Војна смотра

На пути к электрическому самолету: новая разработка на МАКС-2017

46
Као што блог каже бмпд, НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» и связанные с ним научные организации представили публике на МАКС-2017 макет демонстратора гибридно-электрической силовой установки.

Её разработка имеет перспективный характер и осуществляется в рамках создания полностью электрического самолета. Специфика изделия состоит в применении электрического оборудования (электромотор, генератор, шины и т.д.), использующего эффект высокотемпературной сверхпроводимости.



Питание электромотора в представленном оборудовании производится от аккумуляторных батарей и/или от генератора, приводимого во вращение от вала газотурбинного двигателя. Предполагается достичь номинальной мощности в 500 кВт.

Данная силовая установка является промежуточным шагом, в качестве конечной цели ставится создание полностью электрического агрегата. Оснащение им самолетов позволит уменьшить затраты топлива, эмиссию вредных веществ, снизить шум и увеличить ресурс газотурбинной части.

В работах принимают участие ЦИАМ, СибНИА, ЦАГИ, а также ЗАО «СуперОкс». Координатором является НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского». Ожидается, что на первом этапе будет разработана гибридно-электрическая силовая установка на базе сверхпроводников. После этого планируется перейти к созданию серийного электрического двигателя для самолета, рассчитанного на 9 – 19 пассажиров. Всего реализация программы должна занять 3 года.



Разработка этой силовой установки – важный практический шаг России на пути к созданию полностью электрического самолета. Мы убеждены в необходимости формирования системного научно-технического задела в этой области. Это технологии, которые позволят обеспечить конкурентоспособность отечественной авијација техники через 15 - 20 лет в новом технологическом укладе. По нашим оценкам, новые источники энергии на борту – это одна из тех областей, где можно добиться прорывных результатов.

– поясняет генеральный директор НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» Андрей Дутов.


Как заявил руководитель ЦИАМ Михаил Гордин, работы в данном направлении ведутся во всем мире, в ЦИАМ, в частности, - в течение более 10 лет.

Электрификацию рассматривают как наиболее перспективную технологию в авиастроении. И ключевое место здесь занимает именно силовая установка. Сегодня интересы наших ученых сосредоточены на работе по созданию и испытаниям элементов гибридных силовых установок, топливных элементов с высокими удельными показателями и накопителей энергии.
Коришћене фотографије:
http://bmpd.livejournal.com/2734401.html
46 коментари
Оглас

Претплатите се на наш Телеграм канал, редовно додатне информације о специјалној операцији у Украјини, велики број информација, видео снимака, нешто што не пада на сајт: https://t.me/topwar_official

информације
Поштовани читаоче, да бисте оставили коментаре на публикацију, морате Пријавите се.
  1. тцхони
    тцхони 19. јул 2017. 11:12
    +2
    Очередной ё-мобиль?
    1. пијаница
      пијаница 19. јул 2017. 11:16
      +7
      после изобретения тепловозов точно так же говорили

      в связке двс-генератор-электродвигатель гораздо больше потенциала чем просто двс
      1. АКСНУМКС
        АКСНУМКС 19. јул 2017. 11:35
        0
        Цитат из дрункрам
        после изобретения тепловозов точно так же говорили
        в связке двс-генератор-электродвигатель гораздо больше потенциала чем просто дв
        потенциала чего, позвольте полюбопытствовать?
        тепловозы - отдельная тема, двс в отличие от паровой машины сам не сдвинет состав с места
        а "двс-генератор-электродвигатель" на автомобиле никому в голову не придет
        1. пијаница
          пијаница 19. јул 2017. 11:48
          +5
          >>потенциала чего, позвольте полюбопытствовать?
          Потенциала к увеличению КПД, а тут еще и сверхпроходимости упоминается
          >>тепловозы - отдельная тема, двс в отличие от паровой машины сам не сдвинет состав с места
          сдвинет, но тогда его размеры будут превышать габариты многократно и потребуется многодисковое или гидравлическое сцепление
          >>а "двс-генератор-электродвигатель" на автомобиле никому в голову не придет
          чего? это как вообще? можно по подробней? а то создатели там всяких тойот приус очень бы удивились прочитав такое, что уж говорить про белаз 75710
          1. АКСНУМКС
            АКСНУМКС 19. јул 2017. 16:25
            +1
            Цитат из дрункрам
            тойот приус
            там есть привод от ДВС на колеса и есть привод от электромотора (гибридная схема), а не "двс-генератор-электродвигатель".
            Цитат из дрункрам
            белаз 75710
            мотор-колесо известная тема, применялась в некоторых ракетовозах. Можно еще вспомнить Фердинанда.. лол
          2. АКСНУМКС
            АКСНУМКС 19. јул 2017. 16:36
            0
            Цитат из дрункрам
            Потенциала к увеличению КПД

