стань автором. присоединяйся к сообществу!
Лого Сделано у нас
35

Представлен макет гибридно-электрической силовой установки для электрического самолета

Следи за успехами России в Телеграм @sdelanounas_ru

НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» и входящие в его состав научно-исследовательские институты авиационной промышленности представили на Международном авиационно-космическом салоне МАКС-2017 макет демонстратора гибридно-электрической силовой установки. Эта установка создается в рамках формирования опережающего научно-технического задела для разработки перспективного полностью электрического самолета. Ее главная особенность — применение электрического оборудования (электромотор, генератор, шины и т. д.), использующего эффект высокотемпературной сверхпроводимости.

  • макет
  • макет
Макет гибридно-электрической силовой установки для перспективного электрического самолета размерностью 9-19 кресел, в экспозиции авиасалона МАКС-2017 © 

В гибридно-электрической силовой установке питание электромотора осуществляется от аккумуляторных батарей и/или от генератора, приводимого во вращение от вала газотурбинного двигателя.Такая силовая установка — промежуточный этап перед созданием полностью электрической силовой установки. Ее применение позволит уменьшить затраты топлива, эмиссию вредных веществ, снизить шум и увеличить ресурс газотурбинной части. Планируемая номинальная мощность перспективной гибридно-электрической силовой установки — 500 кВт.

  • макет-1
  • макет-1
Демонстратор с другого ракурса (с)

В реализации проекта участвуют ЦИАМ, СибНИА, ЦАГИ, а также ЗАО «СуперОкс». Координатором проекта выступает НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского».

Насколько известно, на первом этапе усилия будут направлены на создание уникальной гибридно-электрической силовой установки, основанной на использовании сверхпроводников. На основе отработанных технологий затем планируется приступить к созданию серийного электрического двигателя для самолета на 9-19 пассажиров. Вся программа рассчитана на три года.

«Разработка этой силовой установки — важный практический шаг России на пути к созданию полностью электрического самолета. Мы убеждены в необходимости формирования системного научно-технического задела в этой области, — говорит генеральный директор НИЦ „Институт имени Н.Е. Жуковского“ Андрей Дутов — Это технологии, которые позволят обеспечить конкурентоспособность отечественной авиационной техники через 15-20 лет в новом технологическом укладе. По нашим оценкам, новые источники энергии на борту — это одна из тех областей, где можно добиться прорывных результатов».

  • макет-2
  • макет-2
При создании гибридно-электрической силовой установки используются компетенции ведущих отечественных научных центров. В частности, головным исполнителем научно-исследовательской работы является ЦИАМ. Он отвечает за ее разработку в целом и формирование требований ко всем ее компонентам. СибНИА создаст летающую лабораторию и будет проводить летные испытания. Электрооборудование с использованием эффекта высокотемпературной сверхпроводимости разрабатывается инновационной российской компанией «СуперОкс» — одним из немногочисленных мировых производителей сверхпроводников. ЦАГИ формирует общие требования к такой силовой установке и создает перспективные компоновки полностью электрических летательных аппаратов.

«Работы по освоению „электрических“ технологий для авиации сегодня ведутся во всем мире. В ЦИАМ и институтах, входящих в состав НИЦ „Институт имени Н.Е. Жуковского“, электрификацию рассматривают как наиболее перспективную технологию в авиастроении. И ключевое место здесь занимает именно силовая установка, — говорит генеральный директор ЦИАМ Михаил Гордин. — Комплексные теоретические и экспериментальные исследования по созданию гибридной силовой установки проводятся в ЦИАМ уже более 10 лет. За это время мы добились значительных результатов в исследовании различных обликов силовой установки и их оптимизации. Сегодня интересы наших ученых сосредоточены на работе по созданию и испытаниям элементов гибридных силовых установок, топливных элементов с высокими удельными показателями и накопителей энергии».

  • НИЦ
  • НИЦ
Разработчик концепции электродвигателя — НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» на авиасалоне МАКС-2017

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👈

  • -4
    Нет аватара NeoGeography
    19.07.1718:48:29

    применение электрического оборудования (… шины и т. д.)
    Электрические шины — это свежо, прямо в сколково на мегагрант.

    • Комментарий удален
      • 0
        Нет аватара NeoGeography
        19.07.1720:03:55

        Ещё смешнее. Шины (и вообще провода) оборудованием НЕ ЯВЛЯЮТСЯ

        • Комментарий удален
          • 0
            Нет аватара NeoGeography
            19.07.1721:25:41

            Интернет ходи, понимай — нет, сделаноунас называется. В этом определении «Оборудование — совокупность оборудования…» ключевое слово — совокупность. Гвоздь или провод сами по себе оборудованием не являются. Хотя в составе оборудования могут присутствовать.

