Zrakoplovna hibridna elektrana iz UEC -a

Sadržaj:

Zrakoplovna hibridna elektrana iz UEC -a
Zrakoplovna hibridna elektrana iz UEC -a

Video: Zrakoplovna hibridna elektrana iz UEC -a

Video: Zrakoplovna hibridna elektrana iz UEC -a
Video: ČERNOBIL | Ovako danas izgleda najradioaktivnije mjesto na planeti☢️ 2024, Ožujak
Anonim
Slika
Slika

Na posljednjem aeromitingu MAKS-2021, Ruska udružena korporacija motora (UEC) predstavila je niz obećavajućih razvoja u različitim smjerovima. Jedan od najzanimljivijih izložaka njegova štanda bio je model hibridne elektrane (GSU) koji se razvijao za primjenu u zrakoplovstvu. Očekuje se da će takav GSU moći pronaći primjenu u raznim zrakoplovnim projektima i pružiti visoke performanse.

Obećavajući smjer

Hibridna postrojenja na bazi plinske turbine ili klipnog motora zajedno s različitim električnim komponentama imaju niz važnih značajki i prednosti u odnosu na tradicionalne sustave. Ove prednosti mogu se koristiti u raznim područjima, uključujući u zrakoplovstvu. Trenutno se u nekoliko zemalja odjednom provodi razvoj zrakoplovnih GSU -a različitog sastava. Neki su projekti već izvedeni na ispitne i terenske testove.

U kolovozu 2020. ruski UEC pokrenuo je sličan projekt. JSC UEC-Klimov imenovan je glavnim developerom. Cilj novog projekta je stvoriti obećavajući sekvencijalni krug HSS -a snage ili 500 kW. Ova će se instalacija temeljiti na najnovijem motoru s turbo vratilom VK-650V.

Do sada su završene prve faze projekta i utvrđen opći izgled instalacije. Osim toga, napravljena je i maketa, prikazana na nedavnoj izložbi MAKS-2021. U bliskoj budućnosti bit će pokazni model za ispitivanje na klupi. Tijekom sljedećih godina dosegnut će svoj maksimalni kapacitet te će omogućiti prijelaz na nove faze.

Slika
Slika

Prema UEC -u, 2022. godine demo model GSU -a trebao bi pokazati snagu od 150 kW i osigurati provjeru postavljenih rješenja. Zatim će biti dovršen, a ispitivanja su planirana za 2023. s postizanjem projektne snage 500 kW. Na temelju rezultata ovih aktivnosti 2024. godine počet će eksperimentalni projektni projekti za stvaranje punopravnog GSU-a za uporabu u zrakoplovima. Planirano je da bude dovršen 2028.

UEC je već identificirao područja primjene obećavajućeg GSO -a. Ovaj se sustav može koristiti na avionima za lokalne linije, na lakim višenamjenskim helikopterima i na bespilotnim letjelicama težine do 8 tona. Također se može koristiti na raznim vozilima s okomitim polijetanjem, na obećavajućim "zračnim taksijima" itd. Sličan sustav za čamce i brodove razvit će se na temelju zrakoplovne GSU. Razvijat će kapacitet od 200-250 kW.

Ugledni izgled

Na MAKS-2021 demonstrirana je maketa GSU-a u konfiguraciji za bespilotnu letjelicu tipa helikopter s četiri rotora. Jedinice instalacije postavljene su na postolje koje simulira sličan proizvod. Ovakav pristup zaslonu omogućuje procjenu veličine GSU -a i značajki njegovog postavljanja u zrakoplov.

Kompaktni agregat na plinsku turbinu temeljen na postojećem motoru dovoljne snage postavljen je na konvencionalni trup trupa. Uz njega su instalirani akumulator i jedinice energetske elektronike. Na "krilima" su postavljena četiri elektromotora s rotorima. Sve komponente GSU -a povezane su kabelima.

Slika
Slika

Raspored odražava opću shemu i sastav obećavajuće GSU u odnosu na kvadrokopter. Zrakoplovi drugih shema i klasa dobit će instalacije drugačije kompozicije i arhitekture. Dakle, moguće je koristiti različit broj elektromotora, različite konfiguracije baterija itd.

Načela rada nove GSU prilično su jednostavna. Motor s turbo vratilom s generatorom proizvodi električnu energiju za energetsku elektroniku. Potonji je odgovoran za upravljanje elektromotorima odgovornim za let, a također puni baterije. Načini rada instalacije iz UEC -a još nisu određeni.

Poteškoće i prednosti

Hibridno postrojenje temeljeno na motoru s turbo osovinom i električnim komponentama ima niz izrazitih prednosti u odnosu na tradicionalne sustave. Istodobno, postoje i nedostaci raznih vrsta. Očigledno, ispravan pristup dizajnu samog GSU -a i odabiru zrakoplova za njega omogućit će vam maksimalni povrat uz minimalne nedostatke.

Sustavi plinskih turbina uključuju niz različitih komponenti, zbog čega se razlikuje od tradicionalnih sustava plinskih turbina većom složenošću i cijenom. Osim toga, hibridna instalacija ima veći ukupni volumen i masu, što nameće ograničenja razvoju zrakoplova -nosača. Istodobno, GSU jedinicama nije potrebna čvrsta mehanička veza jedna s drugom te se mogu rasporediti po raspoloživim količinama, što pojednostavljuje izgled zrakoplova.

Zrakoplovna hibridna elektrana iz UEC -a
Zrakoplovna hibridna elektrana iz UEC -a

Hibridna postrojenja mogu pokazati visoku učinkovitost goriva. Da bi to učinio, motor s turbo vratilom mora raditi na optimalnim načinima rada koji daju minimalnu potrošnju goriva, a upravljačkim sustavima povjeren je zadatak ispravne raspodjele električne energije između motora i baterija u skladu s trenutnim načinom leta. Istodobno se poboljšavaju i druge karakteristike: resurs raste i smanjuju se štetne emisije.

Let uređaja s GSU -om provodi se elektromotorima kojima upravlja elektronika. To vam omogućuje učinkovitije održavanje potrebnog načina rada, kao i brzu promjenu uzimajući u obzir promjenjive uvjete. Konkretno, osigurat će brzo oslobađanje do maksimalne snage.

Ovisno o sastavu i načelima upravljanja, GSU je teoretski sposoban raditi u nekoliko načina, uključujući bez uporabe motora s turbo vratilom - samo zbog baterija. Ovaj način će povećati pouzdanost i sigurnost: u slučaju kvara glavnog motora i generatora, zrakoplov će moći nastaviti let.

Planovi za budućnost

Zahvaljujući jednoj ili drugoj prednosti, hibridne elektrane različite arhitekture mogu pronaći mjesto u zrakoplovstvu i potisnuti tradicionalne sustave. GSO -ovi su od interesa u kontekstu daljnjeg razvoja zrakoplova i helikoptera s posadom i bez posade. Međutim, iako ne treba očekivati da će u razumnom roku uspjeti potpuno istisnuti druge mogućnosti za elektrane.

Slika
Slika

Potencijal GSO -a prirodno privlači programere i kupce iz različitih zemalja, a od prošle godine ruska je industrija blisko angažirana na ovoj temi. Prvi radovi su već izvedeni, formirana su opća načela projekata koji obećavaju i identificirana su buduća područja njihove primjene. Osim toga, prikazan je model budućeg proizvoda i najavljeni događaji za buduće godine.

Razvojni radovi na elektrani snage 500 kW temeljenom na motoru VK-650V održat će se 2024-28. Tako se već sredinom desetljeća ili početkom njegove druge polovice može očekivati pojava prvih punopravnih zrakoplovnih projekata za domaće zrakoplovstvo GSU. Morat će se pojaviti i projekti za uvođenje njegove pomorske modifikacije.

Nije poznato što će biti zrakoplovi i čamci s hibridnom elektranom. Međutim, jasno je da ovaj smjer ima veliki potencijal i omogućuje vam da dobijete vrlo zanimljive mogućnosti. Treba ga razviti s ciljem praktične primjene. To je ono što UEC radi od prošle godine - i već je spreman pokazati prve rezultate.

Preporučeni: