Ulasan Militer

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

46
Seperti yang dikatakan blog bmpd, 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 penerbangan 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.
Foto yang digunakan:
http://bmpd.livejournal.com/2734401.html
46 komentar
Ad

Berlangganan saluran Telegram kami, informasi tambahan secara teratur tentang operasi khusus di Ukraina, sejumlah besar informasi, video, sesuatu yang tidak termasuk di situs: https://t.me/topwar_official

informasi
Pembaca yang budiman, untuk meninggalkan komentar pada publikasi, Anda harus login.
  1. tchoni
    tchoni 19 Juli 2017 11:12
    +2
    Очередной ё-мобиль?
    1. pemabuk
      pemabuk 19 Juli 2017 11:16
      +7
      после изобретения тепловозов точно так же говорили

      в связке двс-генератор-электродвигатель гораздо больше потенциала чем просто двс
      1. A1845
        A1845 19 Juli 2017 11:35
        0
        Kutipan dari mabuk
        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. pemabuk
          pemabuk 19 Juli 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. A1845
            A1845 19 Juli 2017 16:25
            +1
            Kutipan dari mabuk
            тойот приус
            там есть привод от ДВС на колеса и есть привод от электромотора (гибридная схема), а не "двс-генератор-электродвигатель".
            Kutipan dari mabuk
            belaz 75710
            мотор-колесо известная тема, применялась в некоторых ракетовозах. Можно еще вспомнить Фердинанда.. mengedipkan
          2. A1845
            A1845 19 Juli 2017 16:36
            0
            Kutipan dari mabuk
            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. Prokletyi Pirat
              Prokletyi Pirat 20 Juli 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. Alex_Rarog
          Alex_Rarog 19 Juli 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. A1845
            A1845 19 Juli 2017 16:27
            0
            Quote: Alex_Rarog
            Вы уважаемый про приус и гибридные авто много слышали?
            sedikit mengedipkan mata mencerahkan?
            Quote: Alex_Rarog
            Французы уже самолет двухмесный сделали на электромоторе. Прпада дальность пока мала
            я еще игрушечные квадракоптеры видел.. hi
        3. Anton Valerievich
          Anton Valerievich 20 Juli 2017 00:27
          +1
          Kutipan: A1845
          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. Zaurbek
          Zaurbek 21 Juli 2017 07:24
          0
          БеЛаЗ например. Корабельные установки.
      2. gridasov
        gridasov 19 Juli 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. pemabuk
          pemabuk 19 Juli 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. gridasov
            gridasov 19 Juli 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. PARTISAN MERAH
        PARTISAN MERAH 19 Juli 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. gridasov
          gridasov 19 Juli 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. ghby
      ghby 19 Juli 2017 11:20
      +7
      Kutipan dari tchoni
      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. gridasov
        gridasov 19 Juli 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. PARTISAN MERAH
        PARTISAN MERAH 19 Juli 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. gridasov
        gridasov 19 Juli 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. siberalt
      siberalt 19 Juli 2017 11:27
      0
      Ага. А батарейки для такого самолета у кого покупать будем? penambatan
      1. Vadim237
        Vadim237 19 Juli 2017 11:42
        0
        Суперионисторы подойдут.
      2. pemabuk
        pemabuk 19 Juli 2017 11:50
        0
        Как будто у нас их никто не производит
      3. karya
        karya 19 Juli 2017 11:59
        +2
        kutipan: siberalt
        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. Vladimir Postnikov
          Vladimir Postnikov 19 Juli 2017 18:37
          0
          Kutipan dari opus
          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. акс702
    акс702 19 Juli 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. siberalt
      siberalt 19 Juli 2017 11:31
      0
      Движки от тепловозов пойдут. tertawa
      1. pemabuk
        pemabuk 19 Juli 2017 11:59
        0
        Теплоходные тогда уже, чтоб надежнее было
    2. Saudara abu-abu
      Saudara abu-abu 19 Juli 2017 11:43
      +2
      kutipan: max702
      Двигатель будет работать в охлаждающей рубашке из жидкого гелия7 А может и генератор? Хм....

      Пишут о высокотемпературных проводниках, а не низкотемпературных.
    3. karya
      karya 19 Juli 2017 11:50
      +6
      kutipan: max702
      КПД у этой систеы?


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


      kutipan: max702
      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.

      kutipan: max702
      А может и генератор?

      ОСНОВНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ
      Generator 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

      kutipan: max702
      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.

      Kutipan: A1845
      это уже давно проектируется (в Кащенко)

      menipu
      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)



      Kutipan: A1845
      туману напустили, как обычно

      если туман в голове, то ни какой сепаратор не поможет

    4. Komentar telah dihapus.
  3. A1845
    A1845 19 Juli 2017 11:29
    +1
    туману напустили, как обычно
    самолет на батарейках? это уже давно проектируется (в Кащенко)
    1. pemabuk
      pemabuk 19 Juli 2017 12:19
      0
      проектируется, а должно уже пойти в серию, опять отстаем от тех же французов
    2. gridasov
      gridasov 19 Juli 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. A1845
        A1845 19 Juli 2017 16:38
        0
        Kutipan dari gridasov
        нужен взаимообратимый процесс затраты и восстановления

        ide yang menarik!
  4. Tolstoevsky
    Tolstoevsky 19 Juli 2017 11:50
    0
    почему бы не возродить программу по самолётам с ядерным реактором?
    1. A1845
      A1845 19 Juli 2017 16:39
      0
      Kutipan: Tolstoevsky
      почему бы не возродить программу по самолётам с ядерным реактором?

      ее с таким трудом закрыли, стоит ли опять?
  5. Altona
    Altona 19 Juli 2017 11:52
    +1
    Kutipan dari mabuk
    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. Bronevi
    Bronevi 19 Juli 2017 12:52
    +1
    Нам нужен газовый двигатель для авиации.
    1. Vadim237
      Vadim237 19 Juli 2017 14:56
      +1
      Да, что бы быстрее взлететь на воздух.
      1. Bronevi
        Bronevi 19 Juli 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. gridasov
      gridasov 19 Juli 2017 15:49
      0
      Нам нужен двигатель способный извлечь потенциальную энергию из воздуха в среде которой происходит полет
      1. Bronevi
        Bronevi 19 Juli 2017 15:51
        0
        Вот бы всю эту среду заполнить газом.
        1. A1845
          A1845 19 Juli 2017 16:41
          0
          Kutipan dari Armored
          Вот бы всю эту среду заполнить газом.

          гороха надо больше сеять..
      2. A1845
        A1845 19 Juli 2017 16:42
        0
        Kutipan dari gridasov
        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. gridasov
          gridasov 19 Juli 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. karya
            karya 19 Juli 2017 22:47
            +2
            Kutipan dari gridasov
            вектор давления этого пространства

            minuman

            Гридасов вы как усегда молодца


            Kutipan dari gridasov
            оздух и Вода имеют свою молекулярную силу ,

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



            Kutipan dari gridasov
            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...