            почитайте на страницах ВО такой материал
            https://topwar.ru/62927-proekt-tyazhelogo-tanka-s
            -elektrotransmissiey-obekt-253.html
            "Проект тяжелого танка с электротрансмиссией «Объект 253»" hi
            1. Проклетии Пират
              Проклетии Пират 20. јул 2017. 23:02
              +1
              можно даже не читать таже байда что и со всеми гибридами, это нужно быть умолишенным чтобы использовать ДВС+генератор сначала терять КПД на движении поршней, затем на генерации тока а в конце ещё и на на обратное преобразование в вращение. Если в белазах, кораблях и тепловозах это оправдано из за высокой массы машины с грузом то в автомобилях и танках это нафиг не надо.

              Мне кажется странным чего это все разработчики гибридов зациклились на этом ДВС, от него давным давно пора избавиться...
        2. Алек_Рарог
          Алек_Рарог 19. јул 2017. 12:10
          +2
          Вы уважаемый про приус и гибридные авто много слышали?
          Французы уже самолет двухмесный сделали на электромоторе. Прпада дальность пока мала
          1. АКСНУМКС
            АКСНУМКС 19. јул 2017. 16:27
            0
            Цитат од: Алек_Рарог
            Вы уважаемый про приус и гибридные авто много слышали?
            незнатно намигнуо просветлити?
            Цитат од: Алек_Рарог
            Французы уже самолет двухмесный сделали на электромоторе. Прпада дальность пока мала
            я еще игрушечные квадракоптеры видел.. hi
        3. Антон Валеријевич
          Антон Валеријевич 20. јул 2017. 00:27
          +1
          Цитат: А1845
          а "двс-генератор-электродвигатель" на автомобиле никому в голову не придет

          Ну да. У электротрансмиссии же ресурс на порядок выше. На продаже запчастей не заработать.
        4. Заурбек
          Заурбек 21. јул 2017. 07:24
          0
          БеЛаЗ например. Корабельные установки.
      2. гридасов
        гридасов 19. јул 2017. 12:10
        +1
        По той концепции , по которой строятся современные эл. двигатели невозможно избежать паразитных эффектов возникновения самоиндуктивности в катушках обмоток. Поэтому вопрос и упирается в то , что в основе необходимо изменить в этих эл. двигателях , чтобы их можно было использовать одновременно в одном устройстве по разным плоскостям с одной стороны двигатель а с другой генератор .Тогда аккумулятор только инициирует процесс запуска , а весь остальной процесс согласуется с необходимым параметром вырабатываемой энергии на генераторе и используемой на двигателе. Но самое главное , что и в эту систему взаимосвязи включается движитель , которые так же работает как генератор . При всем этом опять стоит вернуться к тому , что необходимо избавится от паразитных физ эффектов которые растут эквивалентно росту и вырабатываемой и потребляемой энергии , что крайне сильно влияет на выход из строя всего эл. оборудования. Из сказанного вывод прост необходимо использовать принципиально новый вид индукционных устройств . Катушками их уже точно не назовешь.
        1. пијаница
          пијаница 19. јул 2017. 12:17
          +1
          Мы не стоим на месте, над этим работают множество компаний как у нас так и зарубежом, как военных так и гражданских, это лишь вопрос времени когда такие системы станут достаточно эффективными для использования их в авиации.
          1. гридасов
            гридасов 19. јул 2017. 12:35
            0
            То , что работаю в этом сомнений нет. Но основой для прорыва , а значит создание надежного и высокоэффективного процесса . который бы и обеспечил безопасный и экономичный полет любого по масштабности ЛА , очевидно , что нет. Поэтому все понимаю и задаются вопросом , "что же должно явится основой для такого прорыва". Правильно такой основой может быть только создание принципиально новой элементной базы устройств представляющих и индуктивные и накопительные и распределительные эл. магнитные процессы. И те кто выдаст такие прорывные идеи и начнет первым их осваивать , тот окажется в лидерах развития на годы и годы вперед. , а это и политика и вооружение ,престиж и реальные достижения в науке и технике.
      3. ЦРВЕНИ ПАРТИЗАН
        ЦРВЕНИ ПАРТИЗАН 19. јул 2017. 13:07
        +1
        Только не в авиации. Какой смысл с помощью ГТД крутить генератор, чтобы тот вырабатывал энергию для вращения электродвигателя, если ГТД самостоятельно обеспечивает тягу ? КПД такой силовой установки будет ниже, чем у простого реактивного двигателя. Это означает, что потребуется турбина большей мощности для компенсации потерь при преобразованиях. Или вся надежда на емкие АКБ ? Мощности авиадвигателей огромны, поэтому масса буфера из самых совершенных АКБ будет измеряться десятками тонн. Самолет - не корабль и не автобус, чтобы пихать в него мертвый груз такой массы.
        1. гридасов
          гридасов 19. јул 2017. 15:48
          0
          Э нет.! Лопасти движителя являются индукционными элементами эл. магнитной системы, а съем разности потенциалов происходит на периферии корпуса как статора . При этом создается переменное магнитное поле. Лопасти же создают ЭДС , а его можно значительно усилить. Люлька же дошел до наплыва на лопатке , а у нас например полное обоснование в каких пределах это можно использовать и почему. А лопасти в гидро газодинамическом потоке еще более усиливают ЭДС. Все очень просто , оптимально , но кардинально эффективнее.
    2. гхби
      гхби 19. јул 2017. 11:20
      +7
      Цитат од тцхони
      Очередной ё-мобиль?

      А вы не задумывались, что последнее время всплывают околооборонные проекты требующие мощного но компактного источника электрической энергии, а сам источник не озвучивается. (за исключением атомных батареек, по которым вроде как приступили к наработке рабочего вещества). Может проблему с источником решили, ну или на подходе к решению и мы на пороге революции :)
      1. гридасов
        гридасов 19. јул 2017. 12:55
        0
        Не верьте в сказки . Дело в том , что невозможно создать более или менее высокопотенциальныей источник накопленного заряда , чтобы главное -удержать его . Он обязательно "пробъет" на Землю. Поэтому проблемой и является создание такого устройства в котором можно удержать заряд высокой плотности не изолирующими элементами защиты . а совершенно необычным образом. Но для этого необходимо понимать базовые принципы распределения магнитных силовых потоков , а не абстрактного эл. магниного поля. Значит нет знаний и не будет и не может быть спонтанного изобретения.
      2. ЦРВЕНИ ПАРТИЗАН
        ЦРВЕНИ ПАРТИЗАН 19. јул 2017. 13:45
        0
        Компактный источник энергии пока только один - бак с горючкой. Удельная энергоемкость лучших АКБ и топливных элементов в несколько раз уступает обычному бензину.
      3. гридасов
        гридасов 19. јул 2017. 18:13
        0
        Я повторюсь , что даже высокообогащенный материал не может дать высокой плотности энергии магнитных потоков. Да в долговременном процессе использования низкого потенциала это может иметь эффект . но проблема в том и состоит , чтонужно из низкопотенциального магнитного потока создать высокопотенциальный, а это уже технология и особые по принципу работы устройства. Другое дело , что например в нашем реакторе радиальное излучение радиоактивного материала может быть преобразовано в линейное и концентрированное , это да! А во или ядерные двигатели и батарейки из радиоактивных материалов это неоправданное занятие -во всяком случае в том как это собираются использовать.
    3. сибералт
      сибералт 19. јул 2017. 11:27
      0
      Ага. А батарейки для такого самолета у кого покупать будем? белаи
      1. Вадим237
        Вадим237 19. јул 2017. 11:42
        0
        Суперионисторы подойдут.
      2. пијаница
        пијаница 19. јул 2017. 11:50
        0
        Как будто у нас их никто не производит
      3. дело
        дело 19. јул 2017. 11:59
        +2
        Цитат: сибералт
        Ага. А батарейки для такого самолета у кого покупать будем?

