نجحت شركة نورثروب جرومان، إحدى الشركات العسكرية العملاقة في الولايات المتحدة، في اختبار أقوى محرك كهربائي للبحرية الأمريكية، وهو أول محرك كهربائي للدفع على متن السفن بقدرة 36.5 ميجاوات (49000 حصان) موصل فائق الحرارة (HTS)، وهو أسرع مرتين من سجلات اختبار تصنيف الطاقة للبحرية الأمريكية.
يستخدم المحرك ملفات من الأسلاك فائقة التوصيل ذات درجة الحرارة العالية، وتبلغ سعة حمله 150 مرة قدرة الأسلاك النحاسية المماثلة، وهو أقل من نصف قدرة المحركات التقليدية.سيساعد ذلك في جعل السفن الجديدة أكثر كفاءة في استهلاك الوقود وإفساح المجال لقدرات قتالية إضافية.
تم تصميم النظام وبناءه بموجب عقد مع مكتب الأبحاث البحرية الأمريكي لإثبات فعالية المحركات فائقة التوصيل ذات درجة الحرارة العالية كتقنية الدفع الأساسية للسفن والغواصات الكهربائية بالكامل التابعة للبحرية في المستقبل.قامت قيادة الأنظمة البحرية البحرية (NAVSEA) بتمويل وقيادة الاختبار الناجح للمحرك الكهربائي.
استثمرت البحرية الأمريكية أكثر من 100 مليون دولار في تطوير تكنولوجيا فائقة التوصيل في درجات الحرارة العالية، مما يمهد الطريق ليس فقط للسفن البحرية، ولكن أيضًا للسفن التجارية، مثل الناقلات وناقلات الغاز الطبيعي المسال، والتي يمكنها أيضًا الاستفادة من الفضاء. وفوائد كفاءة المحركات فائقة التوصيل ذات درجة الحرارة العالية.
توضح اختبارات الحمل كيف يتصرف المحرك تحت الضغط وظروف التشغيل أثناء تشغيل السفينة في البحر.توفر مرحلة التطوير النهائية للمحرك للمهندسين ومتكاملي الدفع البحري معلومات مهمة حول خيارات التصميم وخصائص التشغيل للمحرك الجديد فائق التوصيل.
ومن الجدير بالذكر أن المحرك فائق التوصيل ذو درجة الحرارة العالية الذي طورته AMSC لم يتغير بشكل كبير من حيث تكنولوجيا المحرك الأساسية.تعمل هذه الآلات بنفس الطريقة التي تعمل بها الآلات الكهربائية التقليدية، وتكتسب مزاياها الكبيرة عن طريق استبدال ملفات الدوار النحاسية بملفات دوارة فائقة التوصيل ذات درجة حرارة عالية.تعمل دوارات محرك HTS "بالبرودة"، مما يتجنب الضغوط الحرارية التي تتعرض لها المحركات التقليدية أثناء التشغيل العادي.
لقد كان عدم القدرة على تحقيق الإدارة الحرارية المناسبة عقبة رئيسية في تطوير المحركات الكهربائية ذات الكثافة العالية وعزم الدوران العالية المطلوبة للتطبيقات البحرية البحرية والتجارية.في المحركات المتقدمة الأخرى عالية الطاقة، غالبًا ما يتطلب الإجهاد الناتج عن الحرارة إصلاحًا وتجديدًا باهظ الثمن للمحرك.
يدور محرك HTS بقدرة 36.5 ميجاوات (49000 حصان) بسرعة 120 دورة في الدقيقة وينتج 2.9 مليون نيوتن متر من عزم الدوران.تم تصميم المحرك خصيصًا لتشغيل الجيل القادم من السفن الحربية في البحرية الأمريكية.المحركات الكهربائية بهذا الحجم لها أيضًا استخدام تجاري مباشر على السفن السياحية الكبيرة والسفن التجارية.على سبيل المثال، تم استخدام محركين تقليديين بقدرة 44 ميجاوات لدفع سفينة الرحلات البحرية الشهيرة إليزابيث 2.ويبلغ وزن كل محرك أكثر من 400 طن، وسيزن المحرك الكهربائي HTS بقدرة 36.5 ميجاوات حوالي 75 طنًا.
وقت النشر: 01 أغسطس 2022