Как электродвигатели могут изменить российскую авиацию

0
19:20
90
Как электродвигатели могут изменить российскую авиацию

Российские учёные разработали прототип электрического авиационного двигателя. Об этом заявил глава Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) Михаил Гордин. Мощность мотора составляет 60 кВт, что позволяет оснащать им двухместные самолёты. Как полагают отечественные инженеры, совершенствование агрегатов на электрической тяге позволит сделать авиаперевозки более экономичными и экологичными. Эксперты уверены, что за подобными воздушными судами — будущее мировой авиационной индустрии.

Генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) Михаил Гордин сообщил о разработке прототипа электрического авиационного двигателя. По его словам, в перспективе данный образец может быть установлен на небольшие по размерам летательные аппараты.

«Эта научно-исследовательская работа («Перспективные гибридные силовые установки». — RT) заточена под объекты меньшего размера. В прошлом году мы сделали электродвигатель на 60 кВт (80 лошадиных сил)… Этот мотор является прототипом электрического авиационного двигателя», — заявил в интервью РИА Новости Гордин.

Как рассказал топ-менеджер, для проведения лётных испытаний новый силовой агрегат планируется установить на лёгкий двухместный отечественный самолёт «Сигма-4». В прошлом году реализовать эту идею не удалось из-за проблем с системой управления двигателем. Однако, как пообещал Гордин, неудачный опыт будет учтён и машина поднимется в воздух на электромоторе в течение этого года.

Авиационный электродвигатель мощностью 60 кВт был представлен широкой публике в августе 2019 года на международном авиакосмическом салоне МАКС в Жуковском. В первый день работы выставки демонстрационный образец осмотрели президент РФ Владимир Путин и его турецкий коллега Реджеп Тайип Эрдоган.

Как рассказывал Гордин, электродвигатель разрабатывается на основе водородных топливных элементов. Масса силового агрегата составляет всего 20 кг. Главным образом, изделие предназначено для оснащения двухместных самолётов. В проекте, помимо ЦИАМ, участвует Институт проблем химической физики РАН.

«Прорывные технологии»

В рамках решения Военно-промышленной комиссии от 17 июля 2019 года, в России реализуется концепция, предполагающая широкое внедрение в авиационную отрасль систем электродвижения. Одним из ведущих отечественных институтов в этой сфере является ЦИАМ.

По словам Гордина, в планы предприятия входит создание авиационных двигателей-демонстраторов, «на которых будут исследованы прорывные технологии». В частности, речь идёт об использовании высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), позволяющих уменьшить массогабаритные параметры силовых установок и повысить их КПД до 99%.

По информации ЦИАМ, электрические моторы обладают рядом преимуществ перед агрегатами внутреннего сгорания. Например, они более экологичные и менее шумные. Эти качества позволяют электродвигателям соответствовать самым жёстким международным стандартам, которые определяет Международная организация гражданской авиации (ИКАО).

«Внедрение электрических силовых агрегатов позволит сократить эмиссию вредных веществ. Также они относительно просты в производстве и эксплуатации по сравнению с двигателями внутреннего сгорания», — отметил в беседе с RT заслуженный лётчик РФ Владимир Попов.

Кроме того, как считают российские инженеры, прогресс в совершенствовании электрических моторов закладывает фундамент для проектирования летальных аппаратов с новыми характеристиками. При этом учёные признают, что для воплощения в реальность амбициозных инновационных идей потребуется не одно десятилетие.

Выступая на VI Открытой всероссийской конференции по аэроакустике, начальник отдела перспектив развития воздушно-реактивных двигателей ЦИАМ Анатолий Полев констатировал, что «разработка новых конкурентоспособных двигателей — затратный и длительный процесс».

Как пояснил учёный, период создания новых технологий в авиадвигателестроении составляет 10—16 лет, на их освоение и внедрение в летательные аппараты уходит примерно столько же времени. Тем не менее отечественные инженеры рассчитывают достичь определённых практических результатов уже в ближайшее время.

Так, в рамках научно-исследовательской работы «Электролёт СУ-2020» (осуществляется по заказу Минпромторга) в Сибирском научно-исследовательском институте авиации им. С.А. Чаплыгина создаётся летающая лаборатория на базе самолёта Як-40.

На этой машине будет испытываться экспериментальная гибридная силовая установка (ГСУ). Лётные испытания этого образца запланированы на 2022 год.

В «носу» самолёта инженеры установят электродвигатель, использующий эффект высокотемпературной сверхпроводимости. Он призван обеспечить более высокие показатели удельной мощности и КПД компонентов гибридного агрегата по сравнению с традиционными аналогами. В салоне летающей лаборатории будут размещены аккумуляторы и блоки системы управления.

Мощность гибридного двигателя составляет 500 кВт (679 л.с.): 400 кВт производят генераторы, 100 кВт — аккумуляторы. Масса двигателя — 95 кг, диаметр — 0,45 м, длина — 0,4 м. В перспективе подобной силовой установкой можно будет оснащать самолёты вместимостью до 20 пассажиров.

«Создание гибридных силовых установок — одно из ведущих направлений развития авиационной техники, которое может существенно повлиять на облик летательных аппаратов будущего. На исследования и разработку ГСУ направлены усилия практически всех ведущих авиационных научных и промышленных центров мира. В перспективе ГСУ позволят существенно сократить удельный расход топлива и вредные выбросы», — говорится в материалах ЦИАМ.

«Выигрыш может оказаться большим»

В интервью RT на полях МАКС-2019 начальник отдела электрических силовых установок ЦИАМ Антон Варюхин заявил, что «выигрыш от гибридизации может оказаться большим». Впрочем, от отметил, что существенный положительный эффект для авиационной отрасли станет заметен только с появлением изделий мощностью в несколько МВт и больше. Тем не менее, как полагает инженер, на некоторые типы воздушных судов уже сейчас можно устанавливать гибридные и электрические двигатели.

«Прежде всего, это лёгкие учебные самолёты. В будущем электродвигателем может быть оснащён, например, Ил-114-300, производство которого сейчас разворачивается. Для этого как раз необходимо достичь мощности в 2 МВт», — сказал Варюхин.

Владимир Попов также считает вопрос мощности ключевой преградой для распространения авиационных двигателей, работающих полностью или частично на электрической энергии. Однако, по прогнозу эксперта, в ближайшие годы отечественным специалистам удастся разработать аккумуляторы, которые позволят выпускать летательные аппараты на ГСУ и электромоторах.

«Конечно, необходим хороший источник питания, то естьмощные аккумуляторы. Они должны длительное время отдавать свою энергию двигателям — это сложная, но решаемая задача. На мой взгляд, на первом этапе электрические двигатели будут устанавливаться на самолётах и вертолётах лёгкого класса. Затем, наверняка, придёт очередь более габаритных машин», — рассуждает Попов.

В комментарии RT исполнительный директор агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев заявил, что уже сегодня уровень развития российской и зарубежной авиаотрасли позволяет производить самолёты с ГСУ вместимостью свыше 10 пассажиров. Дальность полёта зависит от ёмкости аккумуляторов и относительно невелика — не более 1 тыс. км.

«То направление, по которому идут российские учёные и инженеры, имеет хорошие перспективы. Я имею в виду использование эффекта высокотемпературной сверхпроводимости, значительно повышающего КПД электрического двигателя и дальность полёта при сохранении прежних показателей ёмкости аккумуляторных батарей», — утверждает Пантелеев.

Как рассказал аналитик, помимо небольших самолётов, сейчас на электрической тяге могут подниматься в воздух лёгкие вертолёты и БПЛА различного типа. Однако Пантелеев подчеркнул, что на сегодняшний день не приходится говорить о востребованности таких летательных аппаратов в коммерческих перевозках из-за их слабых технических характеристик и высокой стоимости производства.

«До коммерческих образцов пока далековато. Необходимо решить самые разные проблемы, например, разработать эффективный способ охлаждения электромоторов, которые при работе на максимальных режимах выделяют большое количество тепловой энергии. Тем не менее процесс идёт в правильном направлении. Это видно по российскому проекту ГСУ мощностью 500 кВт. Если он будет реализован, то появится база, необходимая для создания новых транспортных и пассажирских самолётов», — резюмировал Пантелеев. 

Источник:
ПОДПИШИТЕСЬ СЕГОДНЯ

Научитесь летать лучше с нашими техниками, статьями о погоде и безопасности, читайте последние обзоры парапланов и снаряжения; вдохновляйтесь приключенческими историями на лётную тематику. Друзья! Подпишитесь сейчас если наш сайт помог вам или просто понравился, вы можете помочь нам развиваться и двигаться дальше. Для этого можно:

* Оставить комментарий к статье.

* Подписаться на наш канал на YouTube.

* Подписаться на нашу группу ВКонтакте.

Спасибо!


RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!

Возможно вас заинтересует

Как электродвигатели могут изменить российскую авиацию
Российские учёные разработали прототип электрического авиационного двигателя.
Аэрошютное крыло ГИБРИД снято с производства!!!
С большим прискорбием получили с фабрики АРСО известие о том, что самые массовые и популярные крылья
Кубок Штубай 2020 бросил вызов коронавирусу
Кубок Штубай (Stubai Cup) 2020 бросил вызов коронавирусу, и в классических весенних условиях + 6 м /
Параплан: Семнадцать минут на К2
Высотный альпинист Макс Бергер использовал однослойный параплан Dudek Run & Fly, чтобы пролететь с 8
Всемирные Воздушные Игры 2022 ОТМЕНЕНЫ
Всемирные воздушные игры FAI 2022 были отменены.
Компания Stratolaunch подтвердила разработку гиперзвуковых летательных аппаратов
Специалисты американской компании продолжают работать над новыми гиперзвуковыми аппаратами.
Мировой рекорд Майка Кунга на высоте 7117 метов
21 января 2020 года Майк Кюнг снова попал в мировые рекорды, прыгнув с высоты 7 117 м над головой с
Беспилотный пассажирский дрон протестировали в Японии
Самобытная культура, древние традиции, тысячелетняя история и самые современные технологии сочетаютс

ЛТК СЛА АИР СПОРТ

Информационный портал клуба © "Air Sport Russia". Клуб внесён в единый реестр Московского отделения ОФ СЛА России - Регионального отделения ООГО "ДОСААФ России" № 31 от 26 июля 2010 года. * Для детей старше 16 лет.

Mail: airsport@mail.ru
Тел: +7 926 245 II 2I
Skype: airsport.ru

"ВУПИ" - Новейший аппарат авиаконструктора Кальберматтена
Целых 20 лет грезит швейцарец Лоран Калберматтен (Laurent de Kalbermatten) о необычных, невиданных летательных аппаратах: и вот!!!
Air Sport Russia 3 месяца назад 1
Моторама аэрошюта ФЕЛИКС
Для изготовления моторамы у вас должно быть три куска квадратной 30 мм трубы, один длинной 225 мм, два других по 470 мм.
Дмитрий Куликов 4 года назад 0
Рекомендуемое крыло и двигатель для аэрошюта ФЕЛИКС
Я рекомендовал бы использовать Rotax 503 – два карбюратора и двойное зажигание.
Дмитрий Куликов 4 года назад 0
Список материалов для постройки аэрошюта ФЕЛИКС
Пожалуйста, прочитайте данный буклет полностью, прежде чем заказывать материалы или начинать постройку аэрошюта ФЕЛИКС.
Дмитрий Куликов 4 года назад 0
Первый полёт человека. Ричард Пирс, 31 марта 1902 года
Популярная история гласит, что братья Райт в Китти Хок в США были первыми, кто полетел, но это не так!
Сергей Сергеев 3 месяца назад 0
Топливный бак аэрошюта ФЕЛИКС
Место для топливного бака у нас между вертикальной стойкой основного креста и подпоркой двигателя.
Дмитрий Куликов 4 года назад 0
Места под сидения аэрошюта ФЕЛИКС
Установка сидений очень проста. Можно сделать квадратной трубкой, можно круглой, можно полосой. Из подручного материала.
Дмитрий Куликов 4 года назад 0
Задние оси аэрошюта ФЕЛИКС
У Вас должна быть пара отрезков 30 трубы длинной 760 мм. Есть два варианта изготовления осей задних колёс.
Дмитрий Куликов 4 года назад 0
Основной крест аэрошюта ФЕЛИКС
Обратите внимание, для удобства и легкости присоединения основного креста к основной раме мы используем пластины и зажимы.
Дмитрий Куликов 4 года назад 0
Рулевые педали аэрошюта ФЕЛИКС
Теперь мы можем приступить к этой части нашего аппарата.
Дмитрий Куликов 4 года назад 0