Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вспомогательная силовая установка

Вспомогательная силовая установка.

Здравствуйте!

Выходной патрубок ВСУ самолета А380.

Сегодня совсем небольшая статья об агрегате отнюдь не маленького значения. Вспомогательная силовая установка ( ВСУ ). О ней я за короткий срок уже дважды упоминал на страницах своего сайта. Но она заслуживает того, чтобы ей была посвящена отдельная, пусть и короткая статья.

Дело в том, что вспомогательная силовая установка — агрегат достаточно важный и довольно широко применяемый сегодня на транспорте. Суть его в том, что он снабжает то или иное транспортное средство необходимой энергией, источником которой в обычном режиме выступает основная силовая установка, то есть попросту двигатель (или двигатели).

Наиболее широкое распространение ВСУ получили в авиации. Особенно это актуально для пассажирских самолетов и самолетов транспортной авиации. Для их наземного обслуживания необходима электроэнергия, часто требуется давление в гидросистемах и системах кондиционирования.

Да и для запуска основных двигателей тоже нужна энергия. Далеко не всегда все это можно получить с помощью средств наземного обеспечения, ведь не все аэродромы и аэропорты одинаково развиты в этом плане.

Вот тут-то положение и спасает вспомогательная силовая установка.

ВСУ ТА-6Р для ТУ-154Б-2 и ИЛ-76.

ВСУ самолета А320.

На современных самолетах ВСУ – это миниатюрный газотурбинный двигатель. Или по другому турбовальный. На этом двигателе свободная турбина работает «на благо» :-). Вся полезная энергия, срабатываемая на ней, уходит на приведение в действие

полезных агрегатов (впрочем, как и на любом турбовальном двигателе :-)). Чаще всего это бывают генераторы, снабжающие летательный аппарат электроэнергией, могут быть гидронасосы в гидравлической системе. Кроме того воздух, который отбирается от компрессора ВСУ может использоваться для работы системы кондиционирования на стоянке, либо для раскрутки ротора основного двигателя при его запуске.

Транспортный самолет С-160 Transall.

ВСУ самолета С-160 в мотогондоле шасси.

Может также осуществляться и электрический запуск основного двигателя от генератора вспомогательной силовой установки. В этом случае этот генератор работает в особом форсированном режиме. Так, например, происходит запуск на самолетах АН-12 и ИЛ-18

В статье о турбовальном двигателе я упомянул о его применении в качестве турбостартера для за пуска основного двигателя. Так вот на современных движках у турбостартера появилась функция ВСУ. Турбостартер через коробку приводов агрегатов связан с гидронасосами и генераторами и может на стоянке приводить их в действие. Это характерно для самолетов МИГ-29 с двигателями РД-33 и для самолетов СУ-27 с двигателями АЛ-31Ф .

ВСУ в хвостовой части А380.

Кроме того на современных лайнерах у ВСУ есть еще одна очень серьезная функция. В случае выхода из строя в полете важных энергоагрегатов (например генераторов), она может быть запущена в аварийном режиме и будет снабжать борт необходимой энергией до самой посадки. На мой взгляд – это отличная функция, крайне важная для безопасности полетов.

ВСУ в хвосте самолета ТУ-134.

ВСУ самолета Боинг- 737.

Вспомогательная силовая установка на современных лайнерах обычно устанавливается в хвостовой части. При этом достаточно хорошо видны специальные отверстия или лючки для входящего воздуха и выходящих газов. На транспортных самолетах ВСУ часто размещается в гондоле для основной стойки шасси.

Интересно, что ВСУ, как газотурбинный двигатель может устанавливаться не только на летательные аппараты. Например, на известной советской зенитной самоходной установке ЗСУ-23-4 «Ши́лка» установлен небольшой ГТД для обеспечения работы спецсистем электрооборудования.

Зенитная самоходная установка ЗСУ-23-4 «Ши́лка».

