Двигатель взг что это

Турбовальный двигатель.

Привет!

Центробежная ступень компрессора ТВаД.

Сегодня продолжаем серию рассказов о типах авиационных двигателей.

Как известно, основной узел любого газотурбинного двигателя ( ГТД) – это турбокомпрессор. В нем компрессор работает в связке с турбиной , которая его вращает. Функции турбины этим могут и ограничиться. Тогда вся оставшаяся полезная энергия газового потока, проходящего через двигатель, срабатывается в выходном устройстве ( реактивном сопле ). Как говорил мой преподаватель «спускается на ветер» :-). Тем самым создается реактивная тяга и ГТД становится обычным турбореактивным двигателем (ТРД).

Но можно сделать и по-другому. Турбину ведь можно заставить кроме компрессора вращать и другие нужные агрегаты, используя ту самую оставшуюся полезную энергию. Это может быть, например, самолетный воздушный винт. В этом случае ГТД становится уже турбовинтовым двигателем, в котором 10-15% энергии все же расходуется «на воздух» :-), то есть создает реактивную тягу.

Принцип работы турбовального двигателя.

Но если вся полезная энергия в двигателе срабатывается на валу и через него передается для привода агрегатов, то мы уже имеем так называемый турбовальный двигатель ( ТваД ).

Такой двигатель чаще всего имеет свободную турбину . То есть вся турбина как бы поделена на две части, между собой механически несвязанные. Связь между ними только газодинамическая . Газовый поток, вращая первую турбину, отдает часть своей мощности для вращения компрессора и далее, вращая вторую, тем самым через вал этой (второй) турбины приводит в действие полезные агрегаты. Сопла на таком двигателе нет. То есть выходное устройство для отработанных газов конечно имеется, но соплом оно не является и тяги не создает. Просто труба… Зачастую еще и искривленная :-).

Компоновка двигателя Arriel 1E2.

Турбовальный двигатель ARRIEL 1E2.

Eurocopter BK 117 c 2-мя турбовальными двигателями Arriel 1E2.

Выходной вал ТваД, с которого снимается вся полезная мощность, может быть направлен как назад, через канал выходного устройства, так и вперед, либо через полый вал турбокомпрессора, либо через редуктор вне корпуса двигателя.

Компоновка двигателя Arrius 2B2.

Турбовальный двигатель ARRIUS 2B2.

Eurocopter EC 135 с 2-мя турбовальными двигателями Arrius 2B2.

Надо сказать, что редуктор – непременная принадлежность турбовального двигателя. Ведь скорость вращения как ротора турбокомпрессора, так и ротора свободной турбины велика настолько, что это вращение не может быть напрямую передано на приводимые агрегаты. Они просто не смогут выполнять свои функции и даже могут разрушиться. Поэтому между свободной турбиной и полезным агрегатом обязательно ставится редуктор для снижения частоты вращения приводного вала.

Компоновка двигателя Makila 1A1.

Турбовальный двигатель MAKILA 1A1

Eurocopter AS 332 Super Puma с 2-мя турбовальными двигателями Makila 1A1

Компрессор у ТваД может быть осевым (если двигатель мощный) либо центробежным. Часто компрессор бывает и смешанным по конструкции, то есть в нем есть как осевые, так и центробежные ступени. В остальном принцип работы этого двигателя такой же, как и у ТРД. Примером разнообразия конструкций ТваД могут служить двигатели известной французской двигателестроительной фирмы TURBOMEKA . Здесь я представляю ряд иллюстраций на эту тему (их сегодня вообще много как-то получилось :-)… Ну много — не мало… :-)).

Компоновка двигателя Arrius 2K1

Турбовальный двигатель ARRIUS 2K1.

Вертолет Agusta A-109S с 2-мя турбовальными двигателями Arrius 2K1.

Основное свое применение турбовальный двигатель находит сегодня конечно же в авиации, по большей части на вертолетах. Его часто и называют вертолетный ГТД. Полезная нагрузка в этом случае – несущий винт вертолета. Известным примером ( кроме французов :-))могут служить широко распространенные до сих пор отличные классические вертолеты МИ-8 и МИ-24 с двигателями ТВ2-117 и ТВ3-117 .

