Моторы авиационные: Sohu. Четыре с половиной страны могут самостоятельно разрабатывать и производить авиационные двигатели
Sohu. Четыре с половиной страны могут самостоятельно разрабатывать и производить авиационные двигатели
50% акций украинской авиадвигательной компании «Мотор Сич» проданы китайским компаниям (такое заявление сделал глава «Укроборонпрома» Айварас Абромавичюс). В КНР отмечают, что купить украинское предприятие — хорошо, но для создания современных моторов для авиации этого мало. Статья «Отличный подарок из Африки! «Болезнь сердца» истребителя пятого поколения J-20 будет решена» вышла сегодня в китайском интернет-издании Sohu.com.
Sohu: «Для производства авиационных двигателей требуются сложные производственные линии и материалы высокого уровня. Авиадвигатель — венец современной промышленности. Пока только четыре с половиной страны могут самостоятельно разрабатывать и производить высокоэффективные авиационные двигатели, а именно США, Россия, Великобритания и Франция, в то время как Китай составляет половину из них. Кроме того, ни одна страна не может участвовать в этой области. В последние годы научно-технический прогресс Китая ускорился, и он немного превзошел Россию».
Отмечается, что для производства авиационных двигателей требуются не только сложные производственные линии, но и сырье, комплексные меры по обработке металлов для получения качественного продукта на выходе.
Sohu: «От этого не уйти: для развития высокоэффективной аэрокосмической промышленности требуются не только большие людские и материальные ресурсы, но и глубокое техническое наследие. Индустриализация в Китае началась достаточно поздно, и это накладывает свой отпечаток».
Отмечается, что авиационные двигатели будут генерировать чрезвычайно высокие температуры во время работы и должны поддерживаться высокотемпературными материалами.
Sohu: «Качество материалов напрямую влияет на производительность авиационных двигателей. Нужно использование редкоземельных металлов».
Китайские эксперты сходятся во мнении, что Китаем сделан правильный шаг, имея в виду вход в экономическое пространство Африки. Речь идет об организации добычи ископаемых, которые необходимы в авиационном и космическом двигателестроении.
В частности, приводится пример приобретения кобальтовых шахт в Конго за 2,65 млрд долларов, шахт по добыче редкоземельных металлов в других странах Африки.
Sohu: «Там производится около 16 тыс. тонн кобальта ежегодно, что уже приносит свои плоды по развитию авиастроительной отрасли Китая. Более 30% конструкций требуют применения сплавов на основе кобальта. Многие эксперты утверждают, что кобальт важнее авианосцев».
Авторы пишут о том, что покупка украинского «Мотор Сич», а также получение необходимого сырья в Африке, должны стать основой перспективного китайского двигателестроения. В частности, отмечено, что сделанная ставка на указанные аспекты позволит решить проблемы с двигателями истребителя пятого поколения J-20.
При этом отмечается, что Китаю сейчас необходимы современные технологии металлообработки, включая технологии создания высокотемпературных сплавов, «которыми не хотят делиться зарубежные страны».
Авторские права на данный материал принадлежат журналу «Наука и техника». Цель включения данного материала в дайджест — сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.
Авиационные двигатели: назад к пропеллеру? | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW
Несмотря на все старания инженеров и экологов, проблемы загрязнения окружающей среды остаются весьма острыми. При этом речь идет отнюдь не только о химическом загрязнении — выбросах парниковых газов, разливах нефти, складировании радиоактивных отходов и так далее. Не менее остро стоит и проблема акустического загрязнения окружающей среды — прежде всего, шумом самолетов гражданской авиации. Правда, за последние десятилетия авиалайнеры стали несколько тише, зато многократно возросло количество выполняемых ими рейсов. Поэтому инженеры продолжают совершенствовать конструкцию авиационных двигателей, преследуя при этом сразу две цели — снижение уровня шума и уменьшение расхода топлива.
Экономичные, но медленные
Если дальние рейсы сегодня обслуживаются исключительно авиалайнерами с турбореактивными двигателями разных конструкций и модификаций, то на более короткие расстояния — скажем, между многими городами Центральной Европы — летают самолеты с турбовинтовыми двигателями. В первом случае речь идет о реактивной тяге, во втором случае тягу создает воздушный винт. Турбовинтовые двигатели обладают одним важным преимуществом: они гораздо экономичнее турбореактивных и расходуют значительно меньше горючего. Но не все так просто, — говорит Эндрю Брэдли (Andrew Bradley), ведущий инженер британской компании Rolls-Royce — одного из крупнейших производителей авиационных двигателей: «Проблема турбовинтового привода состоит в том, что он работает экономично лишь на малых скоростях полета. А на скоростях выше 700 километров в час это его преимущество сходит на нет».