А вообще вспомогательная силовая установка – это необязательно авиация и необязательно турбовальный двигатель. Это вполне может быть дизельный, бензиновый или даже паровой агрегат и применяться он может на различных транспортных средствах от танков и специальных военных машин до паровозов и газотурбовозов. Однако это уже совсем не авиационная тема :-)…

До следующих встреч…

18 Комментариев: Вспомогательная силовая установка.

благодарю за статью и за все пояснения. при переводе с иностранного языка столкнулась с «АПУ», ооочень помогли!

Интересно, а какой расход топлива у ВСУ?

Как и где достать ВСУ. Хочу попробовать поставить на свой «Странник», глиссер трехточка. Мне бы полегче и с соответстующей тягой.

Получается ВСУ работает на земле для подачи электроэнергии и для запусков двигателей…. Подскажите пожалуйста на какой высоте работает ВСУ. И вообще когда работает ВСУ.

Большое Спасибо.Как всегда просто и понятно.

Продолжайте эту тему. Читал как мальчик из детсада.

Тему по ВСУ Вы имеете в виду? Постараюсь :-)…

А на обычном полёте (на крейсирской высоте и крейсеркой скорости) её используют?

Обычно нет. ВСУ может быть использована в полете в аварийных обстоятельствах (например отказ двигателя), как источник энергии, если конечно такой вариант предусмотрен конструкцией.

Т.е. практически без ВСУ самолёт работать не может. А как ВСУ приводит в движение вал ротора, можете объяснить?

Нет, почему же? ВСУ — это именно вспомогательный агрегат. На подавляющем большинстве летательных аппаратов он используется на земле в том случае, если нет источника аэродромного питания. Причем питание это может быть как электрическим, так и например питание сжатым воздухом и др. То есть ВСУ просто обеспечивает автономность, а также использование и проверку некоторых систем самолета без запуска двигателей.
Приведение в движение ротора двигателя обычно производится через вал-рессору. Он обычно перпендикулярен валу двигателя и располагается в одной из полых стоек в его конструкции. Нижний его конец кинематически (шестерни) соединен с валом, верхний со стартером (чаще всего через коробку приводов). Стартер — это либо электростартер (стартер-генератор) — энергия от наземного источника или ВСУ (его генератор); либо воздушный стартер — воздушная турбинка — воздух от аэродромного источника или компрессора ВСУ; либо турбостартер — это маленький турбовальный двигатель, свободная турбина которого соединена с коробкой приводов (обычно он на ней и стоит). Турбостартер работает только на запуске двигателя (или его прокрутке без запуска), сам запускается от своего электростартера (питание аэродромное или самолетные аккумуляторы).

А много самолётов с/без ВСУ?
Раньше думал, что самолёт работает от генераторов, работающих от турбин главных двигателей, а на стоянке — от аккумуляторов, как машина 🙂
А в «Секундах до катастрофы» показывали выдвижную турбинку, вращающуюся от набегающего потока при отказе всех двигателей.

Все то, о чем Вы написали есть в различных комбинациях. Генераторы приводятся от ротора двигателя и работают после их запуска соответственно. Выдвижные турбинки есть на некоторых самолетах (даже на МиГ-23 была когда-то). ВСУ стоят на больших в основном пассажирских и транспортных. Запустить ВСУ можно от наземного источника или от бортовых аккумуляторов, а потом ВСУ уже способствует запуску двигателя. Есть бортовые стартеры (не ВСУ) — турбо- или электро-, которые запускают двигатель, а сами могут запускаться от наземного источника или бортовых аккумуляторов…

Читать еще:  Датчик температуры двигателя таблица

RAT-ветродвигатель, служит источником минимальной энергии необходимой для самых важных элементов управления ВС. Выпускается в нештатных ситуациях (при отсутствии э/питания от двигателей, всу и аккумуляторов)

Запуск двигателя

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия . Главный редактор Г.П. Свищев . 1994 .