Вертолет МИ-8Т с 2-мя турбовальными двигателями ТВ2-117.

Турбовальный двигатель ТВ2-117.

Вертолет МИ-24 с 2-мя турбовальными двигателями ТВ3-117.

Турбовальный двигатель ТВ3-117 для вертолета МИ-24.

Кроме того ТваД может применяться в качестве вспомогательной силовой установки ( ВСУ , о ней подробнее в следующей статье :-)), а также в виде специальных устройств для запуска двигателей. Такие устройства представляют собой миниатюрный турбовальный двигатель, свободная турбина которого раскручивает ротор основного двигателя при его запуске. Называется такое устройство турбостартер . В качестве примера могу привести турбостартер ТС-21 , используемый на двигателе АЛ-21Ф-3 , который устанавливается на самолеты СУ-24 , в частности на мой родной СУ-24МР :-)…

Двигатель АЛ-21Ф-3 с турбостартером ТС-21.

Турбостартер ТС-21, снятый с двигателя.

Фронтовой бомбардировщик СУ-24М с 2-мя двигателями АЛ-21Ф-3.

Однако, говоря о турбовальных двигателях, нельзя не сказать о совсем неавиационном направлении их использования. Дело в том, что ведь изначально газотурбинный двигатель не был монополией авиации. Главный его рабочий орган, газовая турбина , создавался задолго до появления самолетов. И предназначался ГТД для целей более прозаических, нежели полеты в воздушной стихии :-). Эта самая воздушная стихия его все же завоевала. Однако неавиационное приземленное предназначение существует и серьезности своей не потеряло, скорее наоборот.

На земле, так же как и в воздухе ГТД (турбовальный двигатель) применяется на транспорте.

Первое – это перекачка природного газа по крупным магистралям через газоперекачивающие станции. ГТД используются здесь в качестве мощных насосов.

Второе – это водный транспорт. Суда, использующие турбовальные газотурбинные двигатели называют газотурбоходы . Это чаще всего суда на подводных крыльях, у которых гребной винт приводит в движение турбовальный двигатель механически через редуктор или электрически через генератор, который он вращает. Либо это суда на воздушной подушке, которая создается при помощи ГТД.

Газотурбоход «Циклон-М» с 2-мя газотурбинными двигателями ДО37.

Пасажирских газотурбоходов за российскую историю было всего два. Последнее очень перспективное судно « Циклон-М » появилось в очень неудобное для себя время в 1986 году. Успешно пройдя все испытания, оно «благополучно» перестало существовать для России. Перестройка… Более таких судов не строили. Зато у военных в этом плане дела обстоят несколько лучше. Чего стоит один только десантный корабль «Зубр» , самое большое в мире судно на воздушной подушке.

Десантный корабль на воздушной подушке «Зубр» с газотурбинными двигателями.

Третье – это железнодорожный транспорт. Локомотивы на которых стоят турбовальные газотурбинные двигатели, называют газотурбовозы . На них используется так называемая электрическая передача. ГТД вращает электрогенератор, а вырабатываемый им ток, в свою очередь, вращает электродвигатели, приводящие локомотив в движение. В 60-е годы прошлого века в СССР проходили довольно успешную опытную эксплуатацию три газотурбовоза. Два пассажирских и один грузовой. Однако они не выдержали соревновавния с электровозами и в начале 70-х проект был свернут. Но в 2007 году по инициативе ОАО «РЖД» был изготовлен опытный образец газотурбовоза с ГТД, работающем на сжиженном природном газе (опять криогенное топливо :-)). Газотурбовоз успешно прошел испытания, планируется его дальнейшая эксплуатация.

И наконец четвертое , самое, наверное, экзотическое… Танки . Грозные боевые машины. На сегодняшний момент достаточно широко известны два типа ныне использующихся боевых танков с газотурбинными двигателями. Это американский М1 Abrams и российский Т-80 .

Танк M1A1 Abrams с газотурбинным двигателем AGT-1500.

