Летные испытания гибридной силовой установки со сверхпроводниковым электродвигателем начались. Ее установили на летающую лабораторию на базе Як-40. Как сообщил N + 1 Центральный институт авиационного моторостроения имени Баранова, первый полет экспериментального самолета с гибридной установкой прошел 17 июня. В июле он снова поднялся в воздух на авиасалоне МАКС-2021.
Сверхпроводимостью называется свойство некоторых материалов проводить электрический ток с нулевым сопротивлением. У этого явления существует множество применений: на его основе изготавливают сверхсильные магниты, сверхточные датчики магнитного излучения и поезда на магнитной подушке. В конструкции электромотора сверхпроводники должны помочь добиться меньшего расхода заряда аккумуляторных батарей и обеспечить высокий коэффициент полезного действия при небольших размерах и массе.
Практическое применение сверхпроводимости до сих пор упирается в одну проблему: это явление возникает только при низких температурах или экстремально высоких давлениях. Даже высокотемпературные сверхпроводники — керамические материалы на основе смешанного оксида меди — теряют это свойство при температуре заметно ниже комнатной. Например, у купрата состава HgBa2Ca2Cu3O8+x температура перехода составляет минус 109 градусов Цельсия. У твердого материала на основе сероводорода H3S и метана CH4 сверхпроводимость сохраняется до 15 градусов Цельсия, но при давлении больше 1,4 миллиона атмосфер. Поэтому для работы со сверхпроводниками приходится строить системы охлаждения с жидким азотом или гелием.
Несмотря на все сложности, несколько компаний занимаются разработкой сверхпроводниковых авиадвигателей. Среди них — российская «СуперОкс» и европейская Airbus. Последняя в марте этого года запустила программу Ascend по созданию демонстратора электрического или гибридного двигателя с использованием технологии сверхпроводимости и жидким водородом в качестве хладагента.
Тем временем «СуперОкс» уже создала электрический двигатель cо сверхпроводниковой обмоткой. Его мощность — 500 киловатт, а коэффициент полезного действия — 98 процентов. Стендовые испытания двигателя начались летом прошлого года, после чего зимой его установили в носовой части летающей лаборатории Як-40. Самолет также оснащен электрическим генератором выходной мощностью 400 киловатт и массой 100 килограмм. За работу генератора отвечает турбовальный двигатель в хвостовой части Як-40.
Летные испытания экспериментального Як-40 с гибридной силовой установкой, в состав которой вошел сверхпроводниковый электрический двигатель, начались 17 июня. Первый полет прошел на аэродроме Сибирского научно-исследовательского института авиации имени Чаплыгина. После этого летающая лаборатория снова продемонстрировала полет на авиасалоне МАКС-2021.
Гибридные силовые установки сегодня разрабатывают несколько российских компаний. Ранее мы писали про «ОДК-Климов», которая создает гибридный двигатель на базе вертолетного.
Василиса Чернявцева
