次世代航空機向けに全超電導モータを開発、回転試験に世界で初めて成功九州大学

九州大学先進電気推進飛行体研究センターは2023年6月7日、次世代航空機向けに、回転機の界磁巻線だけでなく、電機子巻線まで含めた全てを超電導化した全超電導モータを開発し、液体窒素をポンプで循環させる冷却システムと組み合わせて、世界で初めて回転試験に成功したと発表した。

航空機は、2050年までにCO₂排出量実質ゼロという目標が策定されていることから、高効率化を目指しており、モータをガスタービンと発電機で発電した電力で駆動し、ファンを回して推進力を得る次世代航空機の開発が国内外で進められている。こうしたことから、開発グループでは、超電導技術を使った高効率かつ高出力電動推進システムの開発を進めていた。

超電導化すると、細い超電導線を巻いた巻線と無鉄心化で、従来のモータと比べ、同じ大きさで重量10分の1、出力2倍にできるが、超電導線は交流運転下では超電導特有の交流損失が発生する。

そこで、これまで開発を進めてきた超電導線の交流損失予測、低減および大電流容量化技術を適用することで、全てを超電導化した全超電導モータを開発した。また、次世代電動航空機向け400kW級全超電導モータの回転試験に世界で初めて成功した。

熱交換器ユニット

電気推進システム構成図

今後、実用化に向けた開発を引き続き進める。さらに、同システムの空飛ぶクルマへの適用も目指す。

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