        Зачем " батарейки"?



        +
        Первый в РФ экспериментальный генератор 50 кВА на основе ВТСП лент второго поколения уже есть
        +
        1. Владимир Постников
          Владимир Постников 19. јул 2017. 18:37
          0
          Цитат из опуса
          Первый в РФ экспериментальный генератор 50 кВА на основе ВТСП лент второго поколения уже есть

          Какая-то у Вас табличка странная. Согласно Вашей табличке кислотные аккумуляторы обладают удельной (пиковой) мощностью до 10 кВт/кг. Я так полагаю, что этот график имеет отношение к частотной регуляции в сети (раз там и маховики, и конденсаторы).
          Что по вертикали неизвестно (предположительно удельная запасаемая энергия).
          Говорить же о спиновых твердотельных аккумуляторах еще слишком рано.
          Генератор на основе ВТСП должен приводиться каким-либо существующим двигателем (если речь идет о самолетах, то тепловым (турбиной)).
          Очевидных прорывов в накопителях электроэнергии пока нет, если не считать прорывом создание литий-ионных аккумуляторов и топливных элементов. Но, дорогу осилит идущий. Еще недавно электрические самолеты были фантастикой, а сегодня их (и аккумуляторные, и на топливных элементах) уже можно реально использовать в качестве учебных.
  2. мак702
    мак702 19. јул 2017. 11:22
    +2
    КПД у этой систеы? И о каких сверхпроводниках речь? это получается Двигатель будет работать в охлаждающей рубашке из жидкого гелия7 А может и генератор? Хм.... А не попил ли это.. Больно уж фантастикой отдает..
    рс: У нас нет ни одного нормального двигателя внутреннего сгорания в размерности от 1.5л и до 5.7л, про авиадвигатели ВС и говорить не охота как с ВОВ наработки остались и все..А тут хотим "бороздить просторы большого театра"...
    1. сибералт
      сибералт 19. јул 2017. 11:31
      0
      Движки от тепловозов пойдут. лаугхинг
      1. пијаница
        пијаница 19. јул 2017. 11:59
        0
        Теплоходные тогда уже, чтоб надежнее было
    2. сиви брат
      сиви брат 19. јул 2017. 11:43
      +2
      Цитат: мак702
      Двигатель будет работать в охлаждающей рубашке из жидкого гелия7 А может и генератор? Хм....

      Пишут о высокотемпературных проводниках, а не низкотемпературных.
    3. дело
      дело 19. јул 2017. 11:50
      +6
      Цитат: мак702
      КПД у этой систеы?


      ХАРАКТЕРИСТИКИ ВТСП-ДВИГАТЕЛЯ
      Сверхкомпактность
      Удельная мощность в 2-5 раз выше, чем у традиционных аналогов
      Енергоеффективност
      Кратное снижение потерь (с учетом затрат на криогенику)
      Высокий крутящий момент и удельная мощность
      Удельный крутящий момент выше, чем у традиционных аналогов
      Еколошка компатибилност
      Низкий уровень шума, отсутствие выбросов
      Постојаност
      Повышенная стабильность в переходных режимах, высокая устойчивость по отношению к перегрузкам
      Пожаробезопасность
      Криогенная техника существенно снижает вероятность возгорания


      Цитат: мак702
      И о каких сверхпроводниках речь? это получается Двигатель будет работать в охлаждающей рубашке из жидкого гелия7 А может и генератор?