Но если турбовинтовой двигатель наиболее эффективен на низких скоростях полета, а турбореактивный — на высоких, то, очевидно, существует некий диапазон скоростей, в котором оптимальным является сочетание этих двух технических решений. В такой конструкции, именуемой винтовентиляторным или турбовинтовентиляторным двигателем, воздушная турбина приводит в движение два соосных пропеллера с узкими серповидными лопастями. «Главная особенность этих воздушных винтов состоит в том, что они вращаются в противоположных направлениях, — поясняет Эндрю Брэдли. — При этом задний винт как бы устраняет завихрения, вызванные передним винтом, выпрямляет воздушный поток, что существенно повышает экономичность двигателя, в том числе и на высоких скоростях полета».
Экономичные, но шумные
По расчетам экспертов, такая конструкция позволит сэкономить до 30 процентов горючего. Но ведь сама по себе идея такого двигателя не нова: уже в 70-х и 80-х годах прошлого века в ряде стран проводились соответствующие эксперименты и даже испытательные полеты. Однако сколько-нибудь широкого распространения эти двигатели не получили. Эндрю Брэдли объясняет, почему: «Уровень шума, производимого тогда этими экспериментальными самолетами, был совершенно неприемлем. Однако с тех пор нам удалось найти технические решения, позволившие существенно снизить уровень шума винтовентиляторных двигателей. Сегодня они даже чуть тише, чем турбореактивные».
В частности, значительного снижения уровня шума конструкторы смогли добиться за счет оптимизации формы лопастей. «И все же законы физики не обманешь, — говорит британский инженер. — Нам никогда не удастся сделать винтовентиляторные двигатели такими же тихими, какими турбореактивные двигатели станут уже в ближайшем будущем: там потенциал снижения уровня шума гораздо больше. Поэтому, в конечном счете, нам придется выбирать, что для нас важнее — то ли очень тихие турбореактивные, то ли очень экономичные винтовентиляторные двигатели».
Обе концепции имеют будущее
Скорее всего, впрочем, развитие получат обе концепции. Так или иначе, идея, которую 20 лет назад сочли недостаточно перспективной, переживает второе рождение. Сегодня британские конструкторы ведут активную разработку этой концепции и проводят испытания прототипов двигателя в аэродинамической трубе. Но это только начало, — заверяет Эндрю Брэдли: «Следующий шаг — переход от испытаний двигателя к испытаниям самолета с новым двигателем. Это должно произойти не позднее 2016 года. А серийное производство такого самолета должно начаться, по нашим расчетам, лет через 10-15».
Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман
Авиационные поршневые двигатели XXI века
1 Декабря 2017
До середины прошлого века поршни и цилиндры оставались главным источником лошадиных сил для крылатых машин, но затем пламенные сердца авиации завоевала турбина. Однако старая любовь не ржавеет. На рубеже веков возникла потребность возрождения поршневого авиадвигателестроения в России. И вновь, как и в 1930-х годах, движущей силой этого процесса стал ЦИАМ. О том, что собой представляет авиационный поршневой двигатель (АПД) XXI века, рассказывает начальник отдела «Авиационные поршневые двигатели» ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (входит в состав НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»), кандидат технических наук Лев Аронович Финкельберг.
С чем связана активизация работ по АПД в ЦИАМ?Это направление в ЦИАМ никогда не угасало, хотя, конечно, после перехода Института на реактивную тематику в конце 1940-х годов объем работ по поршневым двигателям резко сократился, и они проводились в основном по двигателям, серийный выпуск которых продолжался. К началу 1980-х годов в производстве остались только АШ-62 для Ан-2 и М-14П для учебно-тренировочных и спортивно-пилотажных самолетов Як-18, Як-52, Су-26.
Однако в 1980-е годы началось развитие беспилотной авиации, в связи с чем в ЦИАМ был создан сектор поршневых двигателей. Они оказались востребованными в беспилотных летательных аппаратах (БЛА) среднего класса со взлетным весом до тонны. Для аэрофотосъемки и мониторинга высокие скорости не нужны, а требуется малый удельный расход топлива, и поршневые двигатели как раз обладают этим качеством. При мощностях до 500 л.с. и при полетном цикле продолжительностью более 5 часов на сегодняшний день они успешно конкурируют с газотурбинными двигателями. Поршневые двигатели немного проигрывают ГТД по массе, но за счет меньшего расхода топлива суммарная масса двигателя и горючего на борту при достаточно длительном полете получается меньше. Еще одним большим преимуществом является то, что час эксплуатации АПД обходится дешевле, чем эксплуатационный час ГТД.
