На международной выставке Umex 2026 в Абу-Даби Объединенная двигателестроительная корпорация представила демонстратор гибридной силовой установки (ГСУ) мощностью 500 киловатт, разработанный предприятием «ОДК-Климов».
Демонстратор ГСУ на базе турбовального двигателя ВК-650В представлен как завершённый технологический образец для перспективных беспилотных летательных аппаратов. Конструкция фиксирует результаты многолетней работы по формированию авиационной гибридной энергетики. В данной архитектуре ВК-650В выполняет функцию первичного источника энергии с приводом на электрический генератор, тяга создаётся электромоторами.
Архитектура представленного демонстратора укладывается в одну из двух базовых схем гибридных силовых установок, применяемых в авиации – параллельной и последовательной. При параллельной схеме тепловой двигатель и электрическая машина механически связаны через общий вал. Электромашина работает в реверсивных режимах, обеспечивая дополнительную мощность на этапах взлёта и набора высоты либо переходя в генераторный режим для восполнения заряда аккумуляторных батарей в менее энергоёмких фазах полёта.
Гибридное будущее: Михаил Гордин о тенденциях развития авиационных двигателей
Последовательная схема предполагает раздельную работу источников энергии и тяговых электродвигателей. Электропитание одного или нескольких электродвигателей осуществляется одновременно от аккумуляторных батарей и от электрического генератора, приводимого тепловым двигателем. В режимах взлёта и набора высоты оба источника задействованы для покрытия пиковых нагрузок, тогда как на крейсерском участке тепловой двигатель обеспечивает питание электродвигателей и может использоваться для подзарядки аккумуляторов. При отказе теплового двигателя запас энергии в аккумуляторных батареях сохраняет возможность выполнения экстренной посадки летательного аппарата.
На начальном этапе разработки ГСУ в начале 2020-х годов серийного двигателя ВК-650В ещё не существовало, его эскизный проект был запущен в III квартале 2019 года. Однако уже в I квартале 2020 года был собран демонстратор. Это обеспечило возможность интеграции макета двигателя в состав гибридной установки для предварительных расчётов и компоновочных проработок. Завершение сертификации ВК-650В в январе 2025 года существенно снизило технические и календарные риски дальнейшего развития ГСУ и подтвердило обоснованность выбранной архитектуры.
По словам директора по перспективным разработкам – главного конструктора «ОДК-Климов» Михаила Шемета, пятилетняя научно-исследовательская работа завершена. Её результатом стало успешное создание демонстратора ГСУ, который прошёл стендовые испытания и подтвердил заложенные технические решения. Также в рамках НИОКР созданы энергоузел мощностью 35 кВт и модуль высокомощной аккумуляторной батареи мощностью 25 кВт.
«На волне развития тяжёлых беспилотников мы наблюдаем активный рост гибридного и электрического направления, и представленные разработки станут актуальным решением для перспективных БПЛА. Мы уже отмечаем живой интерес со стороны российских и зарубежных разработчиков беспилотных аппаратов к ГСУ, энергоузлу и модулю АКБ», – приводит его слова пресс-служба ОДК.
Завершённая архитектура ГСУ потребовала отработки электрической части на уровне отдельных функциональных модулей. Модуль аккумуляторной батареи в составе демонстратора, предназначен для компенсации пиковых нагрузок и обеспечения стабильности энергетического баланса в переходных режимах полёта.
| Компонент | Мощность | Назначение | Особенности |
|---|---|---|---|
| Газотурбинный двигатель ВК-650В | 500 кВт (в составе ГСУ) | Привод электрического генератора | Первичный источник энергии |
| Электрические двигатели | — | Создание тяги | Работают совместно с генератором и аккумулятором |
| Аккумуляторная батарея | 25 кВт | Компенсация пиковых нагрузок | Иммерсионное охлаждение, дублированная система управления, активная балансировка |
| Энергоузел (поршневой двигатель) | 35 кВт | Дополнительное электропитание | Рабочий диапазон −40°С…+55°С, повышенная автономность |
Техническая реализация аккумуляторного модуля основана на иммерсионной жидкостной системе охлаждения, где элементы батареи полностью погружены в диэлектрическую жидкость, и дублированной системе контроля и управления с активной балансировкой. Такое сочетание обеспечивает тепловую устойчивость батареи при высоких токах разряда и повышает ресурс элементов в условиях циклической работы, характерной для последовательной гибридной схемы.
ЦИАМ испытал энергоузел для авиации на основе водородного топливного элемента
Энергоузел на базе поршневого двигателя в составе ГСУ может рассматриваться как вспомогательный, но не обязательный источник электроэнергии. «Энергоузел является эффективной альтернативой аккумуляторным батареям и предназначен для обеспечения питания электрических двигателей мультироторных беспилотных летательных аппаратов и специальных наземных транспортных платформ. Он также может применяться в качестве бензогенератора для выработки электрической энергии», – прокомментировали в ОДК.
Его применение расширяет диапазон режимов, в которых гибридная установка сохраняет автономность и устойчивость, включая эксплуатацию при ограниченных возможностях подзарядки аккумуляторных батарей. Совместное использование аккумуляторного модуля, энергоузла и газотурбинного генератора формирует распределённый энергетический контур ГСУ и позволяет варьировать вклад отдельных источников энергии в зависимости от этапа полёта.
В «Климове» создали турбогенератор на базе вертолётного двигателя ВК-650В для гибридных БПЛА
Архитектура представленной в Абу-Даби ГСУ ориентирована на применение в тяжёлых БПЛА, конвертопланах и VTOL-системах, где критичны дальность полёта, длительность миссии и возможность работы в разнообразных режимах. Модульность и комбинированная схема распределения мощности позволяют масштабировать решение на различные классы аппаратов и интегрировать технологию в новые проекты отечественной авиации. Использование ВК-650В и собственных электрических модулей снижает зависимость от импортных аналогов, создаёт основу для дальнейшего развития гибридной энергетики и повышает инженерную автономность тяжёлых беспилотных платформ.
Андрей Величко
для сайта «Авиация России»
Другие статьи по теме
(10 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...