      Основа технологии - ВТСП-провода, которые, как и другие сверхпроводниковые материалы, не имеют электрического сопротивления. Использование такого провода позволяет достичь очень большой плотности тока при использовании кабелей сравнительно небольшого сечения.
      Основное распространение получили два высокотемпературных сверхпроводника — YBa2Cu3O7-x (YBCO, Y123) и Bi2Sr2Ca2Cu3O10+x (BSCCO, Bi-2223). Также применяются схожие с YBCO материалы, в которых иттрий заменён иным редкоземельным элементом, например гадолинием, их общее обозначение — ReBCO.
      Выпускаемые YBCO, да и другие ReBCO, имеют критическую температуру на уровне 90-95 К. Выпускаемые BSCCO достигают критической температуры в 108 К.

      Цитат: мак702
      А может и генератор?

      ОСНОВНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ
      Генератори для ветроэнергетических установок
      Привода для гребных винтов, автотранспорта, воздушных винтов вертолетов и машин на воздушной подушке, мобильных грузоподъемных механизмов, запуска турбин авиационных двигателей
      Тяговые двигатели для промышленного оборудования
      Компенсаторы реактивной мощности
      Кинетические накопители электроэнергии

      Цитат: мак702
      А не попил ли это.

      Это попытка догнать (очередная)

      Современные ВТСП-ленты обладают токонесущей способностью, в 200-300 раз превышающую таковую для традиционных проводников – меди и алюминия.
      Уникальным свойством материала является отсутствие электрического сопротивления при температуре 77 К и большая плотность тока, что, в совокупности, позволяет передавать в разы большую мощность.

      Цитат: А1845
      это уже давно проектируется (в Кащенко)

      будала
      угу... а пациЕнты это:

      Московский Авиационный Институт
      ВНИИ Неорганических Материалов
      НИИ Электромеханики (г. Истра)
      Всероссийский Электротехнический Институт
      Институт Физики Твердого Тела (г. Черноголовка)
      Институт Физики Высоких Технологий (Йена, ФРГ)
      Институт материаловедения (Дрезден, ФРГ)
      Освальд (электрозавод) (Мильтенберг, ФРГ)
      Штутгартский Университет (Штутгарт, ФРГ)
      Оксфордский Университет (Оксфорд, Англия)



      Цитат: А1845
      туману напустили, как обычно

      если туман в голове, то ни какой сепаратор не поможет

    4. Коментар је уклоњен.
  3. АКСНУМКС
    АКСНУМКС 19. јул 2017. 11:29
    +1
    туману напустили, как обычно
    самолет на батарейках? это уже давно проектируется (в Кащенко)
    1. пијаница
      пијаница 19. јул 2017. 12:19
      0
      проектируется, а должно уже пойти в серию, опять отстаем от тех же французов
    2. гридасов
      гридасов 19. јул 2017. 12:28
      0
      Очевидно что вы не совсем точно выразились . Батарейки при использовании теряют свой потенциал . Значит нужен взаимообратимый процесс затраты и восстановления.
      1. АКСНУМКС
        АКСНУМКС 19. јул 2017. 16:38
        0
        Цитат из Гридасова
        нужен взаимообратимый процесс затраты и восстановления

        занимљива идеја!
  4. Толстојевског
    Толстојевског 19. јул 2017. 11:50
    0
    почему бы не возродить программу по самолётам с ядерным реактором?
    1. АКСНУМКС
      АКСНУМКС 19. јул 2017. 16:39
      0
      Цитат: Толстојевски
      почему бы не возродить программу по самолётам с ядерным реактором?

