Ученые Пермского Политеха разрабатывают энергоустановку для гибридного авиационного двигателя

Статья опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника» № 78, 2024. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

— Идея проекта возникла благодаря возросшему интересу к разработке «более электрических» и «полностью электрических» авиационных двигателей. Это, прежде всего, связано с требованиями снижения выбросов вредных веществ в атмосферу, необходимости выполнения государственных программ по декарбонизации и возросшим перспективам развития малоразмерной авиации, — рассказывает Николай Саженков, руководитель группы молодежного проектно-технологического бюро Передовой инженерной школы авиационного двигателестроения 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 констурктивно-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, — поясняет Николай Саженков.

Аналогом разработанного проекта является гибридная силовая установка на базе двигателя ВК-650В АО «ОДК-Климов», но она направлена на применение в составе установки мощностью 500 кВт и закрывает потенциальные потребности летательных аппаратов другой, гораздо большей размерности. Разработку ученых ПНИПУ можно будет использовать на самолетах малой размерности и местной авиации.

По примерным оценкам для внедрения готового продукта понадобиться от трех до пяти лет. Но уже сейчас, студенты, участвующие в проекте получают уникальный опыт и знакомятся с реальными технологиями и инструментами проектирования узлов газотурбинной техники, применяемыми на предприятиях авиационной промышленности РФ.