Что покажет Центральный институт авиационного моторостроения на МАКС-2021

Высокоэффективные, малошумные гибридные и электрические силовые установки (ГСУ, ЭСУ) должны улучшить экономические и экологические показатели летательных аппаратов. Также они позволят реализовать качественно новые конструктивно-архитектурные решения летательных аппаратов и создать воздушные суда вертикального или ультракороткого взлёта и посадки, которые принципиально изменят вид городов и мобильность населения.

Одним из первых в России проводить комплексные исследования по оценке преимуществ применения ЭСУ и ГСУ на летательных аппаратах начали в Центральном институте авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ). Специалистами Института наработан опыт в области оценки эффективности таких установок для различных ЛА, разработки математических моделей, а также непосредственно в создании демонстраторов технологий ГСУ, ЭСУ и их испытаний.

На Международном авиационно-космическом салоне МАКС-2021 одними из главных экспонатов ЦИАМ станут летающие лаборатории с гибридной и полностью электрической силовыми установками.

Посетители авиасалона смогут увидеть летающую лабораторию – самолёт Як-40ЛЛ с гибридной силовой установкой, наземные испытания которого начались в феврале этого года в СибНИА. ГСУ, дополняющая два штатных турбореактивных двигателя самолёта, состоит из электрического двигателя мощностью 500 кВт (680 л.с.), энергоузла для его питания, в который входят серийный турбовинтовой двигатель с подключенным к свободной турбине электрогенератором, а также блок аккумуляторных батарей.

Технологическая особенность разработки состоит в использовании электродвигателя с обмотками на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) и криогенного охлаждения. Применение такой технологии на перспективных летательных аппаратах позволит получить экономию топлива от 5 до 30 процентов по сравнению с традиционными техническими решениями.

«ОДК-Климов» создаст гибридную силовую установку на базе двигателя ВК-650В

В экспозиции ЦИАМ также будет представлена полностью электрическая силовая установка для сверхлёгкого самолёта «Сигма-4». Этот самолёт предназначен для обучения пилотированию, тренировочных и туристических полётов, аэрофотосъёмки и других воздушных работ. Приводом является электрический двигатель максимальной мощностью 80 кВт (109 л.с.), его питание осуществляется от блока аккумуляторных батарей, состоящих из литий-ионных аккумуляторных ячеек. Планировалось поднять в воздух эту машину ещё в 2019 году, но в ЦИАМ столкнулись со сложностями в создании системы управления двигателем и полёт не состоялся. Опыт учли и систему переделали.

Тему «электричества» в двигателестроении продолжат ещё несколько экспонатов Института. Например, ГСУ на базе двухсекционного турбированного роторно-поршневого авиационного двигателя с электрогенератором – ЭУ-РПД350Т. Этот перспективный двигатель предназначен для применения в составе ГСУ летательных аппаратов вертикального взлёта и посадки.

Также на МАКС-2021 будет представлен концепт комплексного проекта «Силуэт», являющегося развитием темы применения технологий ВТСП и криогенных топлив в авиации. Его реализацию ЦИАМ планирует начать в 2022 году. В рамках сотрудничества с Фондом перспективных исследований и использования опыта разработки ГСУ мощностью 500 кВт (НИР «Электролет СУ-2020») планируется создать демонстратор технологий полностью сверхпроводящей ГСУ мощностью 2 МВт. Макет этой установки можно будет увидеть на экспозиции.

Ранее ЦИАМ и АО «ОДК-Климов» стали партнёрами по разработке демонстратора ГСУ мощностью до 500 кВт. Новая ГСУ последовательной схемы будет создана на базе двигателя ВК-650В. Потенциальными объектами применения СУ данного класса мощности являются лёгкие многоцелевые вертолёты, перспективные беспилотные (опционально пилотируемые) летательные аппараты взлётной массой 2-8 т, самолёты МВЛ, аэротакси, бизнес-авиация, летательные аппараты вертикального взлёта и посадки.