Российские разработчики испытали сверхпроводниковый авиационный электродвигатель
Российская компания «СуперОкс» провела первые испытания электрической двигательной установки, работающей на основе эффекта высокотемпературной сверхпроводимости. Согласно сообщению Фонда перспективных исследований, испытания проходила платформа, включающая в себя аккумуляторную батарею, кабель, токоограничивающее устройство и электродвигатель. Проверки прошли успешно.
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, в частности, относятся керамики с разделенными медно-кислородными плоскостями.
Предполагается, что благодаря эффекту высокотмпературной сверхпроводимости можно добиться коэффициента полезного действия электромотора и питающей его системы 0,98.
Во время испытаний сверхпроводниковый электродвигатель питался только от аккумуляторной батареи высокой мощности. Экспериментально удалось подтвердить, что сверхпроводниковые электродвигатели могут быть использованы в качестве тяговых в режимах взлета и посадки, а также в аварийном режиме. Подробности состоявшихся проверок не раскрываются. До конца 2020-го или в 2021 году разработчики намерены начать испытания установки на летающей лаборатории.
Сверхпроводниковая двигательная установка войдет в состав гибридной силовой установки, разработкой которой занимается Центральный институт авиационного моторостроения имени Баранова. Макет такой установки на базе сверхпроводникового двигателя был впервые представлен на авиасалоне МАКС в 2017 году. Разработчики планируют создать сверхпроводниковую установку мощностью до 500 киловатт.
Василий Сычёв
Также компания рассказала об архитектуре двигателя Symphony
На прошедшем Международном авиакосмическом салоне в Ле-Бурже американская компания Boom Supersonic рассказала о внутренней конструкции своего будущего сверхзвукового самолета Overture — кроме трех основных компьютеров на борту будет находиться резервный четвертый, а топливная система будет изменять центр тяжести воздушного судна в зависимости от дозвукового или сверхзвукового режима полета. Также компания рассказала подробности о разрабатываемом для самолета двигателе Symphony. Компания Boom Supersonic из Колорадо представила концепт пассажирского сверхзвукового самолета Overture в 2016 году. В текущей версии проекта длина фюзеляжа составляет 61 метр, размах крыла 18 метров, а взлетная масса 77 тонн. Самолет оснастят четырьмя двигателями, размещенными в отдельных мотогондолах под крылом. Крыло оживальной формы с дополнительным изгибом вдоль продольной оси фюзеляжа (крыло чайки). В конструкции широко используются композитные материалы для снижения массы и расхода топлива. Overture сможет перевозить от 65 до 80 пассажиров со сверхзвуковой крейсерской скоростью 1,7 Маха на расстояние до 7870 километров без применения форсажного режима двигателей. Специально для самолета разрабатывают двигатель Symphony, который работает на синтетическом топливе. Перед постройкой полноразмерного прототипа самолета компания планирует отработать ряд технологий на прототипе XB-1 Baby Boom — уменьшенной версии самолета с двуместной кабиной. Размах крыла XB-1 составляет 5 метров, а взлетный вес около 6 тонн. В отличие от полноразмерного прототипа, демонстратор имеет только три двигателя в хвостовой части. Выкатка готового прототипа демонстратора технологий произошла в 2020 году, а первый полет планируется в середине 2023 года. На недавно завершившемся Международном аэрокосмическом салоне в Ле-Бурже компания Boom Supersonic отчиталась о текущем прогрессе проекта и представила информацию о ключевых деталях конструкции самолета и двигателя. Например, топливная система Overture позволит контролировать положения центра тяжести за счет перераспределения топлива в зависимости от дозвукового или сверхзвукового режима полета. Она будет полностью совместима с синтетическим топливом, которое планируется использовать для двигателей Symphony. Гидравлическая система получит тройное резервирование. Управлять самолетом будущему экипажу придется с помощью боковых ручек (сайдстики). Помимо трех основных компьютеров, ответственных за управление на борту будет также резервный четвертый. На этапах взлета и посадки для улучшения обзора, которому мешает длинный заостренный нос самолета, будет использоваться вспомогательная видеосистема, входящая в комплекс бортовой авионики. Шасси самолета позволит использовать взлетно-посадочные полосы большинства современных аэропортов. https://www.youtube.com/watch?v=x6hk9ct9rpw Также на выставке представили новую информацию о внутреннем устройстве турбовентиляторного двигателя Symphony. Двигатель без форсажной камеры и имеет среднюю степень двухконтурности. Его оснастят вентилятором диаметром 183 сантиметра. Компрессор и турбина низкого давления имеют по три ступени, а компрессор высокого давления — шесть. Турбина высокого давления одноступенчатая. Максимальная тяга, развиваемая двигателем, составит около 160 килоньютонов. https://www.youtube.com/watch?v=0Vzt5l3DgHg&t=1s Согласно текущим скорректированным планам компании первый полет Overture должен произойти в 2027 году. Получение сертификата типа запланировано в 2029 году. В данный момент продолжается строительство помещений цеха в Северной Каролине, где планируется производить сборку. К самолету проявляют интерес крупные авиаперевозчики. Так, о своих планах на приобретение в общей сложности нескольких десятков Overture уже заявили такие авиакомпании как American Airlines, United Airlines и Japan Airlines. Подробнее о перспективах нового поколения сверхзвуковых самолетов читайте в нашем материале «Включите сверхзвук».