Перспективы использования гибридных силовых установок в российской авиации
Именно авиация благодаря более жестким требованиям к созданию техники является локомотивом развития гибридных силовых установок, которые также можно будет применять в наземном транспорте и на флоте.
Основные производители авиационных двигателей в настоящее время уделяют повышенное внимание созданию гибридных силовых установок (ГСУ), в составе которых комбинируется тепловой двигатель (поршневой или газотурбинный) и электрический мотор. Данная комбинация позволяет существенно повысить топливную эффективность летательного аппарата, снизить вредные выбросы и повысить экономичность эксплуатации.
Эксперты авиационной отрасли России на базе АО «ОДК-Климов» организовали дискуссию по созданию и развитию гибридных силовых установок (ГСУ). Обсуждались перспективы, ограничения и преимущества применения ГСУ в авиационной отрасли. К панельной дискуссии были привлечены разработчики летательных аппаратов, а также эксперты в области разработки электрической части ГСУ.
Одним из перспективных направлений использования ГСУ будет циклолет. О нем рассказал руководитель группы Фонда перспективных исследований Ян Чибисов. Это летательный аппарат будет передвигаться и удерживаться в воздухе с помощью четырех циклических движителей. Одним из важнейших преимуществ ГСУ, отмеченных Чибисовым, является повышение топливной эффективности относительно традиционных силовых установок.
Представители научного сообщества сообщили о разработках в области электрических элементов гибридного двигателя. Именно электрическая часть ГСУ на данный момент является основным фактором дальнейшего развития гибридных двигателей. Так Директор исследовательского центра ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» Антон Варюхин рассказал о перспективах полностью электрических летательных аппаратов, один из которых создается специалистами ЦИАМ на базе легкого двухместного самолета.
Тема создания батарей для летательных аппаратов является одной из самых сложных. Литиевые батареи не перспективны на российском авиационном рынке, так как расстояния в разы больше, чем, например, в США, или в азиатских странах. Пока авиация с ГСУ по эффективности преодоления расстояния на единицу массы не догоняет наземную технику.
Представитель морской авиации, заместитель начальника 5-го управления НИИ кораблестроения и вооружения ВУНЦ ВМФ Игорь Максимов отметил, что создаваемая техника должна быть ориентирована на решение конкретных задач. В морской авиации задачи выполняются над морем, а это большие расстояния над водной поверхностью. От ГСУ ожидают топливную эффективность, а также большой энергопотенциал для питания радиолокационных и радиогидроакустических систем, станций радиотехнической разведки.
«Гибридизация имеет место не только в авиации, но и на флоте, в наземном транспорте. Организатором, интегратором комплексных решений озвученных сегодня задач может стать государство. В свою очередь авиация с более жесткими требованиями к созданию техники может выступить локомотивом развития данного направления», – резюмировал итоги встречи заместитель директора программы перспективных двигателей ОДК-Климов Михаил Шемет.
Участники дискуссии отметили факторы, которые необходимы для создания рабочего аппарата с ГСУ сегодня. В частности, сначала при помощи демонстраторов нужно доказать, что ГСУ эффективен. На государственном уровне может быть создана комплексная целевая межотраслевая программа, а параллельно необходимо развивать нормативную базу и инфраструктуру. Требуется заказчик с конкретным летательным аппаратом и четкими сроками, а также финансирование.
Мировая практика говорит о том, что практически все крупные производители силовых установок для авиации в той или иной степени ведут работы по созданию ГСУ. Это американские компании Pratt & Whitney и корпорация United Technologies Corporation (UTC), британская компания Rolls-Royce и французская группа компаний Safran. Конечно же разработки гибридного авиадвигателя ведут и китайские производители двигателей.
В дискуссии приняли участие двенадцать специалистов в разных областях, представляющие такие организации, как Фонд перспективных исследований, ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова», АО «НЦВ Миль и Камов», АО «УЗГА», ООО «ВР-Технологии», ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», ФГБОУ ВО МФТИ, ФГБОУ ВО «УГАТУ», Центр инноваций «Газпромнефть-Снабжение», МО РФ и других структур, заинтересованных в создании ГСУ.