Эсминцы типа Zumwalt (USS DD-21/USS DD(X)/DDG-1000)

Система размагничивания на высокотемпературных сверхпроводниках.

На ЭМ УРО типа "Замволт" установлена система размагничивания, основанная на эффекте высокотемпературной сверхпроводимости (HTSDGS - High-Temperature Superconducting Degaussing System). В ней применена сверхпроводящая кабель-шина фирмы "Америкэн суперкондактор", способная проводить электрический ток в 150-200 раз большей силы, чем медный кабель аналогичного сечения. В качестве рабочего тела криостата выбран газообразный гелий. Предпочтение отдано гелию в связи с его взрывобезопасностью и возможностью обеспечить высокую плотность рабочего тока за счет глубокого охлаждения кабеля.

Основное оборудование системы:

- криогенная установка, в состав которой входит: гелиевый компрессор (1,1 х 0,8 х 1,1 м, масса 220 кг) мощностью 7,5 кВт, питающийся от трехфазной сети переменного тока 230/460 В, 60 Гц; криогенный охладитель, питающийся от двухфазной сети переменного тока ПО В, 60 Гц; вентилятор; теплообменник и трубопроводы;
- соединительный блок (диаметр х длина - 0,75 х 0,3 м, масса 120 кг), предназначенный для подсоединения сверхпроводящих кабелей, кабелей электропитания, системы измерения, криогенной системы и системы вакуумирования;
- кабель-криостат наружным диаметром 48 мм с 20 сверхпроводящими кабелями внутри, способный обеспечивать магнитное поле с магнитодвижущей силой 1500-5000 А х В (ампер-витков) при рабочем напряжении менее 0,5 В. Длина кабеля от 20 до 200 м в зависимости от водоизмещения корабля, минимальный радиус изгиба 0,7 м, погонная масса 4,0 кг/м.

В состав корабельной системы размагничивания HTSDGS входит от 20 до 40 криогенных гелиевых компрессоров в зависимости от водоизмещения корабля (с целью снижения стоимости системы используются промышленные компрессоры мощностью по 100 кВт). Гелиевые компрессоры работают при температуре 30-60 К (от - 243,16 до - 213,16 °С). Каждый из них подключен к единому для всей криогенной системы соединительному блоку. Температура внутри кабель-криостата не выше 50 К (- 268 °С), давление около 7 кг/см2. При неработающей "теплой" (комнатная температура) системе оно может достигать 21 кг/см2. Рабочий ток от 100 до 200 А.

У криогенной корабельной системы размагничивания по сравнению с традиционной на 50-90 % меньшая масса и более низкая (на 60 стоимость монтажа. Протяженность кабелей системы сокращается на 90 %

 

The success in the development of HTS advanced magnetic degaussing system and a full-scale propulsion motor have proven HTS technology’s viability. In January 2009, NSWCCD successfully completed full-power testing of the world's first 36.5-megawatt (49,000 horsepower) superconducting ship propulsion motor at the U.S. Navy's Integrated Power System Land-Based Test Site in Philadelphia. Earlier in 2008, the Navy successfully installed an HTS degaussing coil aboard the USS HIGGINS (DDG 76), which underwent sea trials until March 2010 with successful operation during deployment with over 9,000 hours of operation and 37,000 nautical miles underway.
Both projects showed clear benefits of HTS systems with greater than 50% weight reduction vs. copper equivalents and increased efficiencies.