Американцы научились снимать энергию с газогенератора в два этапа

Испытания двигателя F110

U.S. Navy

Американская компания GE Aviation обнародовала некоторые данные о перспективной гибридной силовой установке, которую она разрабатывает с 2015 года. Как пишет Flightglobal, энергетическая мощность новой установки, отдельные элементы которой уже успешно проходят испытания, составляет один мегаватт. Новой разработкой уже заинтересовались несколько авиапроизводителей.

Гибридные авиационные установки представляют собой небольшие вспомогательные газотурбинные двигатели, которые во время работы приводят генераторы. Электричество, вырабатываемое генераторами, подается на электромоторы, которые приводят воздушные винты или вентиляторы. Считается, что такая схема позволит существенно снизить потребление топлива различными классами самолетов.

Основу гибридной установки GE Aviation составляет модифицированный турбовентиляторный двигатель F110. Такие используются на истребителях F-15 Eagle и F-16 Fighting Falcon. Согласно утверждению компании, энергия с газогенератора двигателя снимается пневматически в два этапа.

На первом этапе отбирается избыточное давление из зоны турбины высокого давления. Газ поступает в генератор и раскручивает его. На этом этапе отбираемая мощность составляет 250 киловатт. Затем избыточное давление отбирается из зоны турбины низкого давления. Тут мощность составляет уже 750 киловатт.

Для сравнения, шесть бортовых генераторов пассажирского лайнера Boeing 787 Dreamliner выдают 1,4 мегаватта. Они обеспечивают энергией авионику и множество бортовых систем, включая антиобледенительные системы крыла и воздухозаборников, а также устройства поддержания давления в салоне.

В GE Aviation утверждают, что потенциал двигателя довольно высок и позволяет «выжать» еще больше мощность. Так, один мегаватт электрической мощности эквивалентен 1341 лошадиной силе. При этом двигатель F110 способен развивать тягу до 142 килоньютонов, что эквивалентно 44,3 тысячи лошадиных сил.

Вторая часть перспективной гибридной авиационной установки представлена электромотором, приводящим воздушный винт. В компании утверждают, что им удалось достичь коэффициента полезного действия электромотора 0,98, то есть во время его работы в тепло переходит только 20 киловатт из подаваемого мегаватта мощности. Другие подробности о гибридной установке пока не раскрываются.

В середине июля текущего года московский Центральный институт авиационного моторостроения имени Баранова представил концепт перспективной авиационной гибридной установки, электрооборудование в которой работает на основе эффекта высокотемпературной сверхпроводимости. Благодаря этому эффекту удалось добиться коэффициента полезного действия электромотора и электрогенератора 0,98.

Высокотемпературной сверхпроводимостью называется явление, при котором электрическое сопротивление материалов стремится к нулю в условиях сравнительно больших температур. Ими считается температурный диапазон выше 30 кельвинов (около минус 243 градусов Цельсия). К материалам, показывающим свойства высокотемпературной сверхпроводимости, относятся некоторые виды керамик.

Рабочий макет силовой установки оснащен системой охлаждения электродвигателя и силовых ключей на основе жидкого азота. Мощность электродвигателя в макете составляет один киловатт, но полномасштабная электрическая установка сможет развивать мощность до полумегаватта. Представленный макет с частью крыла оснащен воздушным винтом с изменяемым шагом.

Василий Сычёв

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.