стань автором. присоединяйся к сообществу!
Лого Сделано у нас
119
Clausson 24 июля 2021, 19:31

На МАКС-2021 состоялся полет первого в России самолета с распределенной гибридной силовой установкой

Следи за успехами России в Телеграм @sdelanounas_ru

 © aviation21.ru

Летную программу второго дня МАКС-2021 открыл самолет — летающая лаборатория созданная СибНИА на базе самолета ТВС-2МС с дополнительными воздушными винтами распределенной электрической силовой установки установленными на нижнем крыле для исследования методов улучшения взлетно-посадочных характеристик за счет его активного обдува.

Летающая лаборатория с работающими электровинтами поднялась в воздух 29 марта этого года в рамках реализации проекта по созданию демонстратора транспортного беспилотного летательного аппарата сверхкороткого взлета и посадки с гибридной силовой установкой и активным обдувом несущих поверхностей (шифр «Партизан»), выполняемого СибНИА с 2019 года по заказу и при финансовой поддержке Фонда перспективных исследований.

Гибридная силовая установка на основе газотурбинного двигателя и сверхпроводникового электродвигателя дополняет два штатных турбореактивных двигателя самолета. Электромотор экономичнее аналогов на 5-20%.

Испытания данной силовой установки в составе самолета начались в феврале в Новосибирске.

В феврале в Новосибирске состоялся наземный этап испытаний самолета с первым в мире сверхпроводящим электрическим авиадвигателем в составе гибридной установки на базе самолета Як-40.

Гибридная силовая установка на основе газотурбинного двигателя и сверхпроводникового электродвигателя дополняет два штатных турбореактивных двигателя. Она состоит из блока аккумуляторных батарей, электрического двигателя мощностью 500 кВт (680 лошадиных сил) и энергоузла для его питания — турбовинтового двигателя и подключенного к нему электрогенератора. Электромотор экономичнее аналогов на 5-20% за счет использования высокотемпературных сверхпроводниковых технологий и криогенного охлаждения. Испытания гибридной установки в составе самолета начались в феврале в Новосибирске.

Для летных испытаний один из трех двигателей Як-40, которые располагаются в хвостовой части, заменен на турбовальный газотурбинный двигатель с электрическим генератором, разработанным Центральным институтом авиационного моторостроения им. П.И. Баранова (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») совместно с Уфимским авиационным техническим университетом.

А в «носу» летающей лаборатории установлен электродвигатель, использующий эффект высокотемпературной сверхпроводимости и криогенную систему, который разработан ЗАО «СуперОкс» по заказу Фонда перспективных исследований.

В проекте также принимает участие отечественная компания АО «РАА «Спецтехника» в разработке системы автоматического управления.

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈

  • 10
    Clausson Clausson
    24.07.2119:34:20

    Честно говоря, очень неожиданно, что на первый полет решились в рамках авиасалона.

    • 7
      Нет аватара Захарка
      24.07.2120:58:36

      Да уж, такого ещё не бывало…

      Но хорошо, что все прошло успешно.

    • 11
      Е.Юрий Е.Юрий
      25.07.2101:05:36

      Ну скорее всего это далеко не первый полет, но первый который демонстрируют публике и после испытаний   

  • 0
    АНС АНС
    25.07.2110:29:37

    Гибридная силовая установка на основе газотурбинного двигателя и сверхпроводникового электродвигателя

    Интересно, какой КПД этой системы в сравнении с обычным ГТД?

    • 5
      Clausson Clausson
      25.07.2112:06:15

      какой системы в сравнении с обычным ГТД?

      Какой КПД системы в целом нигде и никто не пишет. А сам двигатель 99,6% (то есть не имеет потерь на тепло) плюс в два раза легче при той же мощности.

      Если утвердится схема гибрида с ТРД, то плюсом станет сильно увеличенный ресурс последнего.

      • 3
        Е.Юрий Е.Юрий
        25.07.2114:33:31

        КПД двигателя очень высокий, только требуется жидкий азот. Жаль что пока без него не обойтись. Возможно физики и химики разработают ещё более высокотемпературный сверхпроводник.

        • 2
          Clausson Clausson
          26.07.2100:07:44

          Жидкий азот сейчас довольно дешевая субстанция. Кроме того, на многих аэродромах нарабатывают жидкий кислород, а азот сбрасывают так как девать его некуда…

          В общем жидкий азот вообще не проблема.

          • 0
            Е.Юрий Е.Юрий
            26.07.2110:32:03

            Интересно даже другое — какие характеристики у двигателя будут без жидкого азота и сможет ли он без него работать. Подозреваю что сможет с меньшей мощностью — а то вдруг на каком-то аэродроме не окажется этого газа.

  • 2
    Нет аватара Valdis15
    25.07.2111:33:23

    Перспективно для крупных экранопланов и дирижаблей.

    • 2
      Clausson Clausson
      25.07.2112:01:59

      Видимо да. Еще бы плюс обдув крыла.

      • 0
        Нет аватара Valdis15
        25.07.2115:21:33

        Несомненно. На экраноплане при разгоне поддув под крыло для воздушной подушки, потом обдув верхней поверхности. Это удобнее делать множеством небольших электромоторов на отклоняемых штангах. А в фюзеляже (либо в мотогондолах) пара очень мощных турбин, либо дизелей, с генераторами.

  • Комментарий удален
    • 2
      Нет аватара Valdis15
      25.07.2115:12:04

      Это просто ЛЛ — летающая лаборатория. Потестят двигатель и снимут.

  • 1
    Alex M Alex M
    25.07.2114:56:20

    В теории, могут ли появиться некие МС-21-320 с электрическими двигателями? Или для такого планера смена типа двигателя невозможна?

    • 2
      Нет аватара yaapelsinko
      25.07.2118:31:30

      Реактивный тепловой двигатель нужен для высоких скоростей. Никакие пропеллеры не обеспечат диапазон скоростей в 700-900 километров в час на экономичном режиме. Однако есть ещё такой момент, что самолёту на взлёте требуется изрядный запас мощности. Это вопрос безопасности, чтобы увереннее отрываться и удаляться от земли.

      Причём эта большая мощность нужна исключительно для того, чтобы разогнать все десятки или сотни тонн веса самолёта относительно воздуха так, чтобы обеспечить достаточную подъёмную силу. Теперь делаем финт ушами и разгоняем не самолёт относительно воздуха, а воздух относительно самолёта. Причём не всего самолёта, а только крыла (и, опционально, рулевых поверхностей). На это надо на порядок меньше мощности.

      Так что этот взлётный и посадочный запас мощности можно переложить на электродвигатели, уменьшив при этом мощность и прожорливость двигателей основных. Причём с электрическими двигателями, да при условии непродолжительной работы, есть большая гибкость. Даже у обычных «китайских» движков нормальная удельная мощность порядка 10 квт на кг веса. Это, если не ошибаюсь, тот же уровень, что и у хороших реактивных двигателей, но на порядки меньший масштаб и, как следствие, масштабируемость всей силовой установки. А если ещё организовать принудительное охлаждение да хоть имеющимся топливом прямо из баков, то это всё ещё можно и форсировать кратковременно. Ну, а когда дело доходит до сверхпроводников, то и подавно всё становится ещё более эффективно по массе.

      Так что тут широкое поле для исследований и разработок, но нужно мозгами работать и уходить от привычных подходов. Например, не пытаться изготовить эдакий импеллер мощностью 20 мегаватт, чтобы заменить им полноценный реактивный двигатель большой тяги.

      • 0
        Clausson Clausson
        26.07.2100:13:12

        Никакие пропеллеры не обеспечат диапазон скоростей в 700-900 километров в час на экономичном режиме.

        Ту-95М — 905 км/ч, РЦ-910 км/ч максимальная и 750 крейсерская. Какие проблемы?

        И что такое для электродвигателя есть «экономичный режим», если допустим, управление идет по частоте?

        • Комментарий удален
        • 0
          Нет аватара yaapelsinko
          26.07.2109:04:53

          Дочитывайте до конца.

      • 0
        Нет аватара qwerty_asd
        26.07.2108:46:10

        Отвод части воздушного потока из наружного контура ПД-14 на обдув крыла?

        • 0
          Нет аватара yaapelsinko
          26.07.2109:09:16

          Перетяжелять конструкцию с и без того избыточным двигателем?

  • -1
    Нет аватара vlad_i_slav
    25.07.2118:12:55

    Азот — только первый этап у них оказывается. Будет второй — жидкий водород. Охлаждение и он же — топливо.

    Отредактировано: vlad_i_slav~18:22 25.07.21
    • 0
      Clausson Clausson
      26.07.2100:16:47

      Забудьте вы про этот жидкий водород. Пиар это всё из-за того что в проекте на самом деле множество европейских компаний включая и Эйрбас. Короче это всё для европейских зеленых неучей (просто в противном случае в ЕС очень сложно получить финансирование). Именно поэтому сейчас чуть ли не все корпорации заявили о своих якобы водородных проектах…

      В теме жидкого водорода на самом деле еще фундаментальный конь не валялся, не решены проблемы хранения, не решена экологическая проблема образования закисей-окисей азота и т. д. и т. п.

      Пока не будет технологичных водородных топливных элементов водородная тема не взлетит… Ну разве что как добавка к природному газу. Вот это последнее точно будет при нашей жизни.

      Отредактировано: Clausson~00:18 26.07.21
      • 1
        Нет аватара yaapelsinko
        26.07.2114:27:06

        Люди делятся на два типа. Одни ищут новые возможности. Другие начитались книжек, абсолютно всё знают и с радостью докажут первым, почему ничего невозможно сделать.

        Водород на борту это топливо, которое можно и в топливный элемент запихать, и в двигателе сжечь. Поскольку водород холодный, он нахаляву охлаждает воздушно-топливную смесь, обеспечивая бесплатный форсаж без мороза за бортом или интеркулера. Поскольку водород очень холодный, он также даёт возможность запихивать на борт генераторы и электродвигатели с использованием сверхпроводимости, не заботясь об отдельном дьюаре под хладагент. Масса, затрачиваемая на обеспечение циркуляции хладагента по сверхпроводящим электроцепям, не перекрывает выигрыша в уменьшении массы проводников и электромашин. Да и жидкий водород сам очень лёгкий.

        • Комментарий удален
          • 1
            Нет аватара yaapelsinko
            26.07.2122:54:23

            Нет, такого типа людей не существует. Есть только те кто делает и те, кто ноет.

        • 0
          Clausson Clausson
          28.07.2122:16:36

          Люди действительно делятся на два типа, те кто создают вечные двигатели и те кто знает что это противоречит законам физики.    

    • 0
      shigorin shigorin
      27.07.2109:19:25

      Окститесь, жидкий водород -- чудовищно сложная штука. Температуры кипения-то хоть посмотрите, раз с тем же жидким азотом не работали, как понимаю…

  • 0
    shigorin shigorin
    27.07.2109:18:42

    Открыл из RSS по Як-40ЛЛ. Вижу картинку с ЛЛ на основе ТВС-2МС.

    Понятно, что оба -- гибриды.

    Но при чём тут одно к другому?!

    Гибридная силовая установка на основе газотурбинного двигателя и сверхпроводникового электродвигателя дополняет два штатных турбореактивных двигателя самолета. Электромотор экономичнее аналогов на 5-20%. […] на базе самолета Як-40.

    Это две разные новости, верните вторую на место, пожалуйста!

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,