  • Запретная зона
  • Заслуженный военный лётчик СССР

Смотреть что такое «Запуск двигателя» в других словарях:

запуск двигателя — газотурбинного — неустановившийся режим работы газотурбинного двигателя, характеризуемый процессом раскрутки его ротора (роторов) от неподвижного состояния или режима авторотации до выхода двигателя на режим малого газа или минимально… … Энциклопедия «Авиация»

запуск двигателя — газотурбинного — неустановившийся режим работы газотурбинного двигателя, характеризуемый процессом раскрутки его ротора (роторов) от неподвижного состояния или режима авторотации до выхода двигателя на режим малого газа или минимально… … Энциклопедия «Авиация»

Запуск двигателя внутреннего сгорания — Содержание 1 Мускульная сила человека 2 Электростартёр 3 Вспомогательный ДВС … Википедия

Запуск двигателей внутреннего сгорания — Содержание 1 Мускульная сила человека 2 Электростартёр 3 Вспомогательный ДВС … Википедия

запуск ГТД — запуск Ндп. пуск ГТД Неустановившийся режим работы ГТД, характеризуемый процессом раскрутки его ротора (роторов) от неподвижного состояния или режима вращения авторотации до выхода двигателя на режим малого газа или минимальный установившийся… … Справочник технического переводчика

запуск — 1.3.9 запуск (starting operation): Особый вид промежуточной работы, при котором напряжение на конденсатор подается только в течение очень короткого периода во время увеличения скорости двигателя до номинальной. Источник: ГОСТ Р МЭК 60252 2 2008:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Запуск первого спутника — Первый в мире искусственный спутник Земли Передовица «Правды», посвящённая запуску спутника Спутник 1 первый искусственный спутник Земли, был запущен на орбиту в СССР 4 октября 1957 года. Кодовое обозначение спутника ПС 1 (Простейший Спутник 1).… … Википедия

Запуск ГТД — 227. Запуск ГТД Запуск Ндп. Пуск ГТД D. Anlauf Е. Starting F. Démarrage Неустановившийся режим работы ГТД, характеризуемый процессом раскрутки его ротора (роторов) от неподвижного состояния или режима вращения авторотации до выхода двигателя на… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Пусковая система двигателя внутреннего сгорания — Запрос «Кикстартер» перенаправляется сюда; О сайте см. Kickstarter. Двигатель внутреннего сгорания любого типа не создаёт вращающего момента в неподвижном состоянии. Прежде чем он начнёт работать, его нужно раскрутить с помощью внешнего источника … Википедия

Пусковая система двигателя — Содержание 1 Мускульная сила человека 2 Электростартёр 3 Вспомогательный ДВС … Википедия

Новое в блогах

  • Как вывести сюда мое сообщество?

Сообщество «Д̅у̅х̅о̅в̅н̅о̅е̅ п̅р̅о̅б̅у̅ж̅д̅е̅н̅и̅е̅ »

Россия — единственная страна, которая самостоятельно производит авиадвигатели 5-го поколения

На сегодняшний день всего 4 страны в мире являются обладателями технологий с возможностью полного самостоятельного производственного цикла строительства авиационных двигателей, в том числе и для пассажирских авиалайнеров.

Думаю, ни для кого не секрет, что такими странами являются США, Франция, Великобритания и, конечно же, Россия.

Но стоит отметить, что сегодня ни один из иностранных производителей авиационных двигателей не производит все комплектующие для своих силовых установок внутри своей же страны.

Безусловно, многие начнут возражать, ссылаясь на исключительную западную кооперацию и сотрудничество в общих интересах. Но это абсолютно не так.

Все западные компании, задействованные в производстве комплектующих для авиационных двигателей с мировым именем, заинтересованы лишь в собственной прибыли.

Россия так же сотрудничает с западными двигателестроительными компаниями. Например, в Уфе есть индустриальный парк ОДК, который делает детали для авиадвигателей известной компании Pratt & Whitney.