      ее с таким трудом закрыли, стоит ли опять?
  5. Алтона
    Алтона 19. јул 2017. 11:52
    +1
    Цитат из дрункрам
    в связке двс-генератор-электродвигатель гораздо больше потенциала чем просто двс

    ---------------------------
    Нет механической трансмиссии, генератор вырабатывает эл/энергию от вращения дизеля (пусть будет Д-100) и она сразу передается на электродвигатели тележек.
  6. Арморед
    Арморед 19. јул 2017. 12:52
    +1
    Нам нужен газовый двигатель для авиации.
    1. Вадим237
      Вадим237 19. јул 2017. 14:56
      +1
      Да, что бы быстрее взлететь на воздух.
      1. Арморед
        Арморед 19. јул 2017. 15:42
        0
        С чего это? Машины на газу сами по себе что то не взрываются. Обслуживать как следует надо и соблюдать правила безопасности.
    2. гридасов
      гридасов 19. јул 2017. 15:49
      0
      Нам нужен двигатель способный извлечь потенциальную энергию из воздуха в среде которой происходит полет
      1. Арморед
        Арморед 19. јул 2017. 15:51
        0
        Вот бы всю эту среду заполнить газом.
        1. АКСНУМКС
          АКСНУМКС 19. јул 2017. 16:41
          0
          Цитат из Арморед
          Вот бы всю эту среду заполнить газом.

          гороха надо больше сеять..
      2. АКСНУМКС
        АКСНУМКС 19. јул 2017. 16:42
        0
        Цитат из Гридасова
        извлечь потенциальную энергию из воздуха в среде которой

        она - это кто, воздух?
        потенциальная энергия - это грубо говоря функция расположения тел. То есть - подняли кирпич на километр над землей - придали ему потенциальную энергию.
        а как эту энергию "извлечь", вот вопрос..
        если кирпич оттуда сбросить - потенциальная энергия перейдет в кинетическую
        можно применить в военных целях
        1. гридасов
          гридасов 19. јул 2017. 18:33
          0
          Все несколько иначе . Для того , чтоб поднятый кирпич на определенную высоту совершил полезную работу необходимо затратить энергию на его поднятие . Но в среде гидро газодинамического пространства существует такой параметр , что вектор давления этого пространства всегда в центр ,т.е это всеобщий обман . что воздух давит столбом или вода в Марианской или где впадине способна раздавить все и все и сделать пространство безжизненным. Воздух и Вода имеют свою молекулярную силу , которая образует эти пространства , а значит давление всегда во -внутрь. В общем это по -простому. без учета центробежных сил вращения Земли , без гравитационных сил в ее центр масс и др. Поэтому среда упругая и воздушная и водная , а значит с увеличением скорости перемещения в этих средах объект перемещения сталкивается с упругим сопротивлением . И вот этот вектор можно использовать для того , чтобы нивелировать это сопротивление . Более того можно кардинально активизировать процесс тем , что атомно молекулярные связи воздуха и воды как веществ можно превратить в еще более высокий потенциал этого упругого сопротивления. Что в конечном итоге преобразуется в вектор кинетической энергии потока отбрасываемого как реактивной силой. Кстати о таких процессах говорил Тесла, но методика . как не удивительно разработана только сейчас и только нами
          1. дело
            дело 19. јул 2017. 22:47
            +2
            Цитат из Гридасова
            вектор давления этого пространства

            пића

            Гридасов вы как усегда молодца


            Цитат из Гридасова
            оздух и Вода имеют свою молекулярную силу ,

            будала
            Молекулярный человек (Marvel Comics) он же Molecule Man, он же — Оуэн Рик (Owen Reece)



            Цитат из Гридасова
            преобразуется в вектор кинетической энергии потока

            без вектора ни куда

            Не прав. Скорость в формулу кинетической энергии входит в КВАДРАТЕ. Направление значения не имеет, важен модуль скорости.
            Вот что является вектором - это ПОТОК энергии, но это уже электродинамика, а не кинематика...