Во всех вышеописанных случаях применения ГТД (суть турбовальный двигатель), он обычно заменяет дизельный двигатель. Это происходит потому, что (как я уже описывал здесь) при одинаковых размерах турбовальный двигатель значительно превосходит дизельный по мощности, имеет гораздо меньший вес и шумность.

Танк Т-80 с газотурбинным двигателем ГТД-1000Т.

Однако у него есть и крупный недостаток.Он обладает сравнительно низким коэффициентом полезного действия, что обуславливает большой расход топлива. Это естественно снижает запас хода любого транспортного средства (и танка в том числе :-)). Кроме того он чувствителен к грязи и посторонним предметам, всасываемым вместе с воздухом. Они могут повредить лопатки компрессора. Поэтому приходится создавать достаточно объемные системы очистки при использовании такого двигателя.

Эти недостатки достаточно серьезны. Именно поэтому турбовальный двигатель получил гораздо большее распространение в авиации, чем в наземном транспорте. Там этот трудяга-движок, ничего не пуская «на ветер» :-), заставляет подниматься в воздух вертолеты. И они в родной для них стихии из несуразных, на первый взгляд, машин превращаются в изумительные по красоте и возможностям творения рук человеческих… Все-таки авиация – это здорово :-)…

P.S. Вы только посмотрите, что они вытворяют!

Российские рудничные электродвигатели: рынок требует!

Пару лет назад на шахте «Алексиевской» в Кузбассе произошёл незначительный, на первый взгляд, инцидент: вышел из строя электродвигатель, обеспечивающий работу компрессора.

Конечно, в шахте одновременно вертятся сотни электродвигателей, однако за каждым закреплены собственные задачи.

В этот момент перед «Компанией угольного машиностроения», в зоне которой и находился упомянутый компрессор, встала задача: двигатель нужно было заменить оперативно и с минимальной редакцией конструктива уже работающего компрессора.

Это только одна небольшая история, иллюстрирующая, насколько велика потребность современной добычи в надёжных российских электродвигателях. Отлаженная советская система приказала долго жить, производители начали искать варианты.

Китай оказался ненадёжным, Европа — непомерно дорогой.

Какое-то время работали с продукцией украинского производства, однако сегодня сотрудничество фактически прекратилось. Сегодня российским шахтам нужны отечественные решения.

В компрессоре шахты «Алексиевской» тоже стоял украинский двигатель, но специалисты КУМ решили пойти другим путём.

Российское производство в последние годы возрождается: отечественных компаний на этом рынке пока немного, но всё же дело пошло.

«В тот момент мы и вышли на российского поставщика, с которым и продолжаем работу по сей день. Была одна личная встреча. Потому ещё некоторые вопросы мы согласовали по телефону и почте. Через два месяца мы забрали наш готовый двигатель.

Не меняя конструкции компрессора, мы поставили новое оборудование, запустили его — работает до сих пор», — рассказал начальник участка сборки и капитального ремонта компрессорного оборудования «Компании угольного машиностроения» Алексей Ивин.

Сердце системы

Упомянутое компрессорное оборудование — это только один пункт из длинного списка шахтных систем, работа которых невозможна без электродвигателей. Здесь и лебёдки, и насосы, конвейеры, комбайны, самоходные вагоны, вентиляторы внутреннего проветривания и многое другое.

«Электродвигатель — это «сердце» любого агрегата. Но также электродвигатель является источником серьёзной опасности под землёй, поэтому производить электродвигатели — дело крайне ответственное.

Завод не имеет права на ошибку, на использование низкокачественного материала или любого рода «халтуры», ведь за ним — жизни шахтёров и судьбы их семей», — подчёркивает управляющий ООО «Электродвигатель Санкт-Петербург» Антон Ксенофонтов.

За примером далеко ходить не приходится. Если в нашей стране в последние годы новости о работе шахт перестали напоминать вести с фронта, то Донбасс, к сожалению, сегодня следует по тому же пути, который Россия прошла в 1990-е: информация о здешних авариях появляется пугающе часто.

В августе текущего года авария произошла на шахте Новодружеская в Луганской области. Человеческих жертв, к счастью, удалось избежать (во всяком случае, о них не сообщается), а вот предприятию ущерб нанесён существенный.

