Россия готовит супер-двигатель

10.03.2018

В настоящее время мир переживает бум использования электродвигателей. Создаются автомобильные компании по производству экологически безопасных электрокаров. В небо поднимаются беспилотные такси, представляющие собой конвертопланы с электрическими двигателями. Разрабатываются даже самолеты на электротяге.

Помимо инновационной техники, электрические двигатели используются и в самих станках, с помощью которых производится техника, микроэлектроника, композитные материалы, медицинские приборы, миниатюрные беспилотники и проч., и проч. Для повышения производительности микроэлектроники, требуется миниатюризация станков для ее производства. Технологические процессы создания микроэлектроники требуют сверления отверстий очень небольшого диаметра, для чего требуются максимальные скорости вращения вала миниатюрного станка.

В настоящее время предел скорости вращения вала электрического двигателя зафиксирован на уровне в 1 000 000 оборотов в минуту. Однако российские ученые из Уфимского государственного авиационного технического университета сделали первый реальный шаг к преодолению этого скоростного барьера, поставив амбициозную цель – перешагнуть планку в 1 500 000 оборотов в минуту и выше. При содействии Российского научного фонда физики из Уфы разработали теорию и программный пакет, с помощью которых можно спроектировать такие сверхбыстрые электрические двигатели.

При помощи своего алгоритма ученые из Башкирии установили, что для сборки такого супердвигателя понадобятся особые магниты из сплава самария и кобальта. Магнитные изделия из этого сплава должны быть способны работать даже при чрезвычайно высоких температурах. Расчеты показывают, что для создания прототипа необходимы специальные подшипники на магнитной либо газовой подушке. Также не обойтись без особой системы охлаждения, которая будет отводить излишки тепла с помощью металла и воды. Сконструированная российскими физиками виртуальная модель показала, что двигатель сможет эффективно работать на частоте вращения в 1 200 000 оборотов в минуту.

Разработанная россиянами теоретическая модель также была опробована в деле на уже существующем в Уфе экспериментальном электродвигателе, который пока выдает полмиллиона оборотов в минуту. Проведенные тесты показали состоятельность разработанной физиками модели. Следующая амбициозная цель наших физиков – довести частоту вращения вала электрического двигателя до 1 200 000 оборотов в минуту. Эти разработки могут вывести российскую науку на передовой край.