Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета разрабатывают малоразмерную газотурбинную энергоустановку, которую можно будет использовать для гибридного электрического авиадвигателя в самолетах малой авиации.
Сегодня к разработке «более электрических» и «полностью электрических» авиационных двигателей передовые вузы и авиастроительные предприятия проявляют большой интерес. Ведь традиционные авиадвигатели практически исчерпали пределы своей топливной эффективности и, что не менее важно, загрязняют окружающую среду выбросами.
Для создания более перспективных моделей нужны новые подходы, например разработка электрических авиационных силовых установок. Но сейчас их использование невозможно из-за недостаточно развитых технологий аккумулирования электроэнергии. Эту проблему поможет решить разработка ПНИПУ.
Ученые Пермского Политеха разработали комплексную математическую модель малоразмерной энергетической установки, способной работать в диапазоне мощностей 45–60 кВт. Модель учитывает процессы газовой динамики и дает возможность обеспечить требуемые вибрационные и прочностные характеристики. Это позволит решить проблемные вопросы проектирования турбовинтовых двигателей по гибридно-электрическим схемам.
На данный момент с помощью модели определен предварительный облик энергоустановки и ее конструктивно-силовая схема. Уже ведутся работы по газодинамическому проектированию проточной части лопаточных машин. На следующем этапе предполагается решение задач обеспечения устойчивой совместной работы узлов.
«Наша разработка позволяет определять оптимальные сочетания значений повышения давления и температур газа в рабочем цикле установки, которые обеспечат ее наибольшую экономичность», — рассказал руководитель группы молодежного проектно-технологического бюро Передовой инженерной школы авиационного двигателестроения ПНИПУ Николай Саженков.
По предварительным оценкам, для создания готового продукта — энергоустановки для гибридного авиационного двигателя — понадобится около трех лет. Исследование проведено в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030».
