?

Log in

No account? Create an account
Previous Entry Share Flag Next Entry
Представлен макет гибридно-электрической силовой установки для электрического самолета
bmpd



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 гибридно-электрической силовой установки для перспективного электрического самолета размерностью 9-19 кресел, в экспозиции авиасалона МАКС-2017 (с) bmpd




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

Демонстратор с другого ракурса (с) bmpd



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

(c) bmpd

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

Разработчик концепции электродвигателя - НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» на авиасалоне МАКС-2017 (с) bmpd


На выставке экспонируется часть модели гибридно-электрической силовой установки, в мотогондоле которой находится электрический мотор, вращающийся винт и система его управления.


Примечание bmpd.
Общий потенциал повышения эффективности от использования традиционных технологий в авиастроении к 2030 году не превысит 35–40% от сегодняшнего уровня. Известно, что сейчас каждый новый технологический продукт отличается от от предшественника не более чем на 3–5%, при несоизмеримом объеме инвестиций. В определенной мере в авиастроении по авиадвигателям и по аэродинамике достигнут потолок в технологическом развитии. Следует ожидать скачка, сопоставимого с переходом от винтовой к реактивной авиации. И самолеты на электродвижении могут стать одними из наиболее вероятных направлений прорыва.



  • 1
Предполагаю, что турбина во-первых будет работать на генератор в самом оптимальном режиме и во-вторых лобовое сопротивление гондолы с турбиной больше, чем гондолы с электромотором...

1. Добавляется вес генератора, вес электромотора, вес коммутирующей и распределительной системы, а это еще и охлаждать нужно. То есть, потребуется турбина большей мощности, а значит и потребление топлива вырастет.
2. Лобовое сопротивление практически не изменится, ибо лобовое сопротивление турбины определяется размерами воздухозаборного устройства. Где бы турбина не располагалась, в мотогондоле ли, в фюзеляже ли, но воздух к ней подводить необходимо, а значит будет и воздухозаборник соответствующих размеров.

По первому пункту как раз работа и идет. Без освоение производства мошных вентилей и рекордно малых переходных сопротивлений элементов управления в радиоэлектроннике все это можно хоронить. Надежда есть.

Генератор и электромотор никуда не денутся, пусть и чутка уменьшатся в массогабаритах. Даже при использовании ВТСП потребуется использовать захолаживание, т.е. добавляем еще вес системы захолаживания. Это же не судостроение, это авиация, где вес имеет значение. Применение того или иного типа привода должно осуществляться по технико-экономическому обоснованию, а не потому, что "это модно-молодежно, Маск же сделал" или "это инновации и экономика нового типа".

Я согласен но экспериментальная работа должна вестись уже сейчас. По мере накопления технологий готовится к производству. Иначе как всегда будем аутсайдерами.

Силовую электронику и без электроавиации нужно развивать, а для расчета ТЭО достаточно небольшой бумажной НИР.

  • 1