Развитие электрических технологий – общемировой тренд авиации, который связывают с решением вопросов экономии топлива и повышением экологичности полетов.
В России Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского») является головным исполнителем ряда научно-исследовательских работ (НИР) в этой области.
В октябре 2020 г., в ЦИАМ, прошел очередной цикл стендовых испытаний турбогенератора – основного источника энергии для гибридной силовой установки. Его главной задачей на борту гибридного самолета будет обеспечение питания электродвигателя.
Основными элементами турбогенератора являются турбовальный газотурбинный двигатель ТВ2-117 и вращаемый этим двигателем электрический генератор.
Спроектированный с учетом последних достижений электротехники, генератор мощностью 400 кВт был создан в ЦИАМ совместно со специалистами Уфимского государственного авиационного технического университета.
Испытания турбогенератора прошли в термобарокамере ЦИАМ, куда двигатель ТВ2-117 был помещен на специальной раме, на которой он будет установлен на самолете.
На валу свободной турбины двигателя, вращающейся с частотой 12 000 об/мин, разместили электрогенератор. К его выходу была подключена электрическая нагрузка, моделирующая нагрузочные характеристики от электродвигателя.
Испытания проводились в диапазоне режимов от «малого газа» (около 70 кВт) до максимальной мощности электрогенератора (400 кВт).
В ходе испытаний все системы отработали штатно, без сбоев и повреждений. При этом температура генератора при работе совместно с газотурбинным двигателем была практически такой же, как и при автономных испытаниях генератора, вращаемого электроприводом.
Демонстратор гибридной силовой установки с электрическим двигателем был разработан в ЦИАМ в 2019 году в широкой кооперации с ведущими научными центрами, вузами и инновационными предприятиями, по контракту с Минпромторгом России.
В настоящее время в рамках НИР «Электролет СУ-2020» (СУ – силовая установка, прим. ред.) выполняется доработка демонстратора и стендовая отработка его ключевых узлов и элементов. После подтверждения работоспособности и безопасности демонстратор ГСУ будет установлен на летающую лабораторию на базе самолета Як-40.
Летные испытания запланированы на 2022 год. Работы по переоборудованию летающей лаборатории выполняет СибНИА, также входящий в НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского».
Информация
ФГУП «ЦИАМ им. П. И. Баранова» (входит в НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского») – единственная в стране научно-исследовательская организация, осуществляющая комплексные научные исследования и научное сопровождение разработок в области авиадвигателестроения – от фундаментальных исследований физических процессов до совместной работы с ОКБ по созданию, доводке и сертификации новых двигателей, в том числе наземных газотурбинных установок.
Все отечественные авиационные двигатели создавались при непосредственном участии института и проходили доводку на его стендах.
Национальный исследовательский центр «Институт им. Н. Е. Жуковского» (далее – Центр) создан в соответствии с Федеральным законом от 4 ноября 2014 года №326-ФЗ, принятым во исполнение поручения Председателя Правительства Российской Федерации В. В. Путина от 15 сентября 2011 г. № ВП-П7-6543, для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики.
Центр осуществляет от имени Российской Федерации полномочия учредителя и собственника имущества организаций в соответствии с перечнем, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 декабря 2015 года № 2489-р, в порядке и объеме полномочий, которые устанавливаются Правительством Российской Федерации.
В состав Центра входят следующие федеральные государственные унитарные предприятия:
Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского (г. Жуковский, Московская область);
Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова (г. Москва);
Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем (г. Москва);
Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С. А. Чаплыгина (г. Новосибирск);
Государственный казенный научно-испытательный полигон авиационных систем (пос. Белозерский, Московская область).
Дополнительная информация о ФГУП «ЦИАМ им. П. И. Баранова»