Причиной стало то, что в насосных установках после ремонта не выдержали и вышли из строя два высоковольтных электродвигателя. В результате вода начала быстро затапливать горизонт.

В профсоюзе горняков сообщили, что откачку воды с горизонта 840 прекратили, так как с проблемой справиться не смогли, и теперь шахта будет давать в два раза меньше угля — потеряна одна из точек добычи.

Двигатель под землёй

Принципиально конструкция рудничных и наземных электродвигателей отличается незначительно, однако шахта диктует свои условия.

«Помимо взрывозащиты, под землёй должны работать двигатели только со степенью защиты оболочки IP54, 55. И не стоит забывать, что КПД также имеет зависимость от высоты над уровнем моря, чем глубже двигатель находится под землёй, тем ниже его КПД. Именно поэтому сейчас существует тенденция к увеличению мощности двигателей, проходки становятся всё глубже», — объясняет Антон Ксенофонтов.

«Главной особенностью рудничных электродвигателей я бы назвал сведённые к минимуму зазоры. На крышках подшипников, в месте ввода кабеля делают дополнительные уплотнения. Используют отличное от поверхностного исполнение изоляторов на выходе с обмотки, уплотнительное кольцо на БРНО.

Важно создать условия, при которых внутрь не попадёт влага, а наружу не сможет выйти искра. К тому же крыльчатка у рудничных двигателей устанавливается снаружи — таким образом снимается тепло с рёбер, в то время как поверхностные решения пропускают воздух сквозь себя», — уточняет Алексей Ивин.

Для наглядности специалист демонстрирует нам разобранный и собранный двигатели. Ажурные, на первый взгляд, детали идеально собираются в пазл, образуя герметичный агрегат.

Создание такого оборудования требует тщательной подгонки деталей, поэтому процесс этот более сложный и наукоёмкий по сравнению с производством двигателей наземного исполнения.

«Нам необходимо учитывать интересы собственников и руководителей предприятия, которым требуется бесперебойная работа и высокая эффективность оборудования. Но при этом помнить и о бурильщиках, горняках, тех людях, кто ежедневно работает с риском для жизни», — говорят в компании «Элдвиг СПБ».

И сегодня в России производителей шахтных двигателей единицы.

Есть на рынке также компании, которые занимаются доработкой двигателей до требований, предъявляемых шахтами, однако и таковых — по пальцам перечесть.

Российское в почёте

Такая ситуация создаёт существенные сложности для производителей оборудования, составной частью которого становятся электродвигатели.

«Производителей очень мало, значит, их мощности постоянно загружены. Растут сроки производства, а для нас это принципиально.

Плюс заводы хотят работать по предоплате, а все шахты сегодня составляют договоры с условием отсрочки платежа. Конечно, для нас это дополнительные риски», — говорит Алексей Ивин.

Но при этом российские компании хотят работать с российскими производителями и очень ждут развития этого рынка. Важны параметры цены и качества, но также для наших заводов значима возможность эффективного диалога с производителем электродвигателей.

Чтобы можно было съездить на производство, оценить его, пообщаться со специалистами. Чтобы реально было выйти за пределы существующей линейки, если у заказчика есть такая необходимость. Чтобы работы шли оперативно.

В случае с зарубежным поставщиком этого сделать не удаётся: есть серийные изделия, индивидуальный подход не предусмотрен.

«Несмотря на то что рынок довольно узок в сравнении с рынком общепромышленных электродвигателей, иностранные игроки на нём всё же присутствуют.

Но конъюнктура сложилась таким образом, что мировые гиганты машиностроения не удовлетворяют большинство российских заказчиков по своей цене и срокам исполнения электродвигателей, а азиатские производители, привлекательные, на первый взгляд, по цене, на деле оказываются не соответствующими ожиданиям заказчиков по качеству и эксплуатационным характеристикам», — говорит Антон Ксенофонтов.

«На выставке «Уголь России и Майнинг 2018» у нас состоялся диалог со специалистами Министерства энергетики, мы обсудили проблему плохого качества на рынке электродвигателей в России.

На сегодняшний день подавляющее большинство техники — китайского производства, причём неважно, чисто китайский двигатель или собранный из комплектующих низкого качества.

