Войти на сайт Зарегистрироваться Забыли пароль?

Французы занялись разработкой гибридного вертолета

10.02.2017 N+1 1576 5
0
Понравилась новость?
+2
Вертолет Airbus Helicopters H225M
Вертолет Airbus Helicopters H225M Caracal (ранее ЕС725).
Источник: Anthony Pecchi / Airbus Helicopters

Французская компания Safran приступила к разработке гибридного вертолета, в котором дополнительная мощность на вал несущего винта в режиме висения и в критической ситуации будет передаваться от электромотора. Как пишет Aviation Week, в компании полагают, что использование гибридной силовой установки позволит сократить потребление топлива новым вертолетом на 10-15 процентов по сравнению с обычными летательными аппаратами такого класса.


Современные вертолеты одно- и многодвигательные спроектированы с учетом принципа избыточности. Это сделано на случай непредвиденного падения мощности силовой установки в однодвигательном варианте машины или отказа одной из них в случае версии с двумя и более двигателями. Несмотря на то, что принцип избыточности позволяет подстраховаться на случай аварии, он же приводит к избыточному увеличению массы вертолетов, неполному использованию мощности силовых установок и перерасходу топлива.


Например, многоцелевой вертолет Airbus Helicopters H215 Super Puma оснащен двумя турбовальными двигателями Makila 1A2 мощностью 1,9 тысячи лошадиных сил (1,4 мегаватта) каждый. В компании Safran полагают, что если на базе H215 сделать гибридный вертолет, то для его нормальной эксплуатации хватило бы одного двигателя Ardiden 3 мощностью 1,4 тысячи лошадиных сил. При этом для режима висения или на случай отказа турбовального двигателя за приведение несущего винта будет отвечать электромотор.


В гибридной версии также планируется использовать электрический привод хвостового стабилизирующего винта. За питание электрической системы будет отвечать генератор, приводимый основным двигателем и небольшой газотурбинной силовой установкой. В совокупности использование газотурбинной силовой установки, генератора и электромоторов совместно с основным турбовальным двигателем позволит существенно уменьшить общую массу вертолета H215 за счет отказа от части трансмиссии и оптимизации остающейся части.


Предполагается, что газотурбинная установка будет работать в режиме «старт-стоп», останавливаясь, когда она не нужна, и запускаясь, если нужно задействовать электромотор для передачи дополнительной мощности на несущий винт. Прежде компания проводила разработку такой системы для обычного двухдвигательного вертолета. В рамках этого проекта при переходе в крейсерский горизонтальный полет второй двигатель вертолета отключался и включался только при переходе в режим висения или отказе основной силовой установки.


В середине прошлого года европейский авиастроительный концерн Airbus и немецкая компания Siemens занялись совместной разработкой семейства авиационных гибридных двигателей мощностью от ста киловатт до десяти и более мегаватт. Такие двигатели могут быть установлены на ближне- и среднемагистральные пассажирские самолеты вместимостью менее ста кресел, вертолеты и беспилотные летательные аппараты. На первом этапе проекта компании намерены доказать эффективность и экономичность использования гибридных силовых установок.


Работы в рамках первого этапа планируется завершить к 2020 году. Все работы ведутся в новом конструкторском бюро E-Aeircraft System Home в Оттобруне в Германии.


Василий Сычёв

09.02.2017
Права на данный материал
принадлежат N+1
Материал размещен правообладателем
в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Продукция
Проекты

  • Похожие новости
  • Комментарии
Комментариев 5, отображено с 1 по 5
GB
В СТОРОНЕ СОБЫТИЙ
108
№1
10.02.2017 02:28
Полный идиотизм – никогда на вертолёте не применят такую схему резервного двигателя. А вот для дронов-конвертопланов для морского базирования –как например  https://vpk.name/?goto=https://vpk.name/news/157675_razrabotchik_oblik_rossiiskogo_skorostnogo_vertoleta_ne_opredelen_izuchayutsya_vse_variantyi.html#m334212  Наличие маленького и лёгкого дополнительного роторного двигателя ( например коловратного – с цилиндрическим телом внутри и «лучевыми» перегородками и эллиптическими шайбами по бокам как ГРМ. Такой двигатель имеет очень высокие показатели мощности к своей массе и размерам, да и система охлаждения – впрыск дистиллированной воды, во второй половине рабочего хода, что приведёт к дополнительному увеличению мощности, как и подача кислорода во вход для увеличения процентного содержания до 25-27 и соответствующего увеличения подачи топлива). Такой двигатель запускается и выводится на контактные обороты через МСХ и позволит произвести перегруженный отрыв дрона с замка троса, вертикальный набор высоты, перевод в разгон до экономической скорости и далее двигатель выключается – проработав, примерно, всего 20 секунд. Зато произведён взлёт дрона с полётной массой больше на 18-20 процентов, а это в доле массы топлива или боевой нагрузки – будет более 50 процентов увеличения. /// Не предлагаю, а просто рассуждаю о технической целесообразности, а то, что расписано в статье – сказки для пилежа бабла на «исследования и конструирования» - к намеченному сроку программу закроют, только не из-за технической безграмотности и абсурда, а просто будет нужно совсем другое в изменившимся Мире ( Я очень сильно сомневаюсь, что у пилотируемых вертолётов есть будущее в военном деле).
+1
Сообщить модератору
RU
snc
584
№2
10.02.2017 10:44
У нас эту проблему в своё время решили изящнее: на однодвигательном Ка-126 стоял маховик который в случае отказа двигателя давал допонительные 40 секунд пилоту чтобы выбрать место посадки, подготовится к авторотации.
+1
Сообщить модератору
GB
В СТОРОНЕ СОБЫТИЙ
108
№3
10.02.2017 21:07
Уважаемый snc, дело в том, что применение маховика в лёгком вертолёте соосной схемы, с пластиковыми лопастями, было великой ошибкой. То, что 40 сек – НЕТ, хотя бы 8-10 секунд – это хорошо. Вот какой убийственный недостаток такой сосной системы с маховиком. Отказ единственного двигателя и нужно мгновенно перейти на авторотацию, скорость снижения не маленькая, у лёгких где-то 7-8 м/сек. Соосные вертолёты очень неустойчивы по курсу на малой скорости и висении ( педалями разгружается один НВ и загружается другой НВ), управляется как усидеть намыленной ж. на мяче. Только на авторотации теперь НВинты вращаются от воздуха и немного тормозятся трением и приводом агрегатов редуктора – управление по курсу становится противоположным в действиях. Так, что если придётся, садиться, на авторотации нужно действовать педалями наоборот, и если перепутаешь - мгновенный разворот и касание земли боком и переворачивание (массы все у вертолёта наверху). Применение маховика – на вид здорово, на практике – полный писец. Отказ движка, перевод на авторотацию, задирание носа перед посадкой – для уничтожения вертикальной скорости снижения и подсечка «шаг-газа» ( чтоб НВ не раскрутился и для увеличения подъёмной силы), далее, пред землёй – придание посадочного положения по тангажу и подрыв «шаг-газа» и приземление с пробегом. Много скоротечных операций перед приземлением и НВ - то принимают мощность от маховика, то отдают (всё зависит от действий «шаг-газа» +/- не попадёшь в идеал) и вертолёт управляется по курсу практически не предсказуемо ( то от винтов-то от маховика) и разворачивается перед касанием земли и переворачивается, а остаточная энергия маховика сделает «танец смерти»./// Когда переучивался американскую технику, то инструктор выключил движок у Bell-206L и я сел, инструктор резко схватил «шаг-газ» и завис на 15 футов и снова сел ( на тоненьком вале мощнейший сухарь и два больших шарнира- просто