Хотя сами электродвигатели достаточно компактны, оборудование для их работы — аккумуляторы и другое — пока еще слишком тяжелое. Если полетный цикл короткий, то использование электрического двигателя оправдано, но при длительном цикле АПД выигрывают. Заряда аккумуляторов надолго не хватает, или надо возить на борту тяжелую и сложную энергоустановку для их подзарядки. Перспективным направлением, которым мы сейчас будем заниматься, являются гибридные силовые установки: поршневой двигатель вращает генератор, а тот — питает электродвигатель. Так легче создать распределенную силовую установку: когда несколько электродвигателей с винтами размещаются на крыльях или в других местах на планере. Электрическая трансмиссия в таком случае проще и легче, чем механическая, что дает возможность создавать ЛА любых схем, на которые только хватит фантазии конструкторов.
Еще одна интересная возможность состоит в том, чтобы снабдить поршневой двигатель электромотором, который будет давать дополнительную мощность на взлете и работать как генератор в полете. Благодаря этому не придется делать переразмеренный поршневой двигатель, который на 100% используется только на взлете.
В мире накоплен гигантский опыт по автомобильным поршневым двигателям. Зачем нужны еще какие-то разработки? Чем отличается АПД от обычного автомобильного ДВС?АПД от автомобильных двигателей отличается, прежде всего, режимом работы. Автомобильные ДВС, хотя и рассчитаны до 6000 оборотов, работают в основном в диапазоне до 2500-3000 оборотов, причем в динамике: трогание, разгон, торможение. АПД с точки зрения автомобильного мотора постоянно работает как бы в красной зоне, ведь его крейсерский режим — это 75% от взлетного. И при этих нагрузках необходимо добиться достаточного ресурса и надежности. В авиации другие нормы прочности, необходимо обеспечить ее запас, причем такой, какого нет у автомобилистов.
Кроме того, с точки зрения безопасности системы АПД должны быть дублированными, причем, если одна система отказывает, то вторая должна обеспечить падение характеристик не более чем на 2-3% от максимального режима. Соответственно, конструктивно в АПД многое выполняется иначе. К примеру, устанавливаются две независимые системы зажигания, у которых даже электропитание должно осуществляться от разных источников.
Далее, автомобильные двигатели, как правило, выполняются с масляным поддоном, а в авиации нужно обеспечить работоспособность маслосистемы при крене и тангаже самолета. А уж обеспечение, к примеру, перевернутого полета — это вообще отдельная тема.
В авиации не так просто применить новые материалы. Для этого должна быть проведена большая работа по подтверждению всех характеристик материала, только после этого его вносят в реестр допущенных для использования в авиации. В автомобильной же промышленности это сделать проще.
Авиационный двигатель отличается от автомобильного еще и условиями эксплуатации: к примеру, вся агрегатика в автомобильной промышленности в основном рассчитана на температуру максимум до минус 40°С, а мы должны обеспечить минус 56°С. Это тоже предъявляет повышенные требования, особенно к электронике, резинотехническим изделиям и уплотнениям.
К АПД предъявляются очень жесткие требования, и когда мы приходим к автомобилистам и говорим, что в принципе ваш агрегат нам подходит, но нужно его доработать, то многие оказываются не готовы применять наземную технику в авиации. Для производителей автомобильных агрегатов, которые привыкли к заказам в миллионы единиц, наш рынок все равно достаточно узкий, поскольку мы говорим в лучшем случае о сотнях изделий в год. При этом доработок и испытаний надо проводить много, и ответственность тоже на порядок выше. Поэтому многие отказываются.
Условно говоря, авиационные и автомобильные двигатели схожи по принципу действия, но очень сильно отличаются по исполнению и агрегатам. Поэтому НИР и ОКР по ним нужно проводить отдельно.
Расскажите о работах ЦИАМ по АПД в 1990-е и 2000-е годы.По беспилотникам в эти годы был создан комплекс с небольшим поршневым двигателем П-032 мощностью 32 л.с., который производился в Самаре на фирме «Кузнецов».
Кроме того, мы занимались модернизацией существующих двигателей типа М-14, изучали возможность применения впрысковой системы вместо карбюратора, занимались сертификацией. В то время мы как раз сертифицировали двигатель М-9Ф Воронежского механического завода, современную версию М-14П, которая устанавливалась на спортивных самолетах Су-26М.
Тогда же начиналась работа с «Сухим» по сельхозсамолету Су-38П с поршневым двигателем, но, к сожалению, она не получила логического завершения. Когда было безвременье, то все схватились за идею возрождения малой авиации. Какие-то проекты были даже реализованы: «Молния-1», Ил-103, И-1