ЛЕТАЮЩАЯ ЛАБОРАТОРИЯ – САМОЛЕТ ЯК-40ЛЛ. FLYING LABORATORY — YAK-40LL AIRCRAFT


ЛЕТАЮЩАЯ ЛАБОРАТОРИЯ – САМОЛЕТ ЯК-40ЛЛ
FLYING LABORATORY — YAK-40LL AIRCRAFT

05.07.2021
ПЕРВЫЕ РОССИЙСКИЕ «ЭЛЕКТРОСАМОЛЕТЫ» ПОКАЖУТ НА МАКС 2021

Летающие лаборатории с гибридной и полностью электрической силовыми установками станут одними из главных экспонатов Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») на Международном авиационно-космическом салоне МАКС 2021. Крылатые машины будут представлены на единой экспозиции организаций, входящих в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского».
Применение высокоэффективных, малошумных гибридных (ГСУ) и электрических силовых установок (ЭСУ) призвано улучшить экономические и экологические показатели летательных аппаратов. Помимо этого, оно позволит реализовывать принципиально новые архитектуры летательных аппаратов (например, вертикального или ультракороткого взлета и посадки). Последнее будет способствовать раскрытию новых качеств и требований к их транспортным, экономическим и экологическим характеристикам.
ЦИАМ одним из первых в России начал проводить комплексные исследования по оценке преимуществ применения ЭСУ и ГСУ на летательных аппаратах. Специалистами Института наработан опыт в области оценки эффективности таких установок для различных ЛА, разработки математических моделей, а также непосредственно в создании демонстраторов технологий ГСУ, ЭСУ и их испытаний.
Посетители МАКС 2021 смогут увидеть летающую лабораторию – самолет Як-40ЛЛ, оснащенный разработанной ЦИАМ гибридной силовой установкой. Наземные испытания ГСУ в составе самолета впервые прошли в феврале этого года в СибНИА (также входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). ГСУ, дополняющая два штатных турбореактивных двигателя самолета, состоит из электрического двигателя мощностью 500 кВт (680 л.с.), энергоузла для его питания, в который входят серийный турбовинтовой двигатель с подключенным к свободной турбине электрогенератором, а также блок аккумуляторных батарей. Уникальная особенность российского электромотора состоит в использовании высокотемпературных сверхпроводниковых технологий и криогенного охлаждения. Применение такой технологии на перспективных летательных аппаратах позволит получить экономию топлива на 5-30% по сравнению с традиционными техническими решениями.
Впервые вниманию широкой аудитории будет представлена и разработанная ЦИАМ полностью электрическая силовая установка для сверхлегкого пилотируемого самолета «Сигма-4». Этот самолет предназначен для обучения пилотированию, тренировочных и туристических полетов, аэрофотосъемки и других воздушных работ. Приводом является электрический двигатель максимальной мощностью 80 кВт (109 л.с.), его питание осуществляется от блока аккумуляторных батарей, состоящих из литий-ионных аккумуляторных ячеек. «Сигму-4» с электрической силовой установкой можно будет увидеть на объединенной экспозиции.
Тему «электричества» в двигателестроении продолжат еще несколько экспонатов Института. Например, ГСУ на базе двухсекционного турбированного роторно-поршневого авиационного двигателя с электрогенератором – ЭУ-РПД350Т. Этот перспективный двигатель предназначен для применения в составе ГСУ летательных аппаратов вертикального взлета и посадки.
Также на МАКС 2021 будет представлен концепт комплексного проекта «Силуэт», являющегося развитием темы применения технологий ВТСП и криогенных топлив в авиации. Его реализацию ЦИАМ планирует начать в 2022 году. В рамках сотрудничества с Фондом перспективных исследований и использования опыта разработки ГСУ мощностью 500 кВт (НИР «Электролет СУ-2020») планируется создать демонстратор технологий полностью сверхпроводящей ГСУ мощностью 2 МВт. Макет этой установки можно будет увидеть на экспозиции.
Разработка демонстраторов технологий реализуется ЦИАМ, как головным исполнителем НИР, по заказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации в широкой кооперации отечественных предприятий и является частью комплексного научно-технического проекта «Электрический ЛА», координирующая роль в котором принадлежит НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского».
– Разработанные в ЦИАМ гибридная и электрическая силовые установки уже находятся на этапе летных испытаний, Будем рады представить их общественности на МАКС 2021, – говорит Михаил Гордин, генеральный директор ЦИАМ. – Наша задача как головного института – получить новые знания в рамках формирования опережающего научно-технического задела, проверить «в железе» жизнеспособность новых технических решений и перспективных технологий. Эти знания и практический опыт, который мы передаем промышленности, значительно снижают риски и затраты на стадии опытно-конструкторских работ.
Напомним, что недавно ЦИАМ и АО «ОДК-Климов» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию Ростеха) стали партнерами по разработке демонстратора ГСУ мощностью до 500 кВт. Новая ГСУ последовательной схемы будет создана на базе двигателя ВК-650В. Потенциальными объектами применения СУ данного класса мощности являются легкие многоцелевые вертолеты, перспективные беспилотные (опционально пилотируемые) летательные аппараты взлетной массой 2-8 т, самолеты МВЛ, аэротакси, бизнес-авиация, летательные аппараты вертикального взлета и посадки.
– ОДК уверена в перспективности исследований в области гибридных и электрических силовых установок, – отмечает Юрий Шмотин, генеральный конструктор АО «ОДК». – Совместно с ЦИАМ плотно работаем над амбициозной задачей: создать такую установку, которая будет не уступать по характеристикам традиционным двигателям и выигрывать у них в плане экологии и экономии топлива.
Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова

ПЕРВЫЕ РОССИЙСКИЕ «ЭЛЕКТРОСАМОЛЕТЫ» ПОКАЖУТ НА МАКС 2021
15-Й МЕЖДУНАРОДНЫЙ АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКИЙ САЛОН МАКС-2021

25.07.2021

Самолет с первым в мире сверхпроводящим электрическим авиадвигателем в составе гибридной установки на базе самолета Як-40 совершил свой первый полет в рамках авиасалона МАКС-2021.
«Экспериментальная лаборатория с электроустановкой на базе Як-40, самолет впервые поднялся в воздух в рамках авиасалона. Полет прошел штатно», — сказал ТАСС в субботу официальный представитель Фонда перспективный исследований.
В феврале в Новосибирске состоялся наземный этап испытаний самолета с первым в мире сверхпроводящим электрическим двигателем в составе гибридной установки на базе самолета Як-40. Электрический авиадвигатель на высокотемпературных сверхпроводниках мощностью 500 кВт создан компанией «Суперокс» в рамках контракта с Фондом перспективных исследований.
ТАСС

15-Й МЕЖДУНАРОДНЫЙ АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКИЙ САЛОН МАКС-2021

28.07.2021
РОССИЙСКИЙ САМОЛЕТ СО СВЕРХПРОВОДЯЩИМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ СОВЕРШИЛ ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ

Первый российский «электросамолет» – летающая лаборатория Як-40ЛЛ с демонстратором технологий гибридной силовой установки (ГСУ) – совершил демонстрационный полет на МАКС-2021. Полет прошел в штатном режиме, отмечена четкая слаженность совместной работы систем самолета и ГСУ, в состав которой входит первый в мире сверхпроводящий электрический авиадвигатель. Он дополняет два турбореактивных двигателя самолета. Применение технологий высокотемпературной сверхпроводимости в перспективе позволит существенно снизить массу и габариты электрических машин и повысить КПД.
ГСУ «электролёта» разработана Центральным институтом авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») в широкой кооперации отечественных предприятий. Так, инновационный электродвигатель на ВТСП создан компанией «СуперОкс» по заказу Фонда перспективных исследований. В числе участников работы – ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» (СибНИА, также входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»), Уфимский государственный авиационный технический университет, Московский физико-технический институт, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет). Заказчиком научно-исследовательской работы «Электролет СУ-2020» (СУ – силовая установка, прим. ред.) выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации.
– На МАКС-2019 мы представляли модель этой летающей лаборатории и отдельные элементы силовой установки. На МАКС-2021 она взлетела в небо. За эти два года ЦИАМ и наши партнеры по проекту получили ценный практический опыт по разработке гибридных силовых установок и применению сверхпроводимости в электродвигателях. Наработанный опыт мы уже применяем в других проектах, в том числе с использованием водорода в качестве топлива, – говорит генеральный директор ЦИАМ Михаил Гордин.
Сверхпроводящий электродвигатель мощностью 500 кВт, вращающий воздушный винт, расположен в носовой части Як-40ЛЛ. Там же находится и система криогенного охлаждения на жидком азоте. Питание электродвигателя осуществляется от электрического генератора, вращаемого турбовальным газотурбинным двигателем – он установлен в хвостовой части – и блока аккумуляторных батарей.
– Мы создаем сверхпроводниковые материалы и технологии, которые нужны для создания эффективных электрических летательных аппаратов. В ходе МАКС мы вместе с нашими коллегами наглядно продемонстрировали очень важный шаг на этом пути – летающая лаборатория со сверхпроводниковым электродвигателем совершила первый демонстрационный полет. Cверхпроводники, в перспективе в сочетании с водородным топливом, открывают реальный путь для создания эффективной и экологичной авиации, – уверен председатель совета директоров «СуперОкс» Андрей Вавилов.
До начала летных испытаний ГСУ и ее элементы прошли стендовые испытания в ЦИАМ. Затем ГСУ была установлена на самолет Як-40, на базе которого в СибНИА создали летающую лабораторию. После подтверждения устойчивой совместной работы электродвигателя и всех систем самолета в ходе комплекса наземных испытаний Як-40ЛЛ перешел на этап летных испытаний.
– В летных испытаниях самой сложной задачей было определить влияние на работу маршевых двигателей обдувки винта электрического мотора в полете и особенности при его отказе, что удалось проверить при выполнении подлетов, а также определение особенности продольной устойчивости самолета при возникающих перебалансировках. Все оказалось в допустимых пределах, – говорит генеральный директор СибНИА, заслуженный летчик-испытатель РФ Владимир Барсук.
Исследованием малошумных и экологичных ГСУ, прежде всего для перспективных серийных самолетов малой и региональной авиации, занимаются все разработчики авиационной техники мира. Их преимущество состоит в возможности, с одной стороны, получить выгоду от энергоэффективных, экологически чистых электрических технологий, с другой — сохранить приемлемую весовую эффективность за счет оптимизации конструкции и режимов работы газотурбинных или поршневых авиационных двигателей.
«Технологии, которые мы применяем в нашем «электролете» — это прорыв для мирового авиастроения. Пока мы испытываем инновационные электрические двигатели на летающей лаборатории, но примерно к 2030 году НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» рассчитывает представить уже целый ряд летательных аппаратов с принципиально иными экономическими и экологическими показателями, в том числе по шумности и выбросам. Этот технологический рывок невозможно было бы совершить без активной заинтересованности и финансирования Минпромторгом России и Фондом перспективных исследований», — резюмирует генеральный директор НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» Андрей Дутов.
Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова


РОССИЙСКИЙ САМОЛЕТ СО СВЕРХПРОВОДЯЩИМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ СОВЕРШИЛ ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ
15-Й МЕЖДУНАРОДНЫЙ АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКИЙ САЛОН МАКС-2021

03.09.2021

Испытания гибридной силовой установки на основе газотурбинного двигателя и сверхпроводникового электромотора на летающей лаборатории Як-40ЛЛ будут завершены в 2022 году, рассказал в интервью РИА Новости генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения имени П. И. Баранова Михаил Гордин.
Ранее сообщалось, что Россия первой в мире подняла в воздух самолет с реализованными в двигателе технологиями сверхпроводников. Демонстрационный полет самолета прошел в рамках авиасалона МАКС-2021.
«Все планы отражены в программе испытаний, которая продлится до первой половины 2022 года. Конечно, сроки не жесткие и зависят от того, с какими трудностями мы столкнемся в ходе полетов. Как только все запланированное будет завершено, мы демонтируем с летающей лаборатории все оборудование и сформируем план дальнейшего использования самолета», — рассказал Гордин.
В настоящее время летающая лаборатория вернулась из Жуковского, где проходил МАКС-2021, в Новосибирск, где продолжит летные испытания. ЦИАМ вместе с СибНИА имени С. А. Чаплыгина (ЦИАМ — головной исполнитель проекта, СибНИА отвечает за летающую лабораторию, обе организации входят в НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского») предстоит проверить работу систем самолета и двигателя при разных режимах полета, в различных условиях вибрации и перегрузок. «Необходимо понять, как меняется мощность электрогенерации на разных высотах», — рассказал Гордин.
Он также уточнил, что данная гибридная установка ни на каком самолете применения не найдет, а создана только для испытаний и отработки технологий.
Испытания гибридной установки в составе самолета начались в феврале в Новосибирске.
Для летных испытаний один из трех двигателей Як-40, которые располагаются в хвостовой части, заменен на турбовальный газотурбинный двигатель с электрическим генератором, разработанным Центральным институтом авиационного моторостроения имени П. И. Баранова совместно с Уфимским авиационным техническим университетом. А в «носу» летающей лаборатории установлен электродвигатель, использующий эффект высокотемпературной сверхпроводимости и криогенную систему, который разработан ЗАО «СуперОкс» по заказу Фонда перспективных исследований.
РИА Новости



ЛЕТАЮЩАЯ ЛАБОРАТОРИЯ – САМОЛЕТ ЯК-40ЛЛ

Применение высокоэффективных, малошумных гибридных (ГСУ) и электрических силовых установок (ЭСУ) призвано улучшить экономические и экологические показатели летательных аппаратов. Помимо этого, оно позволит реализовывать принципиально новые архитектуры летательных аппаратов (например, вертикального или ультракороткого взлета и посадки). Последнее будет способствовать раскрытию новых качеств и требований к их транспортным, экономическим и экологическим характеристикам.

5 февраля 2021 года на аэродроме новосибирского ФГКП «СибНИА» им. С.А. Чаплыгина начались наземные испытания летающей лаборатории – самолёта ЯК-40ЛЛ с электрическим авиадвигателем на сверхпроводниках.
Первый в мире авиационный сверхпроводниковый электродвигатель начали испытывать в гибридной силовой установке, установленной на борту летающей лаборатории. Уникальную разработку российских учёных тестируют в специально оборудованном самолёте на базе ЯК-40.
5 февраля 2021 года электрический авиадвигатель мощностью 500 киловатт начали проверять в работе. Испытания начались с запуска двигателя и рулёжки самолёта.
Первые испытания – полёты пассажирского авиалайнера на электродвигателе, по плану, должны начаться к 2030 году.
Летающие лаборатории с гибридной и полностью электрической силовыми установками станут одними из главных экспонатов Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») на Международном авиационно-космическом салоне МАКС 2021. Крылатые машины будут представлены на единой экспозиции организаций, входящих в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского».
Посетители МАКС 2021 смогут увидеть летающую лабораторию – самолет Як-40ЛЛ, оснащенный разработанной ЦИАМ гибридной силовой установкой. Наземные испытания ГСУ в составе самолета впервые прошли в феврале этого года в СибНИА (также входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). ГСУ, дополняющая два штатных турбореактивных двигателя самолета, состоит из электрического двигателя мощностью 500 кВт (680 л.с.), энергоузла для его питания, в который входят серийный турбовинтовой двигатель с подключенным к свободной турбине электрогенератором, а также блок аккумуляторных батарей. Уникальная особенность российского электромотора состоит в использовании высокотемпературных сверхпроводниковых технологий и криогенного охлаждения. Применение такой технологии на перспективных летательных аппаратах позволит получить экономию топлива на 5-30% по сравнению с традиционными техническими решениями.

Источники:
• https://ciam.ru/press-center/news/pervye-rossiyskie-elektrosamolety-pokazhut-na-maks-2021/
• https://4s-info.ru/2021/02/05/samolyot-s-pervym-v-mire-sverhprovodnikovym-elektrodvigatelem-gotovyat-k-polyotu-s-aerodroma-v-novosibirske/

РОССИЙСКИЙ САМОЛЕТ СО СВЕРХПРОВОДЯЩИМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ СОВЕРШИЛ ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ
ПЕРВЫЕ РОССИЙСКИЕ «ЭЛЕКТРОСАМОЛЕТЫ» ПОКАЖУТ НА МАКС 2021
СПЕЦИАЛЬНЫЕ САМОЛЕТЫ
АВИАЦИЯ, АВИАЦИОННОЕ ВООРУЖЕНИЕ


__      
© А.В.Карпенко 2009-2021/A.V.Karpenko 2009-2021
Page Rank CheckЯндекс цитированияMap