В Новосибирске провели полевые испытания электросамолёта, который способен в разы снизить массу летательных аппаратов, шум и количество вредных выбросов.
Сами разработчики пока не готовы назвать своё произведение электросамолётом, они делают акцент на том, что это летающая лаборатория. Но суть не меняется — именно эта лаборатория когда-то станет полноценным самолётом. И сегодня, пятого февраля, на аэродроме Сибирского научно-исследовательского института авиации им. Чаплыгина состоялись первые «полевые» испытания: выкатка самолёта Як-40ЛЛ со сверхпроводящей интегрированной электроэнергетической силовой установкой по взлётно-посадочной полосе аэродрома Ельцовка. Перед испытаниями корреспондент Горсайта побеседовала с лётчиком-испытателем АО «Авиационный сертификационный центр «СИБНИА-тест», Игорем Александровичем Мосейкиным.
— Игорь, расскажи своими словами, что сейчас будет происходить?
— Сейчас планируем сделать пробежку на экспериментальном ЯК-40ЛЛ по взлётно-посадочной полосе до скорости 120-135 км/ч, чтобы проверить функционирование систем. ЯК-40 — 30-местный самолёт, большой, 17 тонн максимальный вес, запас топлива 4 тонны, размах крыльев 25 метров, он используется как лаборатория, в носовой части силовой элемент, электрическая установка.
— То есть сейчас топливо всё равно будет использоваться?
— На ЯК-40 штатных три двигателя. На этом средний был убран, оставлено два боковых двигателя, реактивные установки. Это обычная практика, когда испытывается силовая опытная установка на большом самолёте: внутренний двигатель один родной снимается, вместо него ставится опытный. И проводятся измерения: пробежки, полёт, выключение, запуск.
— Боковые двигатели для подстраховки?
— Да, это такая методика. Если что-то пойдёт не так, выключил опытный и летишь себе на основных. Это пока самолёт-лаборатория для отработки вот этих алгоритмов при опытном двигателе.
— В чём особенность этого самолёта?
— Для пилотажа, к примеру, удобно в чём: лёгкий самолёт. Когда ты летишь на керосине, у тебя вырабатывается топливо, самолёт становится легче, заправил 100-200 литров и он летит. А здесь поставил аккумулятор, он разряжается, а вес меньше не становится. Сами двигатели намного проще: нет поршней, узлов меньше, тяга хорошая. Но аккумуляторы разрядились, а у тебя вес всё равно остался тем же. В Европе пока используют аккумуляторы небольшой ёмкости, на маленьких одно- двухместных самолётах, их хватает на 30-40 мнут.
— Наш электросамолёт капитально отличается тем, что он огромный?
— Да, таких в мире нет. Большая ёмкость, большие аккумуляторы.
— Ты бы хотел уже полететь на нём?
— Да конечно, почему бы нет, но сейчас только руление. Здесь всё другое. Как троллейбус — вжух, и поехал. Но троллейбус берёт электричество с проводов, а здесь автономно. Основная фишка электродвигателя – это экология и у него простая конструкция: ротор, стартер, он крутит и всё. Два проводочка подходит и всё. Вкратце так.
Летчик-испытатель «СИБНИА-тест», Игорь Мосейкин перед выкаткой экспериментального ЯК-40ЛЛ
Инновационный электродвигатель мощностью 500 кВт (679 л.с.) создан компанией «СуперОкс» и уже прошёл комплекс испытаний на специальных наземных стендах, в декабре 2020 в СибНИА его установили на турбореактивный ЯК-40ЛЛ. Электрический двигатель на сверхпроводниках является частью гибридной силовой установки, которую разрабатывает Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова.
— Эта летающая лаборатория сделана для того, чтобы отработать технологию использования большого количества электрической энергии на борту, её генерировать и использовать. Генератор – это один из элементов этой гибридной силовой установки, — говорят представители СибНИА. — Основная задача летающей лаборатории – подобрать наиболее оптимальный заряд преобразования электрической энергии в тягу двигателя. Сегодня всё, что мы отработали, прошло планово, как надо.
Специалисты СибНИА укрепили носовую часть Як-40ЛЛ, убрали средний двигатель, установив вместо него турбовальный двигатель ТВ2-117 с электрогенератором. Особенность его заключается в применении в качестве обмоток высокотемпературных сверхпроводников второго поколения. Постоянный ток вырабатывает генератор на постоянных магнитах. Это первый в России производитель электроэнергии авиационного назначения мощностью более 150 кВт. КПД агрегата достигает 99,7%.
Энергоэффективный двигатель для авиации – одно из магистральных направлений перспективного развития энергосберегающих и «зелёных» технологий современного двигателестроения. Россия — первая страна, где создан двигатель с применением технологии высокотемпературной сверхпроводимости. ВТСП позволит в разы снизить массу летательных аппаратов, уменьшит шум и потребление топлива.
— Применение гибридных технологий в авиации позволит уменьшить расход топлива до 70% и существенно сократить вредные выбросы, — отметил генеральный директор НИЦ «Институт имени Н.Е.Жуковского» Андрей Дутов.
— Это историческое событие! Идет конкурентная борьба за «зелёную» авиацию, за региональную авиацию, за новые виды топлива. На сегодняшний день мы демонстрируем тот прорыв перспективных исследований, который смогли сделать, благодаря финансированию правительства, — говорит Андрей Дутов. — Это первый шаг к созданию электрического самолета. Да, такая авиация должна появиться по всем мировым планам в районе 2030 года, но тот двигатель, та система управления, тот генератор, который сделан у нас, ни у кого в мире нет – мы тут впереди планеты всей.
В разработке гибридной силовой установки участвуют СибНИА им. Чаплыгина, НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», ЗАО «СуперОкс», Уфимский государственный авиационный технический университет, Московский авиационный институт, ООО «Экспериментальная мастерская «Наука-софт», ООО «Авиа-Турбо».
Работы ведутся на средства гранта Фонда перспективных исследований. Использование электродвигателя на сверхпроводниках в авиации – технология, которая способна существенно изменить экономику.
— Самолеты делятся на две категории. Первая — когда ты из него выбираешься с облегчением, что всё хорошо закончилось. А вторая — когда ты в него садишься и получаешь удовольствие. Как будет с этим самолётом – посмотрим, — отметил перед пробным выездом директор СибНИА Владимир Барсук. А после пробной выкатки сообщил, что все прошло штатно: так, как планировали.
Елена Волжанкина, фото и видео автора
