Откуда растут крылья у электрического самолета

Самолеты с электроприводом – практически безальтернативный путь развития гражданской авиации. Но есть на этом пути одна засада. Об этом рассказал Андрей Дутов, генеральный директор Национального исследовательского центра «Институт им. Н.Е. Жуковского», в который входят ведущие научные организации авиационной отрасли – ЦАГИ и ЦИАМ. Его доклад на эту тему прозвучал 6 декабря 2018 года на заседании Комиссии Госдумы по правовому обеспечению ОПК, которое прошло при поддержке «Лиги содействия оборонным предприятиям».

В настоящее время Институт им. Жуковского работает над созданием прототипа регионального самолета с приводом винтов от электромоторов со сверхпроводимостью. Почему наша авиационная наука взялась именно за эту разработку?

«Глобальное загрязнение окружающей среды авиацией по сравнению с общим выбросом CО₂ стоит на 10-м месте и оценивается в 1,5–3% с уровнем до 7% в странах с интенсивными перевозками, – разъясняет Андрей Дутов. – Но из-за большой высоты полета реальное воздействие выбросов двигателя самолета имеет мультипликативный эффект. А если ничего не предпринимать, то к 2050 году вредные выбросы самолетов увеличатся на 300–700%».

Институт им. Жуковского ведет разработку гибридной силовой установки со сверхпроводящим электромотором для регионального самолета на 19 пассажиров.

Далее докладчик напомнил, что в авиации существуют экологические нормы Международной организации гражданской авиации (ICAO), которые ужесточаются приблизительно раз в 5 лет. И на сегодняшний день, по словам Андрея Дутова, эти нормы таковы, что к 2025 году на традиционной авиации летать будет нельзя.

Именно поэтому отечественная наука заранее озаботилась нетрадиционной силовой установкой, где газотурбинный двигатель (ГТД) вращает не винт, а генератор, вырабатывая энергию для электродвигателя, который в свою очередь вращает винт. Благодаря более щадящему режиму работы ГТД в такой схеме удается сократить расход топлива и количество вредных выбросов. Ведь можно использовать один большой, более эффективный, чем два маленьких, ГТД на два или больше винтов, а питание на взлете от аккумуляторов позволит исключить из работы ГТД взлетный режим, благодаря чему можно использовать в два раза менее мощную турбину.

Разумеется, на пути к серийному электросамолету предстоит решить много технических проблем. Например, проблему большого веса электрооборудования. Именно для его снижения нужна сверхпроводимость. Но главная сложность не в этом. С креативом у наших авиаконструкторов всегда было хорошо. Но, как подчеркнул докладчик, сложная техника имеет строгую регламентацию создания и сертификации. И далее из уст главного ученого по авиации прозвучала очень интересная фраза: «Поэтому на креативе самолет не сделаешь».

Андрей Дутов: «На креативе самолет не сделаешь».

Разъясняя, почему одного креатива мало, Андрей Дутов привел такой пример: Институт нефти и газа США выпускает все нормы, регулирующие нефтедобычу, а у нас есть только корпоративные стандарты «Газпрома». И как только «Газпром» меняет западного поставщика на российского, с его технологии снимается гарантия и он не может получить кредит.

После доклада Андрея Дутова невольно вспомнилась история с российским «электрическим» вертолетом. В 1999 году в нашей стране был создан первый в своем классе вертолет с электродистанционной системой управления – «Ансат». Он настолько опережал уровень конкурентов, что возникли проблемы с его сертификацией из-за отсутствия в мире соответствующих норм. Эти проблемы еще более обострились после того, как в 2006 году с одной из машин, купленных Южной Кореей, произошла катастрофа с гибелью пилота. В итоге мало того что Южная Корея отказалась от «Ансатов», но их сертификация вообще остановилась, и разработчики вынуждены были создавать для гражданского рынка версию с обычной гидравликой. Не получится ли то же самое и с нашим крылатым «электровозом»?

Холдинг НИКС – это сеть из более чем 100 магазинов цифровой техники по всей России; это инжиниринговый центр по проектированию высокотехнологичных производств «Проектмашприбор», на 75% принадлежащий компании НИКС и на 25% – Госкорпорации «Ростех»; это нанотехнологическая лаборатория, в стенах которой разработаны и изготовлены сканирующие туннельные микроскопы, исследуется квантовый электронный транспорт в металлических наноструктурах, ведутся работы по квантовым вычислениям; это агропромышленный комплекс «Тюринский» площадью 19 100 га в Тульской области, который по производительности труда сопоставим с немецкими фермерскими хозяйствами.

Читайте также:

Любопытный пример цифровизации на двигателестроительной фирме «Кузнецов»

3500 листов бумаги на один авиадвигатель.

Интеллект на борту и за бортом

Нужен ли гиперзвук для достижения превосходства в воздухе?

Бедная фирма Сухого!

Крик души на заседании экспертного совета.