Так происходит потому, что определяющим фактором становится низкая цена. Стало очевидно, насколько востребованы на рынке электродвигатели российского производства», — отметил управляющий ООО «Электродвигатель Санкт-Петербург» Аркадий Логинов.

Вернуться к истокам

Надо сказать, что ситуация дефицита российских электродвигателей существовала не всегда.

«Рынок взрывозащищённых электродвигателей узок и специфичен. Традиционно в СССР не было дублирующих производств, поэтому взрывозащищённые электродвигатели производились на двух предприятиях в Кузбассе и покрывали нужды всей восточной части страны и Урал, а также в Украинской ССР, закрывающие потребности территорий современного СНГ.

На сегодняшний день все предприятия закончили свой жизненный путь, большая часть из них ушла в историю, наше предприятие прошло значительную модернизацию, покинуло Кузбасс и продолжило свою деятельность уже в Санкт-Петербурге», — рассказал Антон Ксенофонтов.

«После распада Советского Союза было очень трудно работать в отрасли. Отечественные производители электродвигателей ушли с рынка, необходимо было налаживать отношения с иностранными компаниями, а это и сложности, и риски.

Случился дефицит, который сохраняется до сих пор. Очень хорошо, что рынок постепенно возрождается», — уверен Алексей Ивин.

ЭКСПЕРТ

«Нельзя однозначно назвать срок службы рудничного электродвигателя. Он может исчисляться неделями, а может и годами. Но в любом случае это конструкция ремонтопригодная.

Мы стараемся максимально обезопасить свою продукцию, проводить не аварийные ремонты, когда одна неисправность наложилась на другую и механизм просто перестал работать, а плановые, небольшие.

Для этого мы устанавливаем контроллеры, с помощью которых удаётся отследить температуру подшипников и обмоток — чтобы они не выходили из строя из-за перегрева. Вовремя заметили — вовремя увидели, нашли причину — вовремя заменили. Компрессор в итоге проработал дольше. Небольшие ремонты можно проводить и прямо в шахте, не поднимая оборудование на поверхность. Наши сотрудники регулярно спускаются под землю, чтобы осуществлять сервисные работы».

ЭКСПЕРТ

«Взрывозащищённые электродвигатели российского производства, понятные в обслуживании, надёжные по своему качеству и адекватные по цене — это то, что требуется сегодня на рынке добывающей промышленности России.

Производители электродвигателей, заслужившие репутацию десятилетиями своей работы, вернувшись на рынок, имеют понимание и отклик среди своих старых партнёров — предприятий горного машиностроения и добывающих предприятий.

Их радует тот факт, что в России возрождаются традиции производства электродвигателей и что теперь вновь есть возможность работать с таким оборудованием».

Взрывозащищенный электродвигатель ВЭМЗ ВА 280S2 (110 кВт 3000 об/мин)

• Модификация электродвигателя

• У2
• У3
• У1
• УХЛ1

Взрывозащищенный двигатель ВЭМЗ ВА 280S2

Предлагаем купить взрывозащищенный двигатель и использовать его в промышленности на производствах с повышенным содержанием взрывоопасных веществ. Электродвигатель имеет несколько степеней взрывозащиты в зависимости от условий эксплуатации. Взрывозащищенный двигатель устанавливается на оборудование в горной, химической, газовой, нефтеперерабатывающей промышленности. Используется в угольной и атомной отрасли. Гарантия на взрывозащищенный электродвигатель 3 года. Производитель двигателя АО «Владимирский электромоторный завод». Двигатель имеет непроницаемую для взрывов оболочку, в случае опасности взрыв происходит внутри агрегата, не позволяя распространится во внешнюю среду. Клеммная коробка и проводка взрывобезопасного электродвигателя герметична.