            • Комментарий удален
              • 0
                Нет аватара NeoGeography
                19.07.1721:45:49

                Хорошо, согласен с такой формулировкой. Хотя написано неуклюже и напоминает перечисление «оборудований». В данном случае уместнее было бы говорить о системе.

                Вообще дело хорошее и перспективное, желаю удачи разработчикам. Как ВТСП впихнуть в двигатель и вообще в самолёт не очень представляю, много жидкого азота потребуется.

                • 2
                  Нет аватара guest
                  20.07.1708:39:00

                  Оно вообще в электромашинах ниочинь. Сверхпроводники рулят там, где нужны сильные, но стабильные поля. Переменных магнитных потоков сверхпроводящие магниты очень не любят.

                  • -1
                    Нет аватара NeoGeography
                    20.07.1712:50:53

                    Какие магниты, к слову, используют в современных маглевах — например, в самом свежем корейском? Обычные постоянные, электромагниты или сверхпроводящие?

                    Переменных магнитных потоков сверхпроводящие магниты очень не любят.
                    Вон оно как… Вроде же поля внутри нет вообще?

                    Отредактировано: NeoGeography~12:52 20.07.17
                    • 2
                      Нет аватара guest
                      20.07.1713:30:19

                      Какие магниты, к слову, используют в современных маглевах — например, в самом свежем корейском? Обычные постоянные, электромагниты или сверхпроводящие?

                      Всякие. Обычные электромагниты, правда, слишком много потерь дают, поэтому в современных моделях используют только постоянные и сверхпроводящие. Маглев на постоянных магнитах, правда, пока только в разработке, в коммерческой эксплуатации на нынешний момент только сверхпроводящие магниты. Но там они используются, по сути, для создания именно постоянного поля.

                      Вон оно как… Вроде же поля внутри нет вообще?

                      Внутри чего? Внутри обмотки соленоида поля формально нет, но проблема не в этом. Дело в том, что по закону индукции любое изменение поля создаёт в обмотке ЭДС самоиндукции. Обычному электромагниту на это пофиг, но в сверпроводящих на самом деле существет достаточно тонкая структура линий тока, и тонкий баланс между текущими в них потоками, который нарушается при добавлении туда ещё и токов самоиндукции, что приводит к возникновению в обмотке транзиентных напряжений, локального нагрева и может привести к квенчу. Поэтому скорость изменения магнитного поля во всех сверхпроводящих магнитах ограничена. Это первая причина. Вторая причина — при изменении магнитного поля на обмотку действуют переменные электромагнитные силы, что приводит к шевелению витков друг относительно друга и тоже её нагреву. Скажем, вот у меня сейчас при перебросе поля от 0 до 0,5 Тесла магнит нагревается от 4,11 К до 4,34 К, то есть на довольно солидные 0,23 кельвина. При работе около критической температуры мы тоже запросто можем получить квенч.

                      • -1
                        Нет аватара NeoGeography
                        20.07.1714:18:18

                        Большое спасибо за подробный ответ.

                        в коммерческой эксплуатации на нынешний момент только сверхпроводящие магниты
                        Видел корейский (но не ездил), удивило отсутствие какой-то защиты от магнитных полей. Или там золотые часы пассажиры не носят? Показалось странным.

                        запросто можем получить квенч.
                        Какая защита — медная обмотка, или что-то не столь дорогостоящее?

                        • 2
                          Нет аватара guest
                          20.07.1714:59:22

                          Видел корейский (но не ездил), удивило отсутствие какой-то защиты от магнитных полей. Или там золотые часы пассажиры не носят? Показалось странным.

                          В принципе, в зависимости от конфигурации привода, поля в вагоне может и вообще не быть, это надо смотреть чертежи конкретной установки. У меня на аппарате, например, обычный цилиндрический соленоид, так даже на максимальном поле в 8 Тесла там утечка не выходит за пределы криостата дальше 2 метров.

                          Какая защита — медная обмотка, или что-то не столь дорогостоящее?

                          Медь там не поможет — она в принципе омическая (в смысле, вообще не переходит в сверхпроводящее состояние, хотя и очень сильно теряет сопротивление), а квенч это и есть одномоментный переход сверхпроводящей обмотки в омическое состояние. Обычно просто в системе управления магнита стоит блок обнаружения транзиентов (быстро меняющихся паразитных напряжений, связанных с переходными процессами) и блокировка изменения поля до их успокоения, плюс ограничители на скорость изменения. У меня, например, в мануале написано: менять ток на магните со скоростью не выше 4 ампер в минуту, что соответствует 2747 гаусс в минуту.

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