Oxirgi MAKS-2021 avia-ko'rgazmasida Rossiya Birlashgan Dvigatel Korporatsiyasi (UEC) turli yo'nalishlarda bir qator istiqbolli ishlanmalarni taqdim etdi. Uning stendining eng qiziqarli eksponatlaridan biri aviatsiyaga joriy etish uchun ishlab chiqilgan gibrid elektr stantsiyasi (GSU) modeli edi. Kutilishicha, bunday GSU turli samolyot loyihalarida qo'llanma topib, yuqori ko'rsatkichlarni ta'minlay oladi.
Istiqbolli yo'nalish
Gaz turbinasi yoki pistonli dvigatelga asoslangan turli xil elektr komponentlari bilan birlashtirilgan gibrid zavodlar an'anaviy tizimlarga nisbatan bir qator muhim xususiyat va afzalliklarga ega. Bu afzalliklardan turli sohalarda foydalanish mumkin, shu jumladan. aviatsiyada. Hozirgi vaqtda bir nechta mamlakatlarda har xil tarkibdagi aviatsiya GSUlarini ishlab chiqish ishlari olib borilmoqda. Ba'zi loyihalar allaqachon skameykada va dala sinovlariga olib kelingan.
2020 yil avgust oyida Rossiya UEC xuddi shunday loyihani ishga tushirdi. UEC-Klimov OAJ bosh ishlab chiqaruvchi etib tayinlandi. Yangi loyihaning maqsadi - quvvati yoki 500 kVt bo'lgan istiqbolli HSS sxemasini yaratish. Ushbu o'rnatish eng yangi VK-650V turboshaftli dvigatelga asoslangan bo'ladi.
Hozircha loyihaning dastlabki bosqichlari yakunlandi va o'rnatishning umumiy ko'rinishi aniqlandi. Bundan tashqari, yaqinda o'tkazilgan MAKS-2021 ko'rgazmasida namoyish etilgan maket tayyorlandi. Yaqin kelajakda skameykada test o'tkazish uchun namoyish modeli bo'ladi. Kelgusi yillarda u maksimal quvvatga etadi va yangi bosqichlarga o'tishga imkon beradi.
UEC ma'lumotlariga ko'ra, 2022 yilda GSU demo modeli 150 kVt quvvatga ega bo'lishi va qo'yilgan echimlarni tekshirilishini ta'minlashi kerak. Keyin u yakunlanadi va sinovlar 2023 yilga mo'ljallangan bo'lib, 500 kVt quvvatga ega bo'ladi. Ushbu tadbirlar natijalariga ko'ra, 2024 yilda eksperimental konstruktorlik ishi samolyotlarda foydalanish uchun to'liq huquqli GSUni yaratishga kirishadi. 2028 yilda qurib bitkazilishi rejalashtirilgan.
UEC allaqachon istiqbolli GSOni qo'llash sohalarini aniqladi. Bu tizim mahalliy yo'nalishdagi samolyotlarda, engil ko'p maqsadli vertolyotlarda va og'irligi 8 tonnagacha bo'lgan uchuvchisiz uchish qurilmalarida, shuningdek, turli xil vertikal uchish mashinalarida, istiqbolli "havo taksilarida" va boshqalarda ishlatilishi mumkin. Qayiq va kemalar uchun shunga o'xshash tizim GSU aviatsiya bazasida ishlab chiqiladi. U 200-250 kVt quvvatga ega bo'ladi.
Mock-up ko'rinishi
MAKS-2021 ko'rgazmasida to'rtta rotorli vertolyot tipidagi PUA konfiguratsiyasida GSU maketi namoyish etildi. O'rnatish moslamalari shunga o'xshash mahsulotni taqlid qiladigan stendga joylashtirilgan. Displeyga bunday yondashuv GSU hajmini va uni samolyotga joylashtirish xususiyatlarini baholash imkonini beradi.
Oddiy korpusga etarlicha quvvatli dvigatelga asoslangan ixcham gaz turbina generatori o'rnatildi. Uning yoniga batareya to'plami va quvvat elektronikalari o'rnatilgan. "Qanotlarda" rotorli to'rtta elektr motor o'rnatilgan. GSUning barcha komponentlari kabellar orqali ulangan.
Jadval kvadrokopterga nisbatan istiqbolli GSUning umumiy sxemasi va tarkibini aks ettiradi. Boshqa sxemalar va sinflarning samolyotlari boshqa kompozitsion va arxitekturani o'rnatadi. Shunday qilib, har xil miqdordagi elektr dvigatellari, turli xil batareyalar konfiguratsiyasi va boshqalardan foydalanish mumkin.
Yangi GSUning ishlash tamoyillari juda oddiy. Jeneratorli turboshaftli dvigatel elektr energiyasi uchun elektr energiyasini ishlab chiqaradi. Ikkinchisi parvoz uchun mas'ul bo'lgan elektr motorlarini boshqarish uchun javobgardir, shuningdek batareyalarni zaryad qiladi. UEC -dan o'rnatishning ish rejimlari hali aniqlanmagan.
Qiyinchiliklar va afzalliklar
Turboşaftli dvigatel va elektr komponentlariga asoslangan gibrid zavod an'anaviy tizimlarga nisbatan bir qator o'ziga xos afzalliklarga ega. Shu bilan birga, har xil turdagi kamchiliklar mavjud. Shubhasiz, GSU dizayniga va unga mos keladigan samolyotni tanlashga to'g'ri yondashish sizga minimal kamchiliklar bilan maksimal daromad olish imkonini beradi.
Gaz turbinali tizimlar bir -biriga o'xshash bo'lmagan bir qancha komponentlarni o'z ichiga oladi, shuning uchun u an'anaviy gaz turbinali tizimlardan ancha murakkabligi va narxi bilan farq qiladi. Bundan tashqari, gibrid o'rnatish katta hajm va massaga ega, bu esa tashuvchi samolyotlarning rivojlanishiga cheklovlar qo'yadi. Shu bilan birga, GSU birliklari bir -biri bilan qattiq mexanik aloqaga muhtoj emas va ular mavjud hajmlar oralig'ida joylashtirilishi mumkin, bu esa samolyotning joylashishini osonlashtiradi.
Gibrid o'simliklar yuqori yoqilg'i samaradorligini ko'rsatishi mumkin. Buning uchun turboshaftli dvigatel minimal yonilg'i sarfini ta'minlaydigan optimal rejimlarda ishlashi kerak va boshqaruv tizimlariga dvigatellar va batareyalar o'rtasida elektr energiyasini joriy parvoz rejimiga muvofiq to'g'ri taqsimlash vazifasi yuklangan. Shu bilan birga, boshqa xususiyatlar ham yaxshilanadi: resurs o'sadi va zararli chiqindilar kamayadi.
Qurilmaning GSU bilan parvozi elektronika tomonidan boshqariladigan elektr motorlar yordamida amalga oshiriladi. Bu sizga kerakli ish rejimini yanada samarali saqlashga, shuningdek o'zgaruvchan sharoitlarni hisobga olgan holda uni tezda o'zgartirishga imkon beradi. Xususan, u maksimal quvvatga tez chiqarilishini ta'minlaydi.
Tarkibi va boshqaruv tamoyillariga qarab, GSU nazariy jihatdan bir necha rejimda ishlashga qodir, shu jumladan. turboşaftli dvigateldan foydalanmasdan - faqat batareyalar tufayli. Bu rejim ishonchlilik va xavfsizlikni oshiradi: asosiy dvigatel va generator ishlamay qolganda, samolyot parvozini davom ettirishi mumkin.
Kelajak uchun rejalar
U yoki bu afzallik tufayli har xil arxitekturadagi gibrid elektr stantsiyalari aviatsiyada o'z o'rnini topa oladi va an'anaviy tizimlarni siqib chiqaradi. GSOlar boshqariladigan va uchuvchisiz samolyotlar va vertolyotlarni yanada rivojlantirish nuqtai nazaridan qiziqish uyg'otadi. Biroq, kutish kerak emaski, oqilona vaqt ichida ular elektr stantsiyalarining boshqa variantlarini butunlay o'zgartirib yuborishi mumkin.
GSO salohiyati tabiiy ravishda turli mamlakatlardan ishlab chiquvchilar va xaridorlarni o'ziga jalb qiladi va o'tgan yildan boshlab Rossiya sanoati bu mavzu bilan yaqindan shug'ullanadi. Birinchi ishlar allaqachon amalga oshirilgan, istiqbolli loyihalarning umumiy tamoyillari shakllantirilgan va ularni kelgusida qo'llash sohalari aniqlangan. Bundan tashqari, kelajakdagi mahsulot modeli ko'rsatiladi va kelgusi yillardagi voqealar e'lon qilinadi.
VK-650V dvigateliga asoslangan 500 kVt quvvatga ega elektr stantsiyasini ishlab chiqish ishlari 2024-28 yillarda amalga oshiriladi. Shunday qilib, o'n yillikning o'rtalarida yoki ikkinchi yarmining boshida GSU mahalliy aviatsiyasi uchun birinchi to'liq samolyot loyihalarining paydo bo'lishini kutish mumkin. Uning dengiz modifikatsiyasini joriy etish loyihalari ham paydo bo'lishi kerak.
Gibrid elektr stantsiyali samolyotlar va qayiqlar nima bo'lishi noma'lum. Biroq, bu yo'nalish katta salohiyatga ega ekanligi va juda qiziqarli imkoniyatlarga ega bo'lishingiz aniq. U amaliy qo'llanilishini hisobga olgan holda ishlab chiqilishi kerak. UEC o'tgan yildan buyon shunday qilmoqda - va u allaqachon birinchi natijalarni ko'rsatishga tayyor.
