Акыркы MAKS-2021 авиашоусунда Россиянын Бириккен Мотор Корпорациясы (UEC) ар кандай багыттар боюнча бир катар келечектүү иштеп чыгууларды көрсөттү. Анын стендинин эң кызыктуу экспонаттарынын бири авиацияга киргизүү үчүн иштелип чыккан гибриддик электр станциясынын (GSU) модели болду. Мындай GSU ар кандай учак долбоорлорунда колдонмо таба алат жана жогорку көрсөткүчтөрдү камсыздайт деп күтүлүүдө.
Келечектүү багыт
Газ турбинасына же поршендик кыймылдаткычка негизделген гибриддик өсүмдүктөр ар кандай электрдик компоненттер менен биригип, бир катар маанилүү өзгөчөлүктөргө жана салттуу системаларга караганда артыкчылыктарга ээ. Бул артыкчылыктарды ар кандай тармактарда, анын ичинде колдонсо болот. авиацияда. Учурда, бир эле учурда бир нече өлкөлөрдө, ар кандай курамдагы авиациялык ГСУларды иштеп чыгуу жүргүзүлүүдө. Кээ бир долбоорлор буга чейин отургучтарга жана талаа сыноолоруна алынып келинген.
2020 -жылдын августунда Орусиянын UECи ушундай эле долбоорду ишке киргизген. Алдыңкы иштеп чыгуучу болуп УЭК-Климов ААК дайындалды. Жаңы долбоордун максаты - кубаттуулугу же 500 кВт болгон келечектүү HSS схемасын түзүү. Бул орнотуу акыркы VK-650V турбошафт кыймылдаткычынын негизинде болот.
Азырынча долбоордун алгачкы этаптары бүтүп, орнотуунун жалпы көрүнүшү аныкталды. Мындан тышкары, акыркы MAKS-2021 көргөзмөсүндө көрсөтүлгөн макет жасалды. Жакын арада скамейкалык тестирлөөнүн көрсөтмө модели пайда болот. Кийинки жылдарда ал максималдуу кубаттуулугуна жетет жана жаңы этаптарга өтүүгө мүмкүнчүлүк берет.
UECтин маалыматы боюнча, 2022 -жылы GSUнун демо модели 150 кВт кубаттуулукту көрсөтүп, коюлган чечимдердин текшерилишин камсыз кылышы керек. Андан кийин ал жыйынтыкталат жана 500 кВт долбоордук кубаттуулугуна жетишүү менен 2023 -жылга сыноолор пландаштырылууда. Бул иш-чаралардын жыйынтыгы боюнча, 2024-жылы эксперименталдык конструктордук иштер учакта колдонуу үчүн толук кандуу GSU түзүү үчүн башталат. Аны 2028 -жылы бүтүрүү пландалууда.
UEC буга чейин келечектүү GSOнун колдонуу чөйрөлөрүн аныктады. Бул система жергиликтүү линиялар үчүн учактарда, жеңил көп багыттуу вертолёттордо жана салмагы 8 тоннага чейин учкучсуз башкаруучу аппараттарда колдонулушу мүмкүн. Ошондой эле ар кандай вертикалдуу учуучу унааларда, келечектүү "аба таксилеринде" ж.б. Кайыктар жана кемелер үчүн ушундай эле система авиациялык ГСУнун базасында иштелип чыгат. Ал 200-250 кВт кубаттуулукту иштеп чыгат.
Макияж көрүнүшү
MAKS-2021де GSU макети төрт ротору бар вертолеттун учкучсуз учуучу аппаратынын конфигурациясында көрсөтүлдү. Инсталляциянын агрегаттары окшош продукцияны окшоштуруучу стендге коюлган. Дисплейге мындай мамиле GSU өлчөмүн жана аны учакка жайгаштыруу өзгөчөлүктөрүн баалоого мүмкүндүк берет.
Жетиштүү кубаттуулуктагы кыймылдаткычка негизделген компакт газ турбиналык генератор кадимки фюзеляжга жайгаштырылган. Анын жанына батарейка жана электрдик электроника блоктору орнотулган. "Канаттарга" роторлуу төрт электр кыймылдаткычы коюлган. GSUдун бардык компоненттери кабелдер менен туташкан.
Макет квадрокоптерге карата келечектүү ГСУнун жалпы схемасын жана курамын чагылдырат. Башка схемалар менен класстардын учактары башка композицияны жана архитектураны алат. Ошентип, ар кандай электр кыймылдаткычтарын, батарейканын конфигурацияларын ж.б.
Жаңы GSUнун иштөө принциптери абдан жөнөкөй. Генератору бар турбошафт кыймылдаткычы электр электроникасы үчүн электр энергиясын өндүрөт. Акыркысы учууга жооптуу электр кыймылдаткычтарын көзөмөлдөө үчүн жооп берет, ошондой эле батареяларды толуктайт. UECтен орнотуунун иштөө режимдери азырынча тактала элек.