Также стоит отметить, что в Рыбинске делают детали для американских двигателей General Electric и французских Snecma. Да-да, той самой которые поставляют силовые установки SaM146 для российских самолетов Суперджет 100.

Сегодня Россия стоит на пороге к тому, чтобы бы стать единственной в мире страной, которая будет производить самостоятельно авиадвигатели 5-го поколения для гражданских лайнеров.

Речь идет о деталях и материалах, в том числе и композитных, которые на сегодняшний день в рамках программы импортозамещения российские компании уже производят самостоятельно на 100%.

Уже сегодня ОНПП «Технология», входящая в госкорпорацию Ростех, изготавливает для ОДК «Сатурн» композитные комплектующие резонансного типа для перспективного авиадвигателя ПД-14 исключительно из собственных композиционных материалов.

Стоит отметить то, что ранее эти детали так же выпускали в России, но из материалов зарубежного производства.

Для производства элементов конструкций двигателя ПД-14 на ОНПП «Технология», в рамках программы импортозамещения были разработаны и выпущены новые отечественные материалы.

К ним можно отнести различные сплавы, в том числе самовосстанавливающиеся, полимерные материалы и их составляющие, обеспечивающие требуемые характеристики.

Двигатель ПД-14 полностью российский, так как весь производственный цикл, начиная с разработки, производства всех комплектующих с применением только отечественных материалов, сборки и заканчивая готовым изделием, происходит непосредственно российскими компаниями.

На сегодняшний день уже проходят заводские испытания двигателя демонстратора ПД-14 с лопатками из композитных материалов.

Как заявил ранее генеральный конструктор ОДК «Авиадвигатель» Александр Иноземцев, что данная технология композитных лопаток будет применяться при строительстве перспективного российского авиадвигателя ПД-35.

Управляющий директор — генеральный конструктор АО «ОДК-Авиадвигатель» Александр Иноземцев

Летные испытания двигателя ПД-14 с композитными лопатками на летающей лаборатории намечено на начало 2021 года.

Технология производства композитных лопаток для силовой установки такой мощности является важнейшим этапом для создания турбовентиляторного двигателя нового поколения.

Такие технологии до недавнего времени имели только 3 страны мира, и делится ими с Россией никто не собирался. Но российские ученые и инженеры решили эту задачу.

Габариты двигателя ПД-35 таковы, что лопатки из сплавов будут слишком тяжелые. Это приведет к увеличению веса вентилятора на 30%, большей вибрации, а соответственно меньшему ресурсу и большему расходу топлива.

Применение композитных лопаток не только существенно снизят массу двигателя, но и значительно увеличат ресурс и повысят КПД.

С применением полых лопаток из сплавов, российские двигатели семейства ПД еще на начальном этапе становятся неконкурентоспособными, а производство нецелесообразным.

Но с появлением технологий производства композитных изделий, которые значительно дешевле, чем у импортных производителей, российские авиационные двигатели семейства ПД, станут существенно дешевле.

Сегодня западные производители авиадвигателей уже озабочены, что в условиях самостоятельного производства, и с применением новейших технологий, российские двигатели семейства ПД смогут существенно потеснить их на мировом рынке.

Установки воздушного запуска

Общие сведения.

Для мощных двигателей летательных аппа­ратов, таких, как Ил-б2, Ту-154 и других, применяют наземный воздушный запуск. В воздушных системах пуска двигателей используется воздушный стартер, который представляет собой высокооборотную воздушную турбину. Этот стартер соединяется с помощью редуктора с валом двигателя и обеспечивает его рас­крутку. Вместе с тем воздушный стартер обладает значительным весовым преимуществом по сравнению с электрическим стартером одинаковой мощности.