Покупайте со склада по выгодной цене взрывозащищенный двигатель с гарантией российского предприятия

• Характеристики
• Купить
• Цена
• Файлы
• Отзывы

Тип двигателя:	Взрывозащищенный трехфазный
Мощность двигателя:	110 кВт
Обороты двигателя:	3000 об/мин
Входное напряжение :	380/660В
Высота до центра вала:	280 мм
Диаметр вала:	70 мм
Диаметр Р фланца В5:	660 мм
Диаметр М фланца В5:	600 мм
Режим работы:	S1 постоянный
Класс изоляции:	F до 155 °C
Метод охлаждения:	IC411

Купить электродвигатель ВЭМЗ ВА 280S2 110 кВт 3000 об/мин вы можете любым из указанных способов:

1. Положить товар в корзину и оформить заказ

2. Воспользоваться формой «Заказать в 1 клик»

3. Отправить нам заявку на почту zakaz@uesk.org

После этого в течение короткого времени вы получите предложение или счет на оплату с индивидуальными условиями оплаты и доставки. После оплаты электродвигателя мы отправим его по адресу, который вы укажете в заявке в течение 2-х дней после оплаты заказа. В зависимости от суммы заказа цена на товар будет уменьшена соотвественно объему заявки.

**Цена на электродвигатель указана для монтажного крепления на лапах и климатического исполнения У2. В случае изменения опций цена поднимется соответственно сложности комплектаци

При заказе на сумму более 300 000 рублей с НДС доставка электродвигателей осуществляется собственным транспортом за наш счет и входит в стоимость товара.

Цена на электродвигатель в карточке товара указана на монтажное крепление 1081/1001 (на лапах с одним выходным концом вала) и климатическое исполнение У3. Ниже в таблице указан процент наценки на электродвигатель в зависимости от его опций.

Монтажное крепление	Процент наценки
IM2081/2001	5%
IM3081/3001	3%
Климатическое исполнение	Процент наценки
У1	7%
УХЛ1	15%
ХЛ2, УХЛ2	10%
Т2	20%
2 рабочих конца вала	Процент наценки
1082, 2082, 3082	10%

• Сертификат на двигатели ВА ВЭМЗ ( pdf , 2991.149 Кб.)
• Руководство по эксплуатации ВЭМЗ ВА ( pdf , 4199.675 Кб.)

Взрывозащищенный двигатель ВЭМЗ ВА 280 S2 ХАРАКТЕРИСТИКИ

Электродвигатель ВЭМЗ ВА280S2 классы взрывозащиты:
1/0/2 — класс уровня взрывозащиты
Ex — знак соответствия изделия ГОСТ Р 51330
d/e/p/i/o/q/m/n/s/h — тип взрывозащиты
I/II/IIA/IIB/IIC — категория смеси
Т1/Т2/Т3/Т4/Т5/Т6 — температурный класс/группа смеси

Электродвигатель ВЭМЗ ВА280S2 подключение:
Эл двигатель подключается к трехфазной сети по схеме
треугольник/звезда 220/380В или 380/660В
в зависимости от напряжения сети. Работа агрегата
в продолжительном режиме работы S1. Для мощных двигателей
применяют комбинированное подключение.

Электродвигатель ВА280S2 классы энергоэффективности:
IE1 — стандартный класс энергоэффективности
IE2 — высший класс энергоэффективности
IE3 — сверхвысокий класс энергоэффективности
IE4 — максимально высокий класс энергоэффективности

Электродвигатель ВЭМЗ ВА280S2 материал станины:
Двигатели изготавливаются в корпусах двух видов:
алюминиевом корпусе или чугунном корпусе.
В зависимости от установки и условий эксплуатации
мы можем рекомендовать материал изготовления.

Электродвигатель ВЭМЗ ВА280S2 климатические исполнения:
У1 — умеренный климат на открытом воздухе
У2 — умеренный климат в помещении или под навесом
У3 — умеренный климат в закрытом помещении
УХЛ1 — умеренный и холодный климат на открытом воздухе
УХЛ2 — умеренный и холодный в помещении или под навесом
УХЛ3 — умеренный и холодный в закрытом помещении
ТВ — влажный тропический климат
ТС — сухой тропический климат
М — морской умеренный климат
В — всеклиматическое исполнение

Электродвигатель ВА280S2 монтажные крепления:
1081/1001/В3 — на лапах с одним концом вала
2081/2001/В35 — на лапах с фланцем и одним концом вала
3081/3001/В5 — с фланцем и одним концом вала
2181/2101/В34 — на лапах с малым фланцем и одним концом вала
3681/3601/В14 — с малым фланцем и одним концом вала
1082/2082/3082 будет обозначать два выходных конца вала

Электродвигатель ВЭМЗ ВА280S2 режимы работы:
S1 — продолжительный режим работы
S3 — повторно кратковременный ПВ-15,25,60,100%
S2 — кратковременный, работа 30 и 60 минут

Революция в воздухе: как электродвигатели могут изменить российскую авиацию

Генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) Михаил Гордин сообщил о разработке прототипа электрического авиационного двигателя. По его словам, в перспективе данный образец может быть установлен на небольшие по размерам летательные аппараты.

«Эта научно-исследовательская работа («Перспективные гибридные силовые установки». — RT) заточена под объекты меньшего размера. В прошлом году мы сделали электродвигатель на 60 кВт (80 л. с.). Этот мотор является прототипом электрического авиационного двигателя», — заявил в интервью РИА Новости Гордин.

Как рассказал топ-менеджер, для проведения лётных испытаний новый силовой агрегат планируется установить на лёгкий двухместный отечественный самолёт «Сигма-4». В прошлом году реализовать эту идею не удалось из-за проблем с системой управления двигателем. Однако, как пообещал Гордин, неудачный опыт будет учтён и машина поднимется в воздух на электромоторе в течение этого года.

Авиационный электродвигатель мощностью 60 кВт был представлен широкой публике в августе 2019 года на Международном авиакосмическом салоне (МАКС) в Жуковском. В первый день работы выставки демонстрационный образец осмотрели президент РФ Владимир Путин и его турецкий коллега Реджеп Тайип Эрдоган.

Как рассказывал Гордин, электродвигатель разрабатывается на основе водородных топливных элементов. Масса силового агрегата составляет всего 20 кг. Изделие предназначено преимущественно для оснащения двухместных самолётов. В проекте, помимо ЦИАМ, участвует Институт проблем химической физики РАН.

«Прорывные технологии»

В рамках решения Военно-промышленной комиссии от 17 июля 2018 года в России реализуется концепция, предполагающая широкое внедрение в авиационную отрасль систем электродвижения. Одним из ведущих отечественных институтов в этой сфере является ЦИАМ.

По словам Гордина, в планы предприятия входит создание авиационных двигателей-демонстраторов, «на которых будут исследованы прорывные технологии». В частности, речь идёт об использовании высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), позволяющих уменьшить массогабаритные параметры силовых установок и повысить их КПД до 99%.

По информации ЦИАМ, электрические моторы обладают рядом преимуществ перед агрегатами внутреннего сгорания. Например, они более экологичные и менее шумные. Эти качества позволяют электродвигателям соответствовать самым жёстким международным стандартам, которые определяет Международная организация гражданской авиации (ICAO).

«Внедрение электрических силовых агрегатов позволит сократить эмиссию вредных веществ. Также они относительно просты в производстве и эксплуатации по сравнению с двигателями внутреннего сгорания», — отметил в беседе с RT заслуженный лётчик РФ Владимир Попов.

Кроме того, как считают российские инженеры, прогресс в совершенствовании электрических моторов закладывает фундамент для проектирования летательных аппаратов с новыми характеристиками. При этом учёные признают, что для воплощения в реальность амбициозных инновационных идей потребуется не одно десятилетие.

Выступая на VI Открытой всероссийской конференции по аэроакустике, начальник отдела перспектив развития воздушно-реактивных двигателей ЦИАМ Анатолий Полев констатировал, что «разработка новых конкурентоспособных двигателей — затратный и длительный процесс».

Как пояснил учёный, период создания новых технологий в авиадвигателестроении составляет 10—16 лет, на их освоение и внедрение в летательные аппараты уходит примерно столько же времени. Тем не менее отечественные инженеры рассчитывают достичь определённых практических результатов уже в ближайшее время.

Так, в рамках научно-исследовательской работы «Электролёт СУ-2020» (осуществляется по заказу Минпромторга) в Сибирском научно-исследовательском институте авиации им. С.А. Чаплыгина создаётся летающая лаборатория на базе самолёта Як-40.

На этой машине будет испытываться экспериментальная гибридная силовая установка (ГСУ). Лётные испытания этого образца запланированы на 2022 год.

В носовой части самолёта инженеры установят электродвигатель, использующий эффект высокотемпературной сверхпроводимости. Он призван обеспечить более высокие показатели удельной мощности и КПД компонентов гибридного агрегата по сравнению с традиционными аналогами. В салоне летающей лаборатории будут размещены аккумуляторы и блоки системы управления.

Мощность гибридного двигателя составляет 500 кВт (679 л. с.): 400 кВт производят генераторы, 100 кВт — аккумуляторы. Масса двигателя — 95 кг, диаметр — 0,45 м, длина — 0,4 м. В перспективе подобной силовой установкой можно будет оснащать самолёты вместимостью до 20 пассажиров.

«Создание гибридных силовых установок — одно из ведущих направлений развития авиационной техники, которое может существенно повлиять на облик летательных аппаратов будущего. На исследования и разработку ГСУ направлены усилия практически всех ведущих авиационных научных и промышленных центров мира. В перспективе ГСУ позволят существенно сократить удельный расход топлива и вредные выбросы», — говорится в материалах ЦИАМ.

«Выигрыш может оказаться большим»

В интервью RT на полях МАКС-2019 начальник отдела электрических силовых установок ЦИАМ Антон Варюхин заявил, что «выигрыш от гибридизации может оказаться большим». Впрочем, от отметил, что существенный положительный эффект для авиационной отрасли станет заметен только с появлением изделий мощностью в несколько мегаватт (МВт) и более. Тем не менее, как полагает инженер, на некоторые типы воздушных судов уже сейчас можно устанавливать гибридные и электрические двигатели.

«Прежде всего это лёгкие учебные самолёты. В будущем электродвигателем может быть оснащён, например, Ил-114-300, производство которого сейчас разворачивается. Для этого как раз необходимо достичь мощности в 2 МВт», — сказал Варюхин.

Владимир Попов также считает вопрос мощности ключевой преградой для распространения авиационных двигателей, работающих полностью или частично на электрической энергии. Однако, по прогнозу эксперта, в ближайшие годы отечественным специалистам удастся разработать аккумуляторы, которые позволят выпускать летательные аппараты на ГСУ и электромоторах.

«Конечно, необходим хороший источник питания, то есть мощные аккумуляторы. Они должны длительное время отдавать свою энергию двигателям — это сложная, но решаемая задача. На мой взгляд, на первом этапе электрические двигатели будут устанавливаться на самолётах и вертолётах лёгкого класса. Затем наверняка наступит очередь более габаритных машин», — рассуждает Попов.

В комментарии RT исполнительный директор агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев заявил, что уже сегодня уровень развития российской и зарубежной авиаотрасли позволяет производить самолёты с ГСУ вместимостью свыше десяти пассажиров. Дальность полёта зависит от ёмкости аккумуляторов и относительно невелика — не более 1 тыс. км.

«То направление, по которому идут российские учёные и инженеры, имеет хорошие перспективы. Я имею в виду использование эффекта высокотемпературной сверхпроводимости, значительно повышающего КПД электрического двигателя и дальность полёта при сохранении прежних показателей ёмкости аккумуляторных батарей», — утверждает Пантелеев.

Как рассказал аналитик, помимо небольших самолётов, сейчас на электрической тяге могут подниматься в воздух лёгкие вертолёты и БПЛА различного типа. Однако Пантелеев подчеркнул, что на сегодняшний день не приходится говорить о востребованности таких летательных аппаратов в коммерческих перевозках из-за их слабых технических характеристик и высокой стоимости производства.

«До коммерческих образцов пока далековато. Необходимо решить самые разные проблемы, например найти эффективный способ охлаждения электромоторов, которые при работе на максимальных режимах выделяют большое количество тепловой энергии. Тем не менее процесс идёт в правильном направлении. Это видно по российскому проекту ГСУ мощностью 500 кВт. Если он будет реализован, то появится база, необходимая для создания новых транспортных и пассажирских самолётов», — резюмировал Пантелеев.