Как летает ЯК-40ЛЛ со сверхпроводящим электродвигателем
Наши проектыРоссийская ГазетаРГ-неделяРодинаТематические приложенияСоюз…Все рубрики Власть Экономика В регионах В мире Происшествия Общество Спорт Культура ДокументыТематические проектыВсе спецпроекты Русское оружие Автопарк Digital Кинократия Стиль жизни Живущие в Сити Квадратный метр Дубль дв@ Ушли на рассвете Юридическая консультацияСовместные проектыПушкинский конкурс Стань журналистом! Миссия выполнима В МГИМО — с «Российской газетой» Звезды Победы Год литературыО газете Реклама Подписка Медиацентр Контакты Вакансии Обратная связь Сервисы и приложенияИспользование материалов «РГ» Сведения о доходах руководителя Обязательная для публикации информацияRSS
Как летает ЯК-40ЛЛ со сверхпроводящим электродвигателем 27.07.2021 / 17:15 Текст: Наталия Ячменникова
Это стало мировой премьерой: первый российский "электросамолет" — летающая лаборатория Як-40ЛЛ с демонстратором технологий гибридной силовой установки (ГСУ) совершил полет на МАКС-2021. Летающая лаборатория отлетала отлично.Эксперты отмечают четкую слаженность совместной работы систем самолета и ГСУ, в состав которой входит первый в мире сверхпроводящий электрический авиадвигатель. Он дополняет два турбореактивных двигателя самолета. Применение технологий высокотемпературной сверхпроводимости в перспективе позволит существенно снизить массу и габариты электрических машин и повысить КПД. Для авиации это критически важно: полет — всегда борьба с весом. И здесь мы опережаем мир на 2-3 года, потому что подобный подход еще никто не демонстрировал и такие технологии не показывал.
Сверхпроводящий электродвигатель мощностью 500 кВт, вращающий воздушный винт, расположен в носовой части Як-40ЛЛ. Там же находится и система криогенного охлаждения на жидком азоте. Питание электродвигателя осуществляется от электрического генератора, вращаемого турбовальным газотурбинным двигателем, он установлен в хвостовой части, и блока аккумуляторных батарей. Взлетаешь на электромоторе, там, где можно, запускаешь газотурбинный двигатель, на разрешенной высоте подзаряжаешь аккумулятор, продолжаешь полет опять на электричестве и садишься на винтах.
До начала летных испытаний уникальный мотор и его элементы прошли стендовые испытания в ЦИАМ. Затем ГСУ была установлена на самолет Як-40, на базе которого в СибНИА создали летающую лабораторию. После подтверждения устойчивой совместной работы электродвигателя и всех систем самолета в ходе комплекса наземных испытаний Як-40ЛЛ перешел на этап летных испытаний.
По словам ученых, они надеются к 2026-2027 году получить полностью весь набор технологий, который позволит создать к 2030 году региональный самолет на такой гибридной схеме. Но намерены идти еще дальше, а именно использовать в двигателе в качестве хладагента не азот, а сжиженный водород, который будет и топливом. Он фактически вообще не дает никаких выбросов. Это будет еще более сложная схема — для больших самолетов, для дальней авиации. Однако это уже перспектива 2035 года и дальше.
ГСУ "электролета" разработана Центральным институтом авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского") в широкой кооперации отечественных предприятий. Так, инновационный электродвигатель создан компанией "СуперОкс" по заказу Фонда перспективных исследований. В числе участников работы — ФГУП "СибНИА им. С.А. Чаплыгина" (СибНИА, также входит в НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского"), Уфимский государственный авиационный технический университет, Московский физико-технический институт, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет). Заказчиком научно-исследовательской работы "Электролет СУ-2020" выступает министерство промышленности и торговли Российской Федерации.
— На МАКС-2019 мы представляли модель этой летающей лаборатории и отдельные элементы силовой установки. А на МАКС-2021 она уже взлетела в небо. За эти два года ЦИАМ и наши партнеры по проекту получили ценный практический опыт по разработке гибридных силовых установок и применению сверхпроводимости в электродвигателях. Наработанный опыт мы уже применяем в других проектах, в том числе с использованием водорода в качестве топлива, — заявил генеральный директор ЦИАМ Михаил Гордин.
— Мы создаем сверхпроводниковые материалы и технологии, которые нужны для создания эффективных электрических летательных аппаратов. В ходе МАКС мы вместе с нашими коллегами наглядно продемонстрировали очень важный шаг на этом пути — летающая лаборатория со сверхпроводниковым электродвигателем совершила первый демонстрационный полет. Cверхпроводники в перспективе в сочетании с водородным топливом открывают реальный путь для создания эффективной и экологичной авиации, — уверен председатель совета директоров "СуперОкс" Андрей Вавилов.
— В летных испытаниях самой сложной задачей было определить влияние на работу маршевых двигателей обдувки винта электрического мотора в полете и особенности при его отказе, что удалось проверить при выполнении подлетов, а также определение особенности продольной устойчивости самолета при возникающих перебалансировках. Все оказалось в допустимых пределах, — говорит генеральный директор СибНИА, заслуженный летчик-испытатель РФ Владимир Барсук.
Исследованием малошумных и экологичных ГСУ, прежде всего для перспективных серийных самолетов малой и региональной авиации, занимаются все разработчики авиационной техники мира. Их преимущество состоит в возможности, с одной стороны, получить выгоду от энергоэффективных, экологически чистых электрических технологий, с другой — сохранить приемлемую весовую эффективность за счет оптимизации конструкции и режимов работы газотурбинных или поршневых авиационных двигателей.
— Технологии, которые мы применяем в нашем "электролете" — это прорыв для мирового авиастроения. Пока мы испытываем инновационные электрические двигатели на летающей лаборатории, но примерно к 2030 году НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского" рассчитывает представить уже целый ряд летательных аппаратов с принципиально иными экономическими и экологическими показателями, в том числе по шумности и выбросам. Этот технологический рывок невозможно было бы совершить без активной заинтересованности и финансирования Минпромторгом России и Фондом перспективных исследований, — резюмирует генеральный директор НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского" Андрей Дутов.
Поделиться
Новости науки
#Просто космос
Пойман мощный импульс, летевший к Земле 7,5 миллиарда лет
#Просто космос
В атмосфере Ганимеда впервые обнаружена вода
#Высшая школа
Лауреатов премии «За верность науке» отправят на космодром или Северный полюс
#Просто космос