NASA рассказало об испытании вентилятора для «утопленных» двигателей
Первые продувочные испытания нового воздухозаборника и вентилятора для турбовентиляторных реактивных двигателей, которые рассчитаны на всасывание пограничного слоя, прошли полностью успешно. Как пишет Aviation Week со ссылкой на представителя NASA, в общей сложности эти элементы прошли 17 «продувок» в аэродинамической трубе Исследовательского центра имени Гленна.
Новый вентилятор имеет измененные по сравнению с обычными вентиляторами угол атаки и форму лопаток. Эти параметры были оптимизированы для работы с медленным пограничным слоем, появляющимся на корпусе самолета во время полета. Компьютерное моделирование по методу вычислительной гидродинамики, показало надежность конструкции вентилятора.
Продувочные испытания этого элемента, а также воздухозаборника, в котором он размещен, призваны подтвердить или опровергнуть результаты компьютерного моделирования. Первые продувочные испытания показали, что вся конструкция работает стабильно и выдерживает переменные нагрузки.
Дело в том, что в точке воздухозаборника, ближней к фюзеляжу, нагрузка на лопатки вентилятора снижается, поскольку она погружается в пограничный слой. С противоположной же стороны пограничного слоя нет, но есть зона набегающего турбулентного потока, в которой лопатки испытывают серьезные нагрузки.
Для повышения прочности конструкции лопаток инженеры придали им изогнутую форму, причем корневая часть эти элементов установлена практически под прямым углом к воздушному потоку. Кроме того, инженеры уменьшили угол атаки лопаток со стандартных для вентиляторов 27 градусов до 17 градусов. Это изменение позволило вентилятору эффективно втягивать пограничный слой.
В продувочных испытаниях принимает участие вентилятор диаметром 56 сантиметров. Для его испытаний исследователям пришлось соорудить в аэродинамической камере гладкий фальшпол, который имитировал фюзеляж самолета, плавно переходящий в корневую часть. На входе воздухозаборника исследователи установили несколько датчиков, которые измеряли толщину и скорость пограничного слоя.
Первые продувочные испытания воздухозаборника и вентилятора проводились в стабильных условиях при скоростях воздушного потока от 0,55 до 0,78 числа Маха (679-963 километра в час). При этом частота вращения вентилятора составляла от 70 до 100 процентов от максимальная (абсолютные цифры не уточняются).
Проходящие испытания воздухозаборник и вентилятор проектируются для «утопленных» двигателей пассажирского самолета, проектируемого NASA по схеме «смешанного крыла». Такие двигатели будут частично размещены внутри фюзеляжа самолета. Считается, что такое размещение позволит снизить аэродинамическое сопротивление летательного аппарата.
Как ожидается, установка нового вентилятора на обычный турбовентиляторный двигатель, «утопленный» в фюзеляже, даст прирост топливной эффективности 4,5 процента. Прибавки еще в 3,5 процентных пункта разработчики намерены добиться изменением конфигурации лопаток вентилятора.
В середине октября американская компания Lockheed Martin начала формировать концепцию перспективного самолета-заправщика KC-Z. В нем особое внимание планируется уделить малозаметности. Для ее снижения компания планирует оснастить танкеры «утопленными» в фюзеляж двигателями, воздухозаборники которых будут прикрыты от радаров гаргротом.
Василий Сычёв
Чистка панелей без воды в перспективе поможет снизить затраты на обслуживание солнечных электростанций
Итальянская компания Reiwa Engine совместно с компанией Enel Green Power, занимающейся производством энергии из возобновляемых источников, разработала робота Sandstorm для сухой очистки панелей солнечных батарей, сообщает New Atlas. Он способен перемещаться по ряду солнечных панелей, даже если они установлены неровно, и преодолевает между ними промежутки до 50 сантиметров. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Песок, грязь и пыль со временем покрывают поверхность панелей солнечных батарей, чем существенно снижают их эффективность. Особенно это актуально для засушливой пустынной местности, которая из-за обилия солнечных дней в году хорошо подходит для строительства крупных солнечных электростанций. С учетом быстрого развития солнечной энергетики можно ожидать стремительного роста их количества, а это значит, что для решения проблемы очистки загрязненных панелей со временем будет требоваться все больше трудозатрат и ценных ресурсов, таких как вода, которую сегодня обычно используют для мытья панелей. Сицилийский технологический стартап Reiwa Engine совместно с энергетической компанией Enel Green Power разработал робота Sandstorm. Он предназначен для автономной сухой очистки солнечных панелей с помощью щеток. Для робота не требуется идеально ровной установки солнечных панелей, так как он способен преодолевать разницу в высоте и промежутки между панелями до 50 сантиметров (разработчики не уточняют, как именно это происходит). После окончания чистки или при низком заряде батареи Sandstorm самостоятельно возвращается к док-станции для подзарядки. Прототип сперва протестировали в лаборатории компании Enel Green Power, а затем на мегаваттной секции солнечной электростанции в муниципалитете Тотана в Испании. В результате компания заключила контракт на поставку 150 роботов для работы на двух испанских солнечных электростанциях Totana и Las Corchas, суммарная мощность которых составляет 135 Мегаватт. Необычный способ бороться с загрязнениями на поверхности солнечных батарей предложила компания Tesla, которая запатентовала метод очистки с помощью лазерных лучей. Авторы патента предлагают подбирать параметры лазерных импульсов так, чтобы они не проникали через слой стекла и не представляли опасности для электроники.