В России вот-вот взлетит самолет — электролет с гибридным двигателем и на альтернативных видах топлива

В России вот-вот взлетит самолет — электролет с гибридным двигателем и на альтернативных видах топлива

14.07.2021 0 Автор admin

В России вот-вот взлетит самолет — электролет с гибридным двигателем и на альтернативных видах топлива

В России интенсивно обсуждается создание гибридной силовой установки (ГСУ) на альтернативных видах топлива для регионального самолета.

Об этом сообщил гендиректор Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) им. П.И. Баранова (входит в НИЦ им. Жуковского) М. Гордин.

Тезисы:

НИР «Электролет СУ-2020» ориентирована на создание демонстратора ГСУ с использованием эффекта высокотемпературной сверхпроводимости.

ЦИАМ — головной исполнитель, компания СуперОкс — дочка НИЦ Институт им. Жуковского, — ключевой соисполнитель,

ЦИАМ одновременно с ФПИ (Фонд перспективных исследований) обсуждают создание на базе двигателя ВК-2500 полностью сверхпроводящей ГСУ мощностью 1500 кВт.

ГСУ будет использовать в качестве топлива и хладагента жидкий водород или сжиженный природный газ.

в 2019 г. были проведены стендовые испытания демонстратора и подготовлен проект создания летающей лаборатории на базе самолета Як-40,

в качестве тепловой машины взят турбовальный двигатель ТВ2-117, который заменит 1 из 3х двигателей Як-40, которые располагаются в хвостовой части,

для двигателя разработан и изготовлен генератор мощностью 400 кВт, собран аккумуляторный блок, система управления. Испытания каждого элемента проводились по отдельности и в составе силовой установки на наземных стендах. Это совместная работа с Уфимским государственным авиационным университетом,

по итогам летных экспериментов и проект на базе ВК-2500 можно будет говорить о начале опытно-конструкторских работ по созданию гибридной силовой установки для самолета местных воздушных линий.

испытания в составе летающей лаборатории на базе Як-40 пройдут до 2022 г.

В использовании сверхпроводников в двигателе — Россия впереди планеты всей, и это радует.

В «носу» ЯК-40 установят электродвигатель, использующий эффект высокотемпературной сверхпроводимости и криогенную систему, который разработал СуперОкс.

Читайте также  Ульяновская область станет центром России по возрождению малой авиации

Высокотемпературный сверхпроводящий электроэнергетический комплекс обеспечит более высокие удельную мощность и КПД «электрических» компонентов (электродвигателей, генераторов, силовых шин передачи электроэнергии) гибридной СУ по сравнению с традиционным электротехническим оборудованием.

Технология работы ГСУ:

двигатель внутреннего сгорания приводит в действие генератор;

генератор вместе с аккумуляторами обеспечивает энергией электромотор, соединенный с винтом низкой частоты вращения;

рулежка производится только с использованием электроэнергии;

взлет, набор высоты, полет в крейсерском режиме, снижение — с помощью генератора и аккумуляторов,

посадка — только с использованием электроэнергии.

Преимущества гибридного авиадвигателя:

на 50% меньше выбросов вредных веществ (СО2) в атмосферу,

менее шумный,

на 50% меньшее потребление топлива,

решение проблем недостаточной емкости аккумуляторных батарей.

Твердооксидные топливные элементы (solid oxide fuel cell, SOFC) вырабатывают электричество, соединяя водород из авиационного топлива с кислородом из воздуха.

Мощности этих элементов хватит для обеспечения самолета энергией в крейсерском режиме полета и для подзарядки аккумуляторов, необходимых для увеличения мощности при взлете и во время экстренных ситуаций.

В первую очередь, говоря о гибридном двигателе, имеют ввиду тенденцию перехода на электродвижение.

Поэтому и проект по типу электромобиля назван Электролет.

Использование двигателей на сжиженном природном газе (СПГ) — это совершенно другой путь развития, еще не достаточно изученный.

Использовать гибридные силовыми установками с криогенным охлаждением предпочтительнее для малой авиации.

Криогенное охлаждение повышает мощность электрических машин.

В этом случае СПГ используется как топливо и охладитель для электромотора.

Терминология.

Более электрический самолет (БЭС) — это летательный аппарат, у которого:

тягу создают традиционные газотурбинные или поршневые двигатели,

отсутствуют гидравлические и пневматические системы, обычно предназначенные для работы гидро- и пневмоприводов органов управления и шасси. Вместо этого используются электроприводы,

Читайте также  Он полетит

нет отбора воздуха от двигателей для противообледенительной системы и системы кондиционирования воздуха. За счет этого снижается масса и повышается надежность всех систем, повышается КПД авиадвигателей, что в итоге приводит к снижению расхода топлива и вредных выбросов.

Полностью электрический самолет это летательный аппарат, у которого:

присутствуют все элементы БЭС,

отсутствуют традиционные тепловые двигатели в силовой установке,

тяга создается электродвигателями. Энергией такая силовая установка питается от аккумуляторов или от топливных элементов.

НИР Электролет СУ- 2020 — государственный проект по заказу Минпромторга РФ, полученный ЦИАМом в 2020 г.

НИР рассчитана на 3 года и является продолжением НИР «Электролет СУ», которая была успешно завершена в 2019 г. наземными испытаниями разработанного в ЦИАМ демонстратора гибридной силовой установки (ГСУ).

Цель НИР Электролет СУ- 2020 — создание самолетов с гибридными силовыми установками (ГСУ).

В проекте с ЦИАМ участвует еще 4 компании.

в ноябре 2019 г. специалисты СибНИА успешно испытали созданный ими генератор для питания гибридных силовых установок.

в марте 2020 г. специалисты СибНИА, УГАТУ, СуперОкс начали адаптацию генератора для самолета Як-40.

ФГУП СибНИА им. Чаплыгина также входит в состав НИЦ Институт им. Жуковского.