Создавая авиатехнологии будущего: ЦИАМ на MEA 2019

Представитель Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») принял участие в международной конференции MEA 2019 (More electric aircraft), прошедшей 6-7 февраля 2019 года в Тулузе (Франция). Мероприятие, посвященное теме гибридных/электрических силовых установок и электрификации летательных аппаратов, собрало представителей ведущих компаний - разработчиков авиационной техники и научно-исследовательских организаций Европы: DLR, ONERA, Airbus, Safran, Dassault, Leonardo и др.

В рамках конференции было представлено 60 докладов. Ученые рассматривали перспективы использования электричества на борту с самых разных аспектов: от замены пневмо- и гидроприводов на электрические до конструирования гибридных и полностью электрических силовых установок, чему и было посвящено наибольшее количество выступлений.

В перспективе применение гибридных и электрических силовых установок позволит снизить расход авиатоплива, что поможет уменьшить вредное воздействие на окружающую среду и повысить экономическую эффективность. Однако с разработкой таких установок связано немало технических вызовов, ответы на которые еще предстоит найти. Один из них – повышение удельной мощности электрических машин и преобразователей энергии.

О том, как эту проблему решают в России, рассказал специалист ЦИАМ Антон Варюхин. Он представил проект гибридной силовой установки для самолета местных воздушных линий и проект демонстратора гибридной силовой установки с электрическим двигателем на основе высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). Демонстратор разрабатывается в ЦИАМ на базе электрического двигателя мощностью 500 кВт, созданного ЗАО «СуперОкс» по заказу Фонда перспективных исследований.

Повышения удельной мощности двигателя планируется достичь за счет использования в его конструкции ВТСП-материалов второго поколения, охлаждаемых жидким азотом. Главная особенность сверхпроводников – значительное снижение, вплоть до практически полного отсутствия, электрического сопротивления. Использование ВТСП также позволит снизить массогабаритные характеристики электрических машин и гибридных силовых установок на их основе.

В 2020 году демонстратор планируется испытать на летающей лаборатории. Разработанные для него технологии могут быть использованы при создании различных летательных аппаратов, в том числе многороторных.

Для справки:

Фонд перспективных исследований создан в 2012 году для содействия научным исследованиям и разработкам. Деятельность ведется по трем основным направлениям — химико-биологическому и медицинскому, физико-техническому, информационному. В конце 2015 года в структуре ФПИ был создан Национальный центр развития технологий и базовых элементов робототехники.

Компания СуперОкс создана в 2006 году Андреем Вавиловым для разработки технологии производства высокотемпературных сверхпроводниковых проводов 2го поколения – ВТСП-проводов.  В основе интеллектуального капитала компании лежит более чем 20-летний опыт работы по осаждению покрытий сложных оксидов и изучению свойств ВТСП-материалов.

Национальный исследовательский центр «Институт им. Н.Е. Жуковского» создан в соответствии с Федеральным законом №326-ФЗ от 4 ноября 2014 года 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. В состав центра входят Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ), Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем (ГосНИИАС), Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С.А. Чаплыгина (СибНИА) и Государственный казенный научно-испытательный полигон авиационных систем (ГкНИПАС).

ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» – 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.