空中客车：低温超导提升到新高度

空中客车公司的超导动力系统演示机 ASCEND 取得了世界第一。 在过去的三年里，一个专家小组开发并制造了专门根据航空航天规格建造的低温超导电力推进系统。

2023 年 11 月，ASCEND 迈出了最后一步。 该团队成功启动了系统核心的 500 千瓦动力总成。 这是一个令人兴奋的突破。

在寻求更清洁的交通的过程中，氢动力燃料电池与高温或低温超导的结合可能会改变游戏规则。

超导带的电流密度是铜当量的一百倍。 低温冷冻该胶带使其能够几乎没有阻力地将电力从燃料源传输到推进系统。

这就是为什么空客 UpNext 先进超导和低温实验动力系统演示器 (ASCEND) 团队坐落在法国图卢兹郊外的一个大型仓库内，在过去三年里一直在探索低温超导对可为下一代供电的电力基础设施的影响 低碳飞机。

ASCEND，空中客车公司的超导动力系统演示机

这款 ASCEND 制造的电动机从超导带获取电力，由于其在低温下的电阻非常低，因此几乎没有电流损失。

ASCEND 于 2023 年 11 月结束，成功启动了 500 千瓦动力系统，该动力系统由超导磁带、低温电机控制单元和冷却系统以及超导电机组成。 就上下文而言，仅使用电力就需要大约 8 兆瓦的电力，才能将相当于当今城市跳跃涡轮螺旋桨飞机的电力推离地面。

ASCEND 动力系统驱动这款超导电动机

ASCEND 动力总成在德国奥托布伦的空中客车电动飞机系统测试设施成功开机时驱动了这台超导电动机。

该动力总成最初是在图卢兹附近的 UpNext 总部开发的。 然后，在该项目的最后阶段，空客工程师在德国奥托布伦的空客电动飞机系统测试中心对其进行了测试。 这是欧洲同类设施中最大的。 测试最终于 11 月启动，证实可以开发、组装和控制符合航空规格的完整超导和低温链。

这次成功的动力运行是航空航天领域低温技术的首次，距离现实世界的条件又近了一步。 ASCEND 团队是如何走到这一步的？

空中客车公司的超导动力系统演示机 ASCEND 取得了世界第一。

2023 年 11 月，ASCEND 迈出了最后一步。 该团队成功启动了系统核心的 500 千瓦动力总成。 这是一个令人兴奋的突破。

超导技术可能看起来像科幻小说，但它已经存在了几十年。 如今它主要用于医学图像扫描仪； 需要高磁场的科学实验，例如CERN的大型强子对撞机； 或地面电力运输。 然而，公开市场上的测试设施很少，国际生态系统还不成熟。

“我们需要的技术已经存在，”ASCEND 项目负责人 Ludovic Ybanez 说道。

 我们的目标不是重新发明轮子。 其目的是确定最好的公司和研究机构，并将其技术应用于飞机上。 我们与 20 多个合作伙伴组成的网络密切合作，设计了一种低温动力系统，可将电气系统的效率提高至少 4-5%。

Ludovic Ybanez，ASCEND 项目负责人 空客 UpNext

ASCEND，空中客车公司的超导动力系统演示机

空客 UpNext 工程师 Reda Abdouh 正在观察 ASCEND 超导低温测试台。 当它含有的液氮被释放时，突然的寒冷会导致它周围的空气凝结。

作为空中客车公司的创新实验室，UpNext 的做法与众不同。 考虑到初创企业的自由性和灵活性，ASCEND 的工程师（他们将时间分配在 UpNext 的图卢兹总部和奥托布伦）与德国同事一起手工构建了测试台环境。

您会在图卢兹仓库内的一个小密室里找到一些不起眼的白色盒子。 虽然它们从外面看起来很简单，但这些盒子却容纳着复杂的系统。

这些自制设备大约一米半高，类似于一台特大号家用电器，ASCEND 团队在这些设备中测试超导材料在飞机热循环中的表现。 当暴露于极低温度（通常低于-170°C）时，此类材料的电阻变为零。

这可能看起来非常冷，但广泛用于工业过程的液氮温度约为 -200°C。 动力总成部件反复遭受极端热冲击，在这些环境中进行测试，以确定低温对电力推进系统性能的潜在影响。

ASCEND，空中客车公司的超导动力系统演示机

空客 UpNext 团队制造了自己的电动演示电机。 ASCEND 表明，超导动力系统有可能实现电力推进的重大功率转变，从数百千瓦到数兆瓦。

传统的电动动力系统需要高电压来限制功率损耗。 在电动飞机上，超导动力系统可以降低电压并几乎消除损耗，同时控制整个系统的重量和尺寸。 超导的条件将通过用于将飞机上的液态氢维持在-253°C的相同低温过程来创造，其中氢用于通过燃料电池内的电解发电。

超导带的电流密度是铜当量的一百倍。

在起步缓慢之后，航空航天超导生态系统正在走向成熟。 随着“上升”章节的结束，另一个章节将开启。 这场竞赛的目的是及时成熟并加速该技术，以实现空中客车公司到 2035 年驾驶氢燃料电池动力飞机的雄心。

ASCEND 团队使用这些内部设计和建造的测试台，通过将动力总成组件暴露在极端温度循环下来测试它们。