В России испытают легкий водородный самолет

Центральный институт авиационного моторостроения имени Баранова намерен в 2019 году провести первые летные испытания легкого двухместного водородного самолета на базе серийного российского летательного аппарата «Сигма-4». Об этом N + 1 рассказал начальник отдела гибридных и электрических силовых установок института Антон Варюхин. По его словам, на первом этапе испытания будет проходить самолет, в котором водород для топливного элемента будет храниться под высоким давлением в композитном баллоне.

Современные водородные топливные элементы, даже работающие на сжатом водороде высокой степени очистки, по своей энергоемкости в несколько раз превосходят аккумуляторы, позволяя создавать летательные аппараты с относительно большой продолжительностью полета. При этом водородные самолеты при эксплуатации не наносят вреда окружающей среде, поскольку единственным продуктом работы водородных топливных элементов является вода. К минусам таких топливных элементов можно отнести плохую «отзывчивость» на увеличение потребляемой моторами мощности.

Новый водородный самолет, разрабатываемый Центральным институтом авиационного моторостроения, получит электродвигатель максимальной мощностью 80 киловатт с жидкостной системой охлаждения. Он будет приводить тянущий воздушный винт. Питаться электродвигатель будет от двух источников: литиевых аккумуляторных батарей и твердополимерного водородного топливного элемента. В этой схеме аккумуляторы будут необходимы только для компенсации нехватки мощности, например, при взлете, когда электромотор будет потреблять мощность, близкую к максимальной.

В полете питание электромотора и подзарядка аккумуляторов будут производиться от водородного топливного элемента мощностью 20 киловатт. Электромотор с системой охлаждения на «Сигму-4» установят вместо штатного поршневого двигателя Rotax-912ULS мощностью сто лошадиных сил. На первом этапе водородный элемент будет получать водород из композитного баллона, где этот газ будет храниться под давлением в 700 атмосфер. Позднее планируется провести испытания системы хранения водорода в жидком виде.

Разработкой нового водородного самолета, который является разновидностью полностью электрического самолета, занимается конструктор Сергей Игнатьев из конструкторского бюро «Сигма-Авиа». Он же разработал и базовый самолет «Сигма-4», серийное производство которого ведется с 1999 года. Этот двухместный самолет максимальной взлетной массой 600 килограммов способен развивать скорость до 200 километров в час, а дальность его полета составляет около 650 километров.

В октябре 2016 года в Германии состоялись первые летные испытания четырехместного самолета HY4 с водородными топливными элементами. На базе HY4 планируется разработать более крупный водородный пассажирский самолет, рассчитанный на перевозку до 19 человек. Новый летательный аппарат создан на базе словенского электрического самолета Pipistrel Taurus Electro G4. Этот летательный аппарат построен по схеме с двумя фюзеляжами и одним электромотором с тянущим воздушным винтом между ними. Мощность электромотора составляет 80 киловатт.

HY4 получил два бака, в которых водород хранится под давлением. Кроме того, на самолет установили низкотемпературные топливные ячейки и 45-киловаттную литий-полимерную аккумуляторную батарею. Масса водородных баков составляет 170 килограммов. Они способны под давлением вмещать 9 килограммов водорода. Масса водородного топливного элемента составляет 100 килограммов, а аккумуляторной батареи — 135 килограммов. Масса пустого HY4 составляет 1,5 тонны. Самолет может развивать скорость до 200 километров в час и совершать полеты на расстояние до 1500 километров.

Василий Сычёв