у них в лопастях лонжерон не пустой, а половина длины снаряжена свинцовистой бронзой – сами лопасти являются маховиком и виброгасителем). Производство посадок на Ми-8 без движков – только делали испытатели ( у них в задании на полёт -была запись: «возможна поломка вертолёта»), а вот из комсостава на эксплуатирующих предприятиях – под свою буйную, бесшабашную  и тайную инициативу ( поломка, авария, покалечить людей или кто погиб – то только тюрьма). Посадки Ми-8 на малом газе движков – невозможны ( только заходы с имитацией и выводом, без посадки). Дело, в том, что если произвести посадку Ми-8 на «малом газе» - вроде все возможно , но в процессе подрыва и касания, на пробеге – тяги управления двигателей вытянуты максимально и движки пошли отрабатывать приёмистость. Вертолёт приземлился и катится по ВПП, шаг максимальный, обороты НВ минимальные и падают дальше – и в это мгновение движки начинают выдавать мощность, а компенсировать разворачивающий момент невозможно правой педалью от того, что обороты НВ 75-80 процентов и рулевой винт не даст нужной тяги. Разработал методику – один двигатель на «малый газ», минута охлаждения и выключение, а вся посадка осуществляется на одном движке на «малом газе». И подкорректировать малые ошибки можно, и на пробеге управления педали достаточно и полосу, после посадки можно быстро освободить. Посадки осуществлялись по РЛЭ «посадка с пробегом», только скорость снижения 140-150км/час ( а не 110 -130). Задирание носа на 10-12 градусов и подсечка и вертолёт превращался в автожир с нулевой скоростью снижения, а потом резкое придание посадочного положения (чтобы хвостом по ВПП не вдарить ) и резкий подрыв и вертолёт плавно садиться на скорости 40-50 км/час. Интересно, но РЛЭ требует посадки по методике  «посадка с коротким пробегом» с такой же посадочной скоростью, но там требуются действия в три раза быстрее и скоротечнее, и без навыка просто безаварийно невозможно их сделать чётко./// Зря установили на МИ-8мтв (МИ-17в) вариометры ВР-30, лучше всё-таки ВР-10 (как  на МИ-8) и дополнительный - на центральной ПД  ВР-30. На висении на высоте более 20 метров- затруднено уследить за вертикальной скоростью снижения, а там более 3 м/с- чуть упустил и провалишься в «вихревое кольцо» и писец, а что бы этого не случалось – производил сезонные тренировки «на совесть».  С 1500 метров высоты ( заранее надо проверить на соответствие регулировки НВ на авторотацию в соответствии середине графика- иначе можно не выйти), для тренировки командиров (хотя бы раз показать, что такое «вихревое кольцо», чтобы впоследствии не попали вблизи земли), я показывал следующее: Ми-8 уменьшает скорость (на УС-450- стрелка перестаёт дрожать на нуле), вертикальная скорость снижения 2-3-как ближе к 4 м/сек- вертолёт энергично проваливается ( аж сор с пола взлетает) и интенсивно падает около 30 м/сек ( свободное падение человека  без парашюта -50-53), движки на «взлётном», вариометр ВР-10-стрелка сделала полукруг снижения, набор высоты и ещё полукруг снижения. Ручку полностью- от себя – только тряска и хлопки, как из пулемёта, тоже самое влево- в право – управляемости НЕТ- вертолёт не выходит из этого режима в разгон, а весь отбрасываемый воздух винтом- под воздействием снизу набегающего потока заворачивается в бублик и опять в винт. Но это не писец! Плавненько уменьшаешь «Шаг-Газ» до минимального (с высоты 750-600м), переводишь на авторотацию – где-то на высоте 450 м, а можно резко- сбросить на один градус, резко коррекцию влево и резко ШАГ на пол ( ничего не изменилось только движки работают на «малом газе» и воздух снизу крутит НВ, зато вертикальная, немного уменьшается). Управляемость восстанавливается и отклонением ручки ЦШ разгоняешь вертолёт – наступает поступательная авторотация- вертикальная  всего 10-11 м/сек ( это как скорость человека перед ударом об асфальт, если он упал с пятого этажа), а высота около 150 м. Потом начинаешь выводить из авторотации в горизонтальный полёт, если всё это умеешь и держишь ситуацию под контролем ( а вертикальная скорость – с каждым этапом уменьшается), то вывод можно чуть замедлить и вывести на высоте - метров на 5 или на 3-х.  Это не миллиметровый расчет (хотя  нельзя допускать увеличения оборотов НВ, на выводе более 93 процентов / 89-91, иногда и 88-87 не грех – можно мигом исправить – на мгновение остановиться – сами начнут расти) – иначе автоматика срежет приёмистость двигателей – обратно на уменьшение режима и вывод «просядет» метров на 100-120,  просто управляемое завершение снижения – можно было вывести всё поэтапно выше, а можно поэтапно ниже – чуть разгоняя вертолёт на 5-10-15 км/час – так он и просядет на 10 -20-30 метров, или притормаживая и он вспухает как автожир- на 10-20-30 метров выше ( изменение тангажа мизерные) , тренируемые это, в состоянии аффекта, не замечают ( они доверяют и надеются на меня- с одной стороны, а с другой мысль: -«или сейчас будет смерть или будут дальше жить»). После перевода в набор высоты, резко взглянешь на экипаж- волосы дыбом, физиономии красные. Это было хулиганство с моей стороны? Я думаю нет! – во всяком случае, после этого командиры не попадут в «вихревое кольцо» никогда ( без закалки сталь- всего лишь «кипучка»). // P.S. Как-то всё потом странно проявляется «отдача»- Иногда натаскивал себя, ну на точке - возвращаешься пустым – ну и отработаешь тот или иной эффект. М-да, один второй пилот посчитал, что это он усвоил и в последствии став шеф-пилотом, в одной маленькой авиакомпании – тоже изобразил, что-то подобное, на межсезонной тренировке.  Вертолёт Ми-8 –разбил, покалечился старый бортмеханик-инструктор (который успел выключить движки, в начавшемся «танце смерти»), а сам чудо-инструктор сейчас мотает срок // «Легко казаться – очень трудно быть».// Б/М –на меня в обиде и высказав в переписке, крылатую фразу: -«Мы ответственные перед теми – кого приручили».  ////  Я сменил род занятий, как и страну- и авиация меня больше не интересует. В Мире есть еще много чего, где можно проявить свой талант. Даже праздники авиации не вспоминаю и не отмечаю, а может и авиация стала другой. / То на «второй круг» не умеют уйти, то ручку перепутали, то к западному авиагоризонту не привыкли,  а то слетали на бетонную площадку и не убились, а бывают просто героические полёты – слетали и подобрали площадку с воздуха, ну чем ни Герои  России? Ни кто не хочет рисковать и брать на себя ответственность – вот и всё стало похожим на помои или гной (ни горячее, но и ни холодное), да ещё на авиахламе ( в лучшем случае на свеже-покрашенном авиахламе).
+1
Сообщить модератору
RU
snc
584
№4
11.02.2017 03:03
А зачем вообще переключаться между маховиком и потоком? Перешёл на авторотацию так садись.
Очень много букофф и специальных терминов в вашем посте, дорогой Британец (извините, но склонять ваш ник просто нереально, так что по флажку), но позиция "я один умный, а всё советское вертолётостроение - одни идиоты" заставляет усомниться в вашей компетенции.
Нигде не слышал чтобы лётчики жаловались на Камовские соосные машины по управляемости в режиме висения и малых скоростей, наоборот, одни восторги.
Посадка на авторотации это штатное упражнение при переподготовке и подтверждении квалификации.
+1
Сообщить модератору
GB
В СТОРОНЕ СОБЫТИЙ
108
№5
11.02.2017 20:01
Уважаемый snc, повторяю кто на бронепоезде. Практическая авторотация вертолёта соосной схемы с газотурбинными двигателями – это около 95 процентная авторотация + моторный режим «малого газа» от свободных турбин. Именно мощность двигателей расходуется на трение и привод агрегатов редуктора (гидросистемы, вентилятор, АК-50 , маслонасосы редуктора и генераторы) и немного остатков на НВинты. То есть тренировочная авторотация выполняется с управлением по курсу (рыск) стандартно (как при моторном режиме – отдавая от редуктора на один винт больше чем на другой и создавая разворачивающий момент, в нужную сторону). Выключи двигатели – нужны противоположные действия (на поршневых вертолётах, коррекцией, «разводили» стрелки «М» и «Р» - там была  чистокровная авторотация). Теперь представьте – если НВ на сооснике не дифференцированно управлялись, а был бы привод на маленький рулевой винт с симметричным профилем на лопастях и с нейтральным основным положением (происходит: то авторотация с небольшим увеличением оборотов НВ и винты разгоняют маховик –  или чуток уменьшаются и винты забирают мощность от маховика – разницы нет, ведь винты не создают разворачивающий момент – его создаёт маленький рулевой винт +/- от управления педалей) . Применение соосной схемы, редуктор с маховиком + через МСХ (велосипедную муфту свободного хода) приводит единственный двигатель – то тогда ДА! -нет проблем и это скажется на легком выполнении посадки на авторотации, даже малоопытному «молодому» пилоту ( задумано не плохо, но кое-что не учли – собственно и от этой затеи отказались). Но на проекте Ка-126 с маховиком – допущена роковая ошибка! Отказ двигателя, вертолёт перевели в авторотацию, направление нужно управлять противоположными движениями педалей (то неравномерно распределяли даваемую мощность, а теперь забираемую). Отдали от себя чуток ручку ЦШ – и авторотирующие силы уменьшились и обороты НВ начали уменьшаться и забирать мощность (20-30 л.с.) от маховика (псевдо-моторный режим – педали управляются как на моторном режиме), чуть ручку на себя – увеличение момента авторотации (от НВ –через редуктор разгон маховика ( такое же перетекание мощности) – нужны действия педалей для управления по курсу противоположные). Все эти удерживающие движения по тангажу происходят в секунду по несколько раз, значит, знак управления педалями тоже меняется постоянно. Ладно, пока есть скорость – плоскости килей и рулей на них позволяют удержать направление. Энергичные действия с тангажом  для гашения скорости горизонтальной и вертикальной, с одновременной подсечкой Шаг-газа – опять изменят обороты (опять многократно туда сюда), обдув киля ослаб, а управлять педалями как? ( хаотично -то как моторный, то как авторотация) –пилот сам загонит интенсивный разворот перед касанием и далее переворачивание и всё в куски – хотя горизонтальная и вертикальная скорость близка к нулю, высота тоже (почти на ровном месте). Такая мелочь –Дьявол кроется в мелочах!/// Будучи курсантом, в  1981 году в Кременчуг приезжали старики-милевцы, с фильмом, слайдами и лекцией-сказкой. Вертолёты Ми-3, Ми-26, Ми-38, конвертоплан Ми-30. Конвертоплан мне не понравился – сырой (пусть другие первыми своими костями осваивают – нет желания), Ми-3 (В-3) тоже не понравился – техника какая-то маленькая, да к тому же со съёмным «верхом»  и будет изготовляться в Польше (намедни, в училище распаковали редуктор из Польши, для Ми-2, с красной надписью «смерть коммунистам»). На Ми-26 - я  впоследствии переучился, но вертолёт так и не приобрело предприятие …. пере(ст)кройка, а вот Ми-38 мне сильно понравился. Дедок просто развивал тему: -новый редуктор с применением подобия всего лучшего, что отработано, но мощнее, на втулке НВ только звезда 6 вместо 5, а всё остальное с Ми-8, лопастей шесть , рулевой из 4 лопастей вместо трёх и с применением бипланного эффекта, движки – почти модельное увеличение ТВ3-117, только ряд изменений, Авионика новая уже разработана. В общем, казалось, что через 5-6 лет Ми-38 будет готов, а через еще пару лет приступят к серийному производству. Прошло 36 лет – что сделано? Вот- вот начнём серийное производство? Всё тянется из заделов СССР, 25 летние поминки по которому недавно прошли. Что реально создано нового - за эти четверть века либерально-воровского режима?/// Что касается сезонных тренировок – то большинство их выполняют по схеме:- авторотация - коррекция вправо – шаг сдвинули (обороты просели, вертикальная уменьшилась) – шаг сдвинули - шаг сдвинули… – а потом с вертикальной метра 3  в сек. делают подобие ухода на второй круг на высоте метров 50 (с сопровождением матов облегчения). Зато не сломают и тем более не убьются, а смысл таких тренировок? Для галочки? Летающие начальники не хотят рисковать, а там и до пенсии и мать её –ё.b.
+1
Сообщить модератору
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
loading...
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
другие обсуждаемые темы