нетерпимость к водороду дошла до таких высот, что, например, в промышленных имплантерах, бомбардирующих полупроводниковые пластины протонами, там баллона с водородом нет вообще. Там стоят электролизаиоры, которые разлагают воды ровно столько, сколько надо сейчас, но не хранят его. В старых версиях были баллоны но куча безопасности с тем что окружение этого баллона под пониженным давлением по отношению к посещению и все это обвешано датчиками абсолютного давления и системами защиты.

не очень понял пафос Вашего коммента, могу только повторить, что практически все энергетические генераторы охлаждаются водородом.

Ну не все, но все-же технология до сих пор применяется.

К тому-же прорабатываются элементы водородной экономики. Японцы топят за водородные автомобили (не ДВС, а на топливных элементах). На камчатке наши что-то чудят с приливными электростанциями и водородом. В америке водородные ДВС пытались внедрять (даже Шварценеггер будучи сенатором на таком катался).

Пока не появится полноценная альтернатива нефтяному топливу и емкие аккумуляторы, водород будет актуален как альтернативный источник энергии.

Ну не все, но все-же технология до сих пор применяется.
большинство. На самых мощных охлаждение водяное — но водород там всё равно есть.
Японцы топят за водородные автомобили
это только потому, что они в электричество сильно пролетели. Как и, скажем, БМВ: очень заметно, что в водород лезут те автокомпании, что проспали старт электродвижухи. Особенно обидно должно быть тойотам — они, сделав прекрасный гибрид-Приус, остановили НИОКР и пристроились только стричь прибыли.
Почему водородомобиль плох — отдельный разговор. Но это явно так.
емкие аккумуляторы
Производители хором утверждают, что к 2030му плотность энергии повысят вдвое.

Это не пафос, это искреннее изумление. Понимаете там вся пляска с водородом ради увеличения охлаждения раза в полтора и ногами растет из температурной стойкости изолирующих материалов. Материалов годов 50-х, скорее всего.

Для меня это выглядит как характерная черта определенной эпохи. Когда люди ради менее киловатта энергии устраивали блудняк с РИТЭГами и запускали на низкую орбиту (не всегда удачно) атомные реакторы, делали парортутные насосы, красили циферблаты приборов радиоактивной краской, добавляли тетраэтилсвинец в бензин, красили дома изнутри свинцовыми белилами, засыпали поля толстым слоем ДДТ и многое другое. Ну то есть когда устроить себе геморрой на грядущие десятилетия ради мизерного выжимания дополнительного эффект казалось реально хорошей идеей.

Это в домашней мясорубке пофиг мелочи, а на гигаваттных мощностях…
Жителей информационного мира при взгляде на мир материальный многое поражает, да.

А сделать изоляцию обмоток из химически и термически стойкого Каптона и не устраивать пляску с технологиями 50-х не позволяют воспоминания о пионерской молодости в которой Каптона не было и жизнь была полна трудностей и лишений, превозмогая которые закалялся комсомольский характер?

Ну точно, к материальному производству отношения иметь не приходилось…
Там такое количество параметров нужно учитывать, что бегать с вычитанным в википедии каптоном не получается.
Бросьте хотя бы взгляд на ту же статью и задумайтесь — почему в числе применений нет энергетических? Я, кстати, не знаю, почему — но знаю, что требований — очень много. Скажем, при низкой теплопроводности будет больно. Или адгезия к меди плохая, или магнитострикционных колебаний не выдерживает, или, или…

>>Ну точно, к материальному производству отношения иметь не приходилось…

Мамкины производственники пришли учить!

>> почему в числе применений нет энергетических?

Чего применений, ВТСП? Цимес в том что они есть и какбэ основные - ветровые турбины от AMSC, там же судовые моторы. Для мамкиных экспертов в соседней ветке ссылку кидал - https://www.amsc.com/wp-content/uploads/HTSGen_Bro_0312_forweb.pdf

>> Я, кстати, не знаю, почему 

Это заметно

>>  Скажем, при низкой теплопроводности будет больно.

Теплопроводность ВТСП проводов очень говняная, особенно поперек структуры и особенно у тех что на ленте из нержавейки (зато радиус разрешенного изгиба лучше чем у проводов на латунной ленте). Дальше что? Там тепло не выделяется под постоянным током. Теплопроводность сверхпроводников настолько говняная, что на них делают теплоизолирующие перемычки в сильноточных токовводах, потому что по медяшкам вы в криостат нагоните дофига тепла прямо в жидкий гелий (а если заузите сечение то это тепло вам выделится на месте из-за сопротивления), ибо для стандартных металлов теплопроводность и электрическая проводимость линейно связаны законом Видемана Франца до температур в пару десятков кельвин. А для сверхпроводников - нет, можно много тока загнать через малое сечение, а небольшое паразитное тепло слить на дешевой первой ступени криокуллера (или ванне с жидким азотом) вместо того чтобы тащить эту утечку на гелиевую температуру, где каждый ватт охлаждающей мощности - золотой.

>> Или адгезия к меди плохая

Я полагаю, что в этой статье, кроме автора, я единственный кто сверхпроводящие провода лично руками паял. И всем мамкиным произведственникам могу сказать, что нормальная адгезия. Паяются индием из-за температурных ограничений на расслаивание провода.

>> или магнитострикционных колебаний

Только вот в десяти мегаваттных ветряных турбинах работают как-то.

Вопсчем, господа производственники из материального мира. Вы перед тем как кидаться других учить, вы убедитесь что вам стоит этим заниматься.

Браво, браво. Грозных слов побольше! А помнить, что сам написал, и на что ответ — зачем?
А сделать изоляцию обмоток из химически и термически стойкого Каптона
Где в _этой_ ветке вообще хоть слово про ВТСП?

Так вы про каптон чтоли который в моторах не используют? Посмотрели в википедии, не увидели такого и решили что так оно и есть, а дурачки из DuPont и не знают :)

Typical motor applications include magnet wire, turn-to-turn, strand, coil, slot liner, and ground insulation. Kapton​ is routinely used in laminations with other insulating materials, such as DuPont​ Nomex​ paper or mica, as well as in pressure-sensitive adhesive tape.

Даже смешнее. Вы же вроде выше упоминали тепловозы и всякое с ними связанное где-то выше, видимо отношение имеете. Вот российская фирма дедал-провод предлагает вам

Провода обмоточные прямоугольные с короностойкой изоляцией марок ППКСП‑Т, ППКСП‑1 и ППКСП‑2 изготавливаются путем обмотки проволоки прямоугольного сечения ....Провода предназначены для изготовления обмоток тяговых электродвигателей железнодорожного транспорта, городского транспорта (поездов метрополитена, трамваев, троллейбусов) и специальных типов электрических машин.

Вы уже догадались, что их изоляция это полиимидно-фторопластовой пленкой, с использованием комбинированного метода термообработки изоляции с индукционным разогревом, что позволяет обеспечить высокую степень адгезии пленки с токопроводящей медной жилой и тем самым значительно повысить технические характеристики. Изоляция проводов выполнена из короностойких полиимидно-фторопластовых пленок ведущих мировых производителей (DuPont, ты? )

да что ж за истерика с Вами-то? Почему водородное охлаждение продолжает использоваться в генераторах большой энергетики (напряжение до 20кВ, мощность до гигаватта и более) я не знаю. Знаю, однако, что это так. Может, и каптон используют — и всё равно и водяное и водородное охлаждение. КПД 99% при гигаватте мощности — это 10 мегаватт в тепло. Если его не отводить, то и 400° стойкости не помогут, всё к дьяволу поплавится.
Впрочем, продолжайте шуметь про одно чудесное изобретение, которое решит сразу все проблемы — это характерно для офисных специалистов.

>> да что ж за истерика с Вами-то? 

>> это характерно для офисных специалистов

Ну это же не я полез всех учить уму разуму и пугать словами про магнитострикцию, авось забоятся и убегут. Я просто удивился весьма странному по современным меркам техническому решению. Но тут набежали мамкины производственники и стали мне рассказывать как мы смузихлебы офисные за дымом вейпов не видели производства, не таскали чемодан без ручки и колесиков набитый отсыревшими перфокартами и вообще.

>> Может, и каптон используют

Какжетаг, вы же меня двумя комментами выше чморили что

>> Ну точно, к материальному производству отношения иметь не приходилось

>> что бегать с вычитанным в википедии каптоном не получается

Уже попустило?

Ну РИТЭГам то и поныне альтернатив немного, да и атомным реакторам.

А не рассматривали ли вы вопрос построения мощных генераторов на сверхпроводниках, для электростанций? Можно было бы выиграть несколько процентов КПД, я полагаю.

Это давно делали.

Плюс автору за достижение целей! СтОит задуматься о защите от сверхтока, чтобы не ремонтировать отгоревшие обмотки. А ещё лучше - сделать регулирование тока двигателя.

Это должен делать контроллер двигателя. Я пытался настроить VESC – Open Source ESC, но без датчика положения ротора он работал нестабильно. Тяги свыше 300 гр с этим контроллером получить не удалось.

Есть сверхпроводящие устройства, которые размыкают сверхпроводящую цепь при превышении тока? Или возможен плавкий предохранитель — небольшой отрезок сверхпроводящего провода, меньшего сечения, чем остальная цепь?

А что будет при размыкании проводника с накопленной энергией? :)

Есть. Это одно из направлений деятельности компании СуперОкс. Но в данном случает, мощность это мегаваты и вес десятки тон. Если бы я занялся таким устройством, то это потребовало больше времени, веса, мощности самолёта.... В итоге я бы не смогла вытянуть этот проект.

Реально достижение мирового уровня - надо было официальных репортеров пригласить - все таки впервые...

ВТСП вот уже больше 30 лет будоражат умы, но никак не вырастут из коротких штанишек. Вроде сделали МРТ на жидком водороде, что существенно дешевле. А переход на жидкий азот должен дать экономический эффект в 100 000 раз в сравнении с гелием.

Любой практический успешный шаг использования ВТСП оправдан, и ваш безумный эксперимент - еще одна крепкая ступень к звездам.

И еще вопрос - на последнем видео при проворачивании винта рукой он позиционируется на определенных углах, как-будто на полюсах статора, но вроде в конструкции двигателя нет статорного магнитопровода. С чем это связано?

Реально достижение мирового уровня

Да! Вспоминаешь де Розье, д’Арланда, Монгольфье, Уточкина, Райт и др.

Во!!! Кто-то заметил ​.

Есть такой эффект. Причем когда обмотки теплые, то ротор вращается свободно, а когда они охладились, тогда и возникает этот эффект полюсности.

Я думаю это связано с эффектом Мейснера.

>> ВТСП вот уже больше 30 лет будоражат умы, но никак не вырастут из коротких штанишек.

До-о-о. Десятимегаваттные ветряные турбины со сверхпроводящими генераторами это очень короткие штанишки. Как и судовой двигатель на 36 Мегаватт построенный еще в 2009-ом. По сравнению с такими короткими штанишками - авиамодель это, конечно, гигантский рывок вперед.

Собственно один из первых промышленных производителей ВТСП провода AMSC еще лет десять назад перешел к тому что турбины и генераторы для них - его основная продукция.

https://www.amsc.com/wp-content/uploads/HTSGen_Bro_0312_forweb.pdf

https://www.amsc.com/wp-content/uploads/wt10000_DS_A4_0212.pdf

ИМЕННО!!!! Это коммерческая компания и их цель зарабатывать. Поэтому они делают большие электрические машины, где несмотря на все издержки связанные с наличием криожидкости все равно есть выгода от применения ВТСП.

А большие машины - большие деньги.
Но так-же это означает что маленькими двигателями они не занимаются :)

Ну это как с газовыми турбинами. Большие стоят миллионы и являются шедеврами инженерии. А мелкие для энтузиастов носимой реактивной техники делает одна немецкая компания. Но это же не говорит о недостаточном развитии газотурбинной технологии, которая в коротких штанишках обеспечивает основу электрической генерации и авиацию, крупнее кукурузника. Просто суть технологии определяет ее нишу.

Не рассматривали вариант, когда криогенная часть создает вращающееся магнитное поле и не содержит движущиеся части, а снаружи редкоземельные магнитики на лопастях винта ловят это вращающееся поле?

Чем больше расстояние, тем меньше КПД.

Имеется ввиду синхронный двигатель (без скольжения). Потерь в проводах нет, магнитопровода (с потерями на перемагничивание) тоже нет, излучение на таких частотах ничтожно, т.е. пока обеспечивается синхронизм, потери не зависят от расстояния (поправьте?) - пока не пропадет синхронизм (а это уж точно зависит от расстояния)

Ну, только чем дальше винт, тем меньше вы энергии можете ему передать за такт переключения обмоток, напряженность поля-то падает. Поднимите напряженность поля, чтобы компенсировать — возрастут потери в не-сверхпроводимой части. Не поднимите — ну в лучшем случае получите ситуацию «полчаса раскручиваемся, чтобы достичь взлетной скорости» и 10 минут восстанавливаем скорость вращения после порыва ветра в полете.
А совсем близко без магнитопровода расположить не получится.

Да, согласен, потери в контроллере и питающих проводах возрастут при увеличении тока, необходимого для увеличения дистанции. Да и контроллер должен быть продвинутый, поскольку нагрузка реактивная - надо как-то рекуперировать энергию индуктивности при сбросе поля.

Вобщем, идея сомнительная (но не опробованная :)

Данный двигатель является синхронным. В принципе это BLDC инранер.

Кстати в первом полете 2 мая, как мне кажется как раз произошла рассинхронизация двигателя и его остановка.

В статоре нет никаких подвижных частей (он-же статор :)).

Магниты на лопастях... звучит сложно и неэффективно. Лопасти снаружи криостата. Между катушками и винтом как минимум 10 мм термозащиты, а значит силы магнитного сцепления будут меньше. Так-же уменьшиться обратная эдс на свободной катушке и прийдется ставить датчик положения ротора.... и пошло и поехало усложнение, увеличение, дорожание, продление... круг замыкается ... добро пожаловать в ад разработчика.

С почином!
Интереснее всего читать про "почему не заработало и сломалось" - это и самое полезное. :)

Подвод тока от источника к двигателю сверхпроводящим делать не планируется?
Вскипевший азот всё равно холодный, нужно его будет пускать на охлаждение батареи?

Безкаркасные катушки в планах - в смысле использование упругости самих лент и там, где надо ставить растяжки и углеродных нитей? Многовитковость планируется? Мощи ведь много не бывает :).

Как конфигурацию витка катушки считали? Оптимум по магнитному полю в пространстве возможных конфигураций с ограничениями на изгиб и кручение?

Совершенствование ротора - в смысле сделать его многополюсным?

Все улучшения, которые описаны в статье возможны, но нет в этом необходимости.

В принципе, конкретно с этим двигателем, ничего не планируется. Цель была сделать один полет и она достигнута. Для этого пришлось сильно упрощать конструкцию не оглядываясь на эффективность, какие-либо параметры.

Для того что-бы что-то делать дальше должна быть цель. К примеру первый полет с человеком на борту. Но я такое не потяну.

Ну, если именно с инженерной точки зрения смотреть, то та же задача повышения эффективности катушек на объем, на массу - ей всю жизнь заниматься можно, выгрызая процентик-другой то тут, то там :).

Маленький двигатель, тем более, летающий, более требователен к такой эффективности. А для больших простота изготовления (дешевизна в конечном счёте) может оказаться важнее.

Ваши мотивы - это ваши мотивы, просто сайт во многом айтишный, а использование генетических (эволюционных) подходов может оказаться продуктивным для поиска оптиумов, типа как для антенн космических делали (в космосе, кстати, с охлаждением до абсолютного нуля не очень хорошо :) )
https://www.lastmile.su/files/article_pdf/2/article_2140_890.pdf

А постановка задачи должна быть инженерной: что есть функция полезности (стоимости), какие параметры описывают разнообразие конструкций.

Я писал об этом в комментариях. Но на тот момент такой новости ещё не нашел.

Автор - однозначно - молодец! А на вопрос "инженерной эффективности" - я так понимаю - что в связи с тем что тема чрезвычайно сложная, трудоёмкая, и не тривиальная для DIY изготовления, сам факт успешного изготовления и испытаний сего макета - это очень круто!

Легко сидя дома на диване думать о " инженерной эффективности" ничего не делая. Так что, уважаемый автор - удачи!

И совершенно делитантский вопрос - возможно Вам имело бы смысл, часть работы связанной с изготовлением самого летака делегировать кому бы то ни было ? А, самому сконцентрироваться на моторной установке?? Есть такой широко известный в узких кругах DIY Игорь Негода. вот такой дуэт было б интересно посмотреть!

P.S. Только не кидайте тапками пожалуйста, на тему: " я профессионал, а кто это Негода?" Я все прекрасно это понимаю и не спорю. Просто интересный парень, страдает по моему фигнёй уже сейчас, а мог бы пользу приносить!

Спасибо за понимание. Адаптировать конструкцию и технологию, под изготовление простыми легкодоступными средствами, в самом деле непростая задача.

Я рассчитывал только на свои силы. Хотя мне помогали сотрудники СуперОкс. О том, что бы связываться с Игорем Негодой я даже не думал. Во первых я сам до конца не верил, что мне удастся облетать двигатель до лета. Во вторых Игорь живёт и творит в Ростове-на-Дону, а я в Люберцах. В третьих я с ним лично незнаком, хотя посидеть за рюмкой чая с ним, не отказался бы.

Я лично уважаю Игоря за его творчество. Мне кажется надо половину зарплаты сотрудников ЦИАМ ему отдавать, пока они сами не научатся такие движки делать.

Кстати технологию изготовления фюзеляжа подсмотрел у него. Так что косвенно Игорь поучаствовал в моё проекте, за что ему спасибо, даже если он не узнает ​.

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.