Ученые Пермского Политеха разрабатывают энергоустановку для гибридного авиационного двигателя
Сборочная модель установки. Фото: пресс-служба ПНИПУ
Ученые Пермского
Политеха разработали малоразмерную газотурбинную энергоустановку, которую можно
использовать для привода генератора в составе авиационного турбовинтового или
турбовентиляторного двигателя, выполненного по гибридно-электрической схеме.
– Идея проекта возникла благодаря возросшему интересу к разработке «более электрических» и «полностью электрических» авиационных двигателей. Это, прежде всего, связано с требованиями снижения выбросов вредных веществ в атмосферу, необходимости выполнения государственных программ по декарбонизации и возросшим перспективам развития малоразмерной авиации, – рассказывает Николай Саженков, руководитель группы молодежного проектно-технологического бюро Передовой инженерной школы авиационного двигателестроения ПНИПУ.
Ученые Пермского Политеха разработали комплексную математическую модель малоразмерной энергетической установки, способной работать в диапазоне мощностей 45-60 кВт. Модель учитывает процессы газовой динамики и дает возможность обеспечить требуемые вибрационные и прочностные характеристики. Это позволит решить проблемные вопросы проектирования турбовинтовых двигателей по гибридно-электрическим схемам.
На данный момент с помощью модели определен предварительный облик энергоустановки и ее констурктивно-силовая схема. Уже ведутся работы по газодинамическому проектированию проточной части лопаточных машин. На следующем этапе предполагается решение задач обеспечения устойчивой совместной работы узлов.
– Наша разработка позволяет определять оптимальные сочетания значений повышения давления и температур газа в рабочем цикле установки, которые обеспечат ее наибольшую экономичность, – поясняет Николай Саженков.
Аналогом разработанного проекта является гибридная силовая установка на базе двигателя ВК-650В АО «ОДК-Климов», но она направлена на применение в составе установки мощностью 500 кВт и закрывает потенциальные потребности летательных аппаратов другой, гораздо большей размерности. Разработку ученых ПНИПУ можно будет использовать на самолетах малой размерности и местной авиации.
По примерным оценкам для внедрения готового продукта понадобиться от трех до пяти лет. Но уже сейчас, студенты, участвующие в проекте получают уникальный опыт и знакомятся с реальными технологиями и инструментами проектирования узлов газотурбинной техники, применяемыми на предприятиях авиационной промышленности РФ.
Статья
опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника» №78, 2024.
Технологии
ПНИПУ