Кыйынчылыктар жана артыкчылыктар
Турбосвалдын кыймылдаткычына жана электр компоненттерине негизделген гибриддик өсүмдүк салттуу системаларга караганда бир катар айырмалоочу артыкчылыктарга ээ. Ошол эле учурда ар кандай кемчиликтер да бар. Албетте, GSUдун конструкциясына жана ага учакты тандоого туура мамиле кылуу минималдуу кемчиликтер менен максималдуу кирешени алууга мүмкүндүк берет.
Газ турбиналык системалары бир катар окшош эмес компоненттерди камтыйт, ошондуктан ал салттуу газ турбиналык системалардан кыйла татаалдыгы жана баасы менен айырмаланат. Мындан тышкары, гибриддик орнотуу чоңураак жалпы көлөмгө жана массага ээ, бул ташуучу учактын өнүгүшүнө чектөө киргизет. Ошол эле учурда, GSU агрегаттары бири -бири менен катуу механикалык байланыштын кереги жок жана алар учактын жайгашуусун жөнөкөйлөткөн жеткиликтүү көлөмдөр боюнча жайгаштырылышы мүмкүн.
Гибриддик өсүмдүктөр күйүүчү майдын жогорку эффективдүүлүгүн көрсөтө алышат. Бул үчүн турбосвалдын кыймылдаткычы эң аз күйүүчү май керектөөчү оптималдуу режимде иштеши керек, ал эми башкаруу системаларына учурдагы учуу режимине ылайык моторлор менен батареялардын ортосунда электр энергиясын туура бөлүштүрүү милдети жүктөлгөн. Ошол эле учурда башка мүнөздөмөлөр да жакшырат: ресурс өсөт жана зыяндуу эмиссиялар азаят.
Аппараттын GSU менен учушу электроника башкарган электр кыймылдаткычтары аркылуу ишке ашырылат. Бул сизге керектүү иштөө режимин эффективдүү сактоого, ошондой эле өзгөрүп турган шарттарды эске алуу менен тез өзгөртүүгө мүмкүндүк берет. Атап айтканда, бул максималдуу күчкө тез чыгарууну камсыз кылат.
Курамына жана башкаруу принциптерине жараша, GSU теориялык жактан бир нече режимде иштөөгө жөндөмдүү, анын ичинде. турбошафт кыймылдаткычын колдонбостон - батарейкалардын эсебинен гана. Бул режим ишенимдүүлүктү жана коопсуздукту жогорулатат: негизги кыймылдаткыч жана генератор иштен чыккан учурда учак учууну уланта алат.
Келечекке пландар
Ар кандай архитектуралык гибриддик электр станциялары тигил же бул артыкчылыктын аркасында авиацияда өз ордун таап, салттуу системаларды сүрүп чыгара алат. ГСОлор пилотсуз жана учкучсуз учактарды жана вертолетторду андан ары өнүктүрүү контекстинде кызыкдар. Бирок, акылга сыярлык убакыттын ичинде алар электр станциялары үчүн башка варианттарды толугу менен алмаштыра алат деп күтпөш керек.
GSO потенциалы табигый түрдө ар кайсы өлкөлөрдүн иштеп чыгуучуларын жана кардарларын өзүнө тартат жана өткөн жылдан бери орус индустриясы бул тема менен тыгыз алектенип келет. Биринчи иштер буга чейин эле жүргүзүлгөн, келечектүү долбоорлордун жалпы принциптери калыптанган жана аларды колдонуунун келечектеги багыттары аныкталган. Мындан тышкары, келечектеги продукциянын модели көрсөтүлүп, кийинки жылдардагы окуялар жарыяланат.
ВК-650В кыймылдаткычынын негизинде 500 кВт электр станциясын куруу иштери 2024-28-жылдары ишке ашат. Ошентип, он жылдыктын ортосунда же экинчи жарымынын башында, жергиликтүү авиация GSU үчүн биринчи толук кандуу учак долбоорлорунун пайда болушун күтсө болот. Анын деңиз модификациясын киргизүү боюнча долбоорлор да пайда болушу керек.
Гибриддик электр станциясы бар учак жана кайыктар кандай болору белгисиз. Бирок, бул багыт чоң потенциалга ээ экени жана абдан кызыктуу мүмкүнчүлүктөрдү алууга мүмкүндүк берери анык. Бул практикалык колдонуу үчүн көз менен иштелип чыгышы керек. Бул БЭКтин былтыртан бери жасап келе жаткан иши - жана ал алгачкы жыйынтыктарды көрсөтүүгө даяр.
