Электрические машины на основе высокотемпературных сверхпроводниковых материалов с водородным охлаждением для системы электродвижения полностью электрических самолетов.

Цель исследования - разработка теории и создание методик расчета, оптимизации и основ конструирования электрических машин на основе высокотемпературных сверхпроводников второго поколения при охлаждении их жидким водородом. Приведены результаты обзора российских и зарубежных разработок в области электрических машин для гибридных и полностью электрифицированных самолетов. Рассмотрены их особенности, достоинства и недостатки. Изложены основные концепции создания перспективных тяговых систем будущих электросамолетов, в том числе распределенной. Представлены сведения о том, какими мощностными параметрами должны обладать компоненты систем электродвижения самолетов различных типов. Представлены сведения о наиболее известных разработках криогенных электрических машин для транспортных систем, в которых применялись низко- и высокотемпературные сверхпроводниковые материалы.Представлены: информация о проектах, в которых рассматривалось применение жидкого водорода в качестве топлива для самолетов; количественные показатели для сравнения преимуществ водорода по сравнению с авиационным керосином. Выполнена оценка возможных преимуществ охлаждения полупроводниковых преобразователей с помощью жидкого водорода. Сформулированы основные параметры, критерии и требования, которым должны соответствовать ВТСП электрические машины с охлаждением жидким водородом.Изложены основы теории и получены соотношения для расчета параметров ВТСП-генераторов и двигателей с водородным охлаждением для обеспечения высоких удельных параметров. На основе полученных аналитических соотношений определены основные параметры ВТСП-генератора и двигателей для распределенной системы тяги с учетом их охлаждения жидким водородом. Выполнена оценка параметров криосистемы на основе жидкого водорода для охлаждения ВТСП электрических машин с учетом её размещения на борту летательного аппарата.