Коэффициент полезного действия современных авиационных двигателей оценивается в 32-33%. Новые технологии и модернизация приводят к увеличению мощности на десятые доли процента. Однако энергия маршевых двигателей отвлекается также для питания вспомогательных систем самолёта – шасси, приборов, систем кондиционирования и освещения. Естественный путь повышения КПД – освободить маршевый двигатель от неосновных функций, переложив их на другие источники питания на борту.
Использование современных материалов и новых источников питания позволят увеличить КПД маршевого двигателя сразу на четверть за счёт высвобождения мощности. Объединённая авиастроительная корпорация, ГК «Ростех» и Российская академия наук объединили усилия по созданию концепции «более электрического самолёта», рассказали в пресс-службе ОАК.
Значительная перспектива видится в использовании в качестве источников питания на борту самолёта водородных топливных элементов. По вырабатываемой энергии (около 500 г/кВт), созданные по заданию ОАК в Институте проблем химической физики (ИПХФ) РАН в Черноголовке, такие топливные элементы в 7-8 раз превосходят самые современные литий-полимерные батареи той же массы, но могут служить значительно дольше. Для создания полностью экологически чистого цикла, водород для топливных элементов можно вырабатывать с использованием электричества, которое производят солнечные батареи. Такой цикл уже полностью отработан в ИПХФ.
Ведётся создание шасси с электроприводом для самолётов SSJ100 и МС-21. Устройство позволяет воздушным судам без использования основных двигателей и помощи аэродромных тягачей совершать руление, в том числе назад, перед взлётом и после посадки. Электрические двигатели размещаются на стойках шасси и приводят в движение колёса самолёта.
«Электрическое колесо» сокращает время использования маршевых двигателей на земле на 30-40 минут за один вылет и существенно снижает расход топлива. При этом уменьшается выброс углекислого газа и двуокиси азота в атмосферу. Кроме того, существенно сокращается длительность шумового воздействия вблизи аэродрома. За счёт повышения мобильности возрастает интенсивность авиационного движения, что приводит к сокращению времени нахождения самолёта на земле и увеличивает рентабельность авиаперевозок.
Совместные разработки в рамках концепции «более электрического самолёта» ведутся как в рамках подписанного соглашения между РАН и ОАК, так и в сотрудничестве с другими отечественными научными школами, такими как ЦИАМ. Что важно, по принятой во всем мире шкале готовности Total Readiness Level или TRL, уровень наших разработок варьируется в пределах 6-7, то есть внедрением большинства исследований в промышленность уже вполне можно заниматься.
"Авиация России"
Оригинал
