Электрические самолеты и "зеленая" авиация: ...
Компания: ЦИАМ
20 октября 2017 года в работе XIX Всемирного фестиваля молодежи и студентов (ВФМС) в Сочи принял участие генеральный директор ФГУП "ЦИАМ им. П.И. Баранова" (входит в состав НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского") Михаил Гордин.
Он рассказал участникам научно-образовательной программы "Транспорт будущего" о перспективах развития авиационных и аэрокосмических транспортных систем, их новых задачах и возможностях.
"В настоящее время приоритетными сегментами для отечественного авиастроения являются воздушные суда (ВС) местных и региональных воздушных линий. Государственная стратегия, направленная на поддержку развития этих сегментов, позволит избавиться от прямой конкуренции с традиционными лидерами рынка магистральных ВС и решить масштабные социально-экономические проблемы России, ряда развивающихся стран мира, в том числе государств - членов БРИКС", - подчеркнул Михаил Гордин.
Среди ключевых технологических требований к перспективным региональным ВС в условиях радикального повышения трафика он назвал повышение экономичности, экологичности и обеспечение безопасности полетов. "Возможности традиционной аэродинамики и двигателестроения ограничены, - отметил он. - Общий потенциал повышения эффективности конструкции ЛА в целом и его силовой установки за счет использования традиционных технологий в ближайшей перспективе не превышает 35-40% от сегодняшнего уровня. Обеспечить конкурентоспособность российской авиатехники к 2030 году смогут прорывные технологии, в том числе электрификация".
Михаил Гордин подчеркнул, что важным практическим шагом к созданию полностью электрического самолета является создание гибридной силовой установки (ГСУ). Над проектом работают входящие в НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского" предприятия: СибНИА, ЦАГИ, а также ЗАО "СуперОкс". Головным исполнителем является ЦИАМ.
Главная особенность ГСУ, макет которой Институт впервые представил общественности на МАКС-2017, - применение электрического оборудования с эффектом высокотемпературной сверхпроводимости. Сверхпроводники помогают снять физические ограничения повышения мощности двигателя при сохранении высоких удельных характеристик. Плановая мощность ГСУ - 500 кВт, или 680 л.с.
"Чтобы поднять в воздух самолет на 19 пассажиров, потребуется четыре таких двигателя общей мощностью примерно 2 мегаватта", - резюмировал Михаил Гордин.
Согласно мировым прогнозам, первые полностью электрические пассажирские самолеты на 150 человек появятся к 2050 году. Благодаря их использованию перелеты станут более надежными, экономичными и менее вредными для окружающей среды.
Михаил Гордин также затронул научно-технические вопросы развития транспортных БЛА и поделился с участниками Фестиваля своим видением развития транспортных систем будущего, соответствующих отраслей промышленности и областей науки.
О "зеленом" самолете HEXAFLY-INT и о работах Института в этом направлении участникам Фестиваля рассказал на панельной дискуссии "Авиация будущего" заместитель генерального директора по аэрокосмическим двигателям ЦИАМ Александр Прохоров.
Участники "Авиации будущего" обсудили способы повышения экологичности авиации, использование альтернативных источников энергии. Было отмечено, что доля авиации в структуре загрязнений окружающей среды от всех мировых источников - 3%. Из-за растущего мирового спроса на пассажирские и транспортные перевозки количество самолетов в парках авиакомпаний постоянно увеличивается. Следствием этого является глобальный рост авиационных выбросов в атмосферу, поэтому нормы по выбросам для двигателей должны ужесточаться. "Зеленый" самолет - это самолет с меньшим уровнем выбросов, менее шумный, сделанный с применением материалов, не оказывающих отрицательного влияния на окружающую среду.
Александр Прохоров подчеркнул, что, с точки зрения уменьшения эмиссии вредных веществ, решение проблемы может состоять в переходе на альтернативные виды топлива либо повышение эффективности двигателей, работающих на авиационном керосине. "В более дальней перспективе - это применение электрических двигателей и топливных элементов", - заявил специалист.
Подробно докладчик остановился на работах по крупному международному проекту гиперзвукового гражданского самолета будущего HEXAFLY-INT, реализуемому ЦАГИ, ЦИАМ, ЛИИ, МФТИ совместно с Европейским Космическим Агентством и ведущими компаниями Франции, Германии и Италии. В качестве горючего для данного "зеленого самолета" рассматривается водород, что, соответственно, уменьшит количество вредных выбросов в атмосферу.
Учитывая, что у нас в стране и за рубежом ведутся работы по созданию перспективных самолетов, и нарастает актуальность проблем снижения уровня эмиссии вредных веществ и шума, электрический и "зеленый" самолеты вызвали у молодежной аудитории неподдельный интерес. Вполне возможно, что в реализацию этих проектов вложат свои силы и энергию и участники Фестиваля.
ФГУП "ЦИАМ им. П.И. Баранова" - единственная в стране научно-исследовательская организация, осуществляющая комплексные научные исследования и научное сопровождение разработок в области авиадвигателестроения - от фундаментальных исследований физических процессов до совместной работы с ОКБ по созданию, доводке и сертификации новых двигателей, в том числе наземных газотурбинных установок. Все отечественные авиационные двигатели создавались при непосредственном участии института и проходили доводку на его стендах.
Национальный исследовательский центр "Институт им. Н.Е. Жуковского" создан в соответствии с Федеральным законом №326-ФЗ от 4 ноября 2014 года для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики. В состав НИЦ входят Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ), Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем (ГосНИИАС), Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С.А. Чаплыгина (СибНИА) и Государственный казенный научно-испытательный полигон авиационных систем (ГкНИПАС).