Читать еще:  Электронное регулирование оборотов двигателя

В качестве наземных источников сжатого воздуха применяются установки воздушного запуска УВ3-2 и УВ3-4,8. Они предназна­чены для раскрутки газотурбинных двигателей самолетов с исполь­зованием энергии сжатого воздуха при их запуске и питания бортовой электрической сети постоянным и переменным током в момент пуска.

Конструкция установки воздушного запуска УВ3-4,8.

Специальное оборудование установки воздушного за­пуска УВ3-4,8 смонтировано на базе автомобиля УА3-452 с цельно­металлическим кузовом типа «фургон», в котором размещены: силовая установка, система всасывания и выхлопа, воздушная система, электрооборудование и средства связи.

Силовая установка предназначена для подачи горя­чего сжатого воздуха в авиадвигатели при запуске и питания электроэнергией бортовых топливных насосов летательного аппа­рата. В состав силовой установки входят газотурбинный двигатель ТА-6А и его подвеска. Газотурбинный двигатель ТА-6А — одно­вальный, с отбором воздуха за компрессором, с редуктором и навесными стартер-генератором ГС-12ТО и генератором ГТ40ПЧб.

Система всасывания и выхлопа предназна­чена для питания газотурбинного двигателя Т А -6А воздухом, отвода горячих выхлопных газов в атмосферу и вентиляции отсека кузова с оборудованием. Система состоит из воздухозабор­ника, выхлопной трубы, выхлопного патрубка, механизма пере­мещения крышки выхлопной трубы.

Воздухозаборники размещены в оконных — проемах кузова отсека с оборудованием. Выхлопная труба выполнена в виде эжектора и выведена через отверстие в крыше отсека с оборудованием. Крышка выхлопной трубы перемещается с помощью электро­механизма УР-I0 через механизм привода и систему качения. Управление механизмом перемещения крышки выхлопной трубы и створками воздухозаборников осуществляется с пульта управле­ния кабины оператора.

Топливная система предназначена для питания топливом газотурбинного двигателя Т А-БА. В состав системы входят основной топливный бак , вспомогательный бак , датчик уровня топлива БМI14-А, топливный подкачиваю­щий насос ПЦР1-Ш, электромагнитный клапан МКТ-180, топливный фильтр 11ТФ30СТ, сигнализатор давления СДУ-4А-О,7, трубопровод. Элементы топливной си­стемы размещены в перед­ней части отсека с обо­рудованием.

Основной топливный бак на 258 л сварной конструкции изготовлен из листового алюминие­вого сплава. Для кон­троля за уровнем топлива в баке при заправке имеется мерное стекло. Датчик уровня топлива БМ114-А представляет со­бой проволочный реостат со скользящими по нему контактными щетками. Реостат размещен в закры­том корпусе. Контактные щетки приводятся в дви­жение рычагом, на конце которого расположен поплавок. Вспомогательный бак сварной конструкции выполнен из листового алю­миниевого сплава. Емкость бака 30 л.Топливный подкачива­ющий насос ПЦР1-Ш представляет собой односту­пенчатый электропривод­

ной центробежный насос и предназначен для создания давления топлива на входе в основной насос газотурбинного двигателя ТА-6А. По своим техническим данным насос обеспечивает дав­ление жидкости на выходе 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и произ­водительность 5,83х10-4 м3/с (2100 л/ч). Управление насосом ведется с пульта управления.

Электромагнитный клапан МКТ-180 предназначен для пере­крытия топливной магистрали к двигателю ТА-6А по окончании работы, а также при включении противопожарной системы. Конструктивно представляет собой клапан поршневого типа. Электромагнитный клапан рассчитан на рабочее давление до 0,25 МПа (2,5 кгс/см2). Управление клапаном электродистанцион­ное с пульта управления. Топливный фильтр 11 ТФ30СТ предназначен для фильтрации топлива в топливной системе. Конструктивно представляет собой фильтр отстойного типа с перепускным клапаном. Фильтр обес­печивает максимальную пропускную способность 1,7х10-4 м3/с(10 л/мин) и тонкость фильтрации 12-1б мкм.

Сигнализатор давления СДУ-4А-0,7 предназначен для вклю­чения сцепного табло, показывающего наличие давления топлива перед основным топливным насосом двигателя Т А -6А. Под дей­cтвиeм давления топлива заключенная в корпус мембранная коробка прогибается и замыкает контакты, которые включают световое табло на пульте управления.

Трубопроводы топливной системы выполнены из алюминиевого сплава со стальной арматурой.

Воздушная система предназначена для подвода горячего сжатого воздуха от газотурбинного двигателя Т А -6А к двигателям _летательного аппарата при запуске. В состав си­стемы входят: внутренняя воздушная магистраль, состоящая из гладких металлических трубопроводов;внешняя воздушная, состоящая из резинового рукава; наконечник воздушного запуска; система сброса давления воздуха. Горячий воздух от двигателя ТА-6А по трубопроводам и рукаву с наконечником воздушного запуска подается под давлением к штуцеру запуска авиадви­гателя.

Система сброса давления воздуха предназначена для сброса давления воздуха на воздушной магистрали после подачи его на борт воздушного судна. Система смонтирована в кабине оператора.

Пожарная система предназначена для гашения очагов пламени в отсеке с оборудованием. В состав пожарной системы входят: огнетушитель УБШ-2-1, два продольных и один поперечный коллектор, соединительные трубопроводы, углекис­лотный огнетушитель ОУ-2. Для направленного распыления огнегасящего заряда исполь­зуются продольные и поперечные коллекторы. Управление по­жарной системой осуществляется с пульта оператора. После на­жатия оператором кнопки «Пожар» подается сигнал на прекра­щение работы двигателя ТА-6А, закрытие электромагнитного клапана топливной системы, прекращение работы подкачива­ющего топливного насоса ПЦР1-Ш. Одновременно сигнал подается к запалу головки-затвора одного из огнетушителей. При распы­лении огнегасящего заряда происходит быстрое заполнение отсека его парами, что вызывает прекращение горения.

Электрообрудование предназначено для: запуска двигателя ТА-6А установки, питания бортовой электрической сети воздушного судна постоянным и переменным током, осве­щения, сигнализации, связи, двигателем установки.

Коммутационная аппаратура (реле, контакторы), аппаратура защиты и регулирования (предохранители, резисторы, диоды, магнитные усилители) смонтированы в нескольких блоках: блок­ реле БР-6А, регулирования напряжения БРН -208М7 А, защиты управления Б3У-376, зарядки аккумуляторов Б3А-6.Панель стартер-генератора ПСГ-б, автоматическая панель запуска АПД-30А и другие размещены в кузове установки.

Авиадвигатели будущего. Гибридная силовая установка — новый путь для авиации

Основные производители авиационных двигателей в настоящее время уделяют повышенное внимание созданию гибридных силовых установок (ГСУ), в составе которых комбинируется тепловой двигатель (поршневой или газотурбинный) и электрический мотор. Данная комбинация позволяет существенно повысить топливную эффективность летательного аппарата, снизить вредные выбросы и повысить экономичность эксплуатации.

Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК, входит в госкорпорацию «Ростех»), являясь одним из крупнейших мировых игроков на рынке авиадвигателей, также уделяет существенное внимание развитию ГСУ. Макет гибридной силовой установки для авиации впервые представлен на Международном авиационно-космическом салоне — МАКС-2021.

Гибридный подход

Развитие ГСУ и их интеграция в состав летательных аппаратов различного назначения является одной из наиболее актуальных тенденций развития рынка авиадвигателей: комбинация ГТД и электрического мотора позволяет частично решить основные проблемы современной авиации. Мировой опыт показывает, что практически все крупные производители силовых установок для авиации в той или иной степени ведут работы по созданию ГСУ. В частности, американская компания Pratt & Whitney в середине июля 2021 года заручилась поддержкой правительства Канады для совершения первого полета турбовинтового гибридного авиадвигателя: ожидается, что он позволит существенно снизить вредные выбросы в атмосферу. Одновременно предполагается существенная экономия топлива, которая в случае интеграции ГСУ на региональные турбовинтовые пассажирские и транспортные самолеты может составить до 30%.

Гибридная силовая установка (ГСУ) представляет собой симбиоз теплового и электрического двигателя. В качестве теплового используется поршневой или газотурбинный. В авиационной ГСУ электрическая часть подключается на взлете и посадке летательного аппарата, в то время как основная часть полета происходит за счет только тепловой машины. ГСУ считается одним из наиболее перспективных направлений развития современного двигателестроения. «Электрификация силовых установок действительно открывает новые возможности для авиации. И не только в части экологических требований, о которых сейчас так много говорят. В перспективе использование ГСУ может повысить надежность и функциональность платформ с однодвигательными компоновками, надежность и скорость вертолетов, для пассажирской авиации решить проблему шума в населенных пунктах, где небольшие взлетно-посадочные полосы расположены в черте города, и улучшить взлетно-посадочные характеристики», — сообщил ранее в интервью ТАСС заместитель генерального директора ОДК по стратегии Михаил Ремизов.

Читать еще:  Давление в двигателе yd25ddti

Американская корпорация United Technologies Corporation (UTC) также ведет разработки в сфере гибридных авиадвигателей и их установки на различные летательные аппараты. В частности, корпорация представила «проект 804» — демонстратор легкого турбовинтового самолета Dash 8 канадской компании Bombardier, у которого вместо одного из двигателей установлена ГСУ мощностью 2 МВт. В настоящее время образец проходит ряд испытаний. Примечательно, что наиболее важной заявленной целью «проекта 804» является снижение расходов топлива и повышение экономической эффективности перевозок. По данным компании, самолет, оснащенный ГСУ, позволит перевозить от 30 до 50 пассажиров на дистанции от 200 до 250 морских миль (370–463 км) и совершать полет в течение одного часа.

В начале июня 2021 года британская компания Rolls-Royce начала испытания первых компонентов собственной гибридной силовой установки на базе AE2100 для авиации. Ее общая мощность составит 2,5 МВт. Сроки создания AE2100 не уточняются, однако Rolls-Royce неоднократно сообщала о намерении существенно снизить выброс вредных веществ к 2030 году. Вполне вероятно, что именно к этому периоду и завершится разработка ГСУ. Ранее разработка этой ГСУ велась Rolls-Royce в сотрудничестве с европейским концерном Airbus, однако в апреле 2020 года совместный проект был закрыт, и британская компания продолжила самостоятельную разработку этой установки.

Французская группа компаний Safran активно ведет разработку ГСУ для вертолетов и коммерческих самолетов. Предполагается, что на рубеже 2040–2050-х годов данные силовые установки будут доминировать в портфеле заказов компании. Вертолетная ГСУ разработки Safran выполнила первое тестовое испытание в июле 2018 года, мощность образца составила 100 кВт.

Американская корпорация General Electric создает в сотрудничестве с компанией XTI ГСУ TriFan, предназначенную для легких пассажирских и транспортных самолетов. Ее мощность составит порядка 1 МВт, максимальная мощность — около 1,4 тыс. л.с. При установке на легкий самолет Denali компании Cessna Catalyst позволяет перевозить до четырех человек на дальность до 1,6 тыс. морских миль (3 тыс. км) на скорости до 285 узлов (527 км/ч). Работы находятся в активной стадии, ожидается, что готовый образец ГСУ будет создан к началу 2030-х годов.

Разработки гибридного авиадвигателя ведут и китайские производители двигателей, однако о создании каких-либо демонстраторов или готовых образцов на данный момент неизвестно.

ОДК на рынке гибридных силовых установок

Проект по созданию демонстратора отечественной ГСУ, предназначенной для летательных аппаратов, был инициирован ОДК в августе 2020 года, головным исполнителем и разработчиком было определено АО «ОДК-Климов» (входит в ОДК госкорпорации «Ростех»). Демонстратор гибридной установки последовательной схемы мощностью 500 кВт (680 л.с.) будет создан на базе двигателя ВК-650В. В ходе МАКС-2021 корпорация представила макет отечественной ГСУ на базе легкого беспилотного летательного аппарата (БЛА).

Как сообщили ТАСС в ОДК, ожидается, что начало испытаний демонстратора пройдет уже в ближайшее время. «Начало испытаний запланировано на середину 2022 года, а второй этап по созданию демонстратора ГСУ планируется завершить в 2024 году», — проинформировали в корпорации.

Опытно-конструкторская работа по созданию силовой установки запланирована на 2024–2028 годы, а в настоящий момент определяется летательный аппарат, на который будет устанавливаться ГСУ. «Рассматривается несколько типов беспилотных летательных аппаратов, в том числе двойного применения. Подготовка к серийному производству ГСУ будет инициирована в 2025 году, а запуск серийного производства — в 2029 году», — сообщил ТАСС заместитель директора программы перспективных двигателей «ОДК-Климов» Михаил Шемет.

Применение ГСУ позволит повысить топливную эффективность и безопасность полетов, снизить вредные выбросы, увеличить тяговооруженность летательного аппарата, обеспечить возможность быстрого форсирования мощности за счет электрической части, а также увеличить ресурс и надежности силовой установки. Как ожидается, отечественная разработка не будет уступать иностранным аналогам.

В настоящий момент в качестве газотурбинного привода гибридного авиамотора выбран перспективный двигатель ВК-650В.

ГСУ как драйвер развития новых технологий

Разработка ГСУ позволит дать существенный скачок развитию технологий в области электрических машин, химических источников энергии и силовой электроники с высокой удельной мощностью и низкими массогабаритными показателями. Одновременно проводятся работы в смежных отраслях — в частности, в настоящее время изучается возможность применения биотоплива для ГТД — это радикально сократит уровень вредных выбросов. «Данные разработки ведутся, но в настоящий момент научно-исследовательская работа ОДК не сконцентрирована на этой задаче», — сообщили ТАСС в корпорации.

Проводятся исследования и по созданию полностью электрических двигателей для авиации. «Создание полностью электрических силовых установок является перспективным направлением — в РФ и мире ведутся работы по их разработке», — отметили в ОДК.

Как проинформировали в корпорации, коммерциализация ГСУ в ближайшей перспективе будет ограничена мощностью 1–1,5 МВт. Вместе с тем развитие технологий позволит в средней перспективе создавать установки мощностью до 3 МВт для региональных и транспортных летательных аппаратов.

Полученный научно-технический задел в области гибридных технологий может быть использован не только для отрасли авиадвигателестроения, но и автопрома, морского и железнодорожного транспорта, а также электромашиностроения, электроники и источников тока.

Гибридная установка может применяться в качестве двигателя и для военной техники. «ГСУ позволяет повысить тяговооруженность и маневренность летательного аппарата за счет дополнительной мощности от электрической части. Появляется возможность создавать летательный аппарат с новыми архитектурами», — подчеркнул Шемет.

Гибридные двигатели для морской техники

ОДК уделяет внимание применению технологий ГСУ и в других сферах. В частности, ведется создание такой установки для различной морской техники. «Одной из целей текущей научно-исследовательской работы является создание демонстратора ГСУ морского применения мощностью 200–250 кВт (270–340 л.с.). Потенциальными объектами применения второго создаваемого демонстратора могут быть скоростные маломерные суда различного назначения, в том числе разъездные суда, спасательные и патрульные катера и другие объекты. Кроме того, полученный научно-технический задел будет использован для создания ГСУ судов большей размерности», — проинформировали в ОДК.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector