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科学网2007年6月21日消息:据科技日报报道,美国佛罗里达州立大学、乔治亚理工学院和美国宇航局的科学家在近期出版的《超导科技》杂志上称,他们有能力制造出比普通航空发动机体积更小的、可以用作航空推进装置的超导电机和发电机。这意味着一种全电动推进飞机有可能在不久的将来问世。
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, `( m0 ^/ l$ x: O2 p+ U* x 这种尚处于研究阶段的新型动力飞机的优点是能效高,无温室气体排放,噪音较低。研究小组已经设计出了系统的仿真模型和优化工具,正在寻找有意开展合作的投资伙伴,以制造一台原型样机。; B7 j) F- U- V2 T# Z m; D
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目前,一般飞机普遍使用燃油喷气发动机,其关键缺陷是温室气体排放高,约占全球总排放的5%。因此,科学家们努力寻找一种能够替代燃油喷气发动机的动力装置。科学家们认为,超导电机可以作为这种替代动力装置,原因是超导体没有电阻的损失,可以作为新型飞行动力装置的有效部件。' b2 m; E" B) [% D3 c7 i8 @, z Q
& ]! y% o4 H/ d 研究人员认为,要制造电动飞机,就需要其推力装置功率大,重量轻而且结构紧凑。使用现有的技术,普通电机无法满足以上需求,因为如使用常规电机,常规磁铁的重量就是一般喷气发动机的5倍,相比起来,还没有燃油发动机效率高。! w* b# J ]+ {7 n, H: v; y2 X
) b: [5 h, j! Y. L 而超导电动机可以做得重量轻、能效高,在相同重量和相同能量输入下,它产生的扭矩是普通电机的3倍。此外,电动飞机的噪音远比一般喷气机的小。普通喷气机的噪音主要是来自于燃油燃烧发出的噪音。+ E$ F$ d. ~2 d: g |
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然而,超导磁铁不仅需要超低温,还对能源有独特的要求。研究小组负责人、美国佛罗里达大学的科学家马森认为,他们目前已具备了解决以上两个问题的能力,解决的途径就是使用低温的液氢来使燃料电池运转。液氢首先可以使超导磁铁具有低温工作环境,而且它的能效比是普通航空燃油的能效比的4倍。同时,液氢燃料没有污染和温室气体排放,只是在与氧气结合后生成热水。
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研究人员认为,这将是解决航空业温室气体排放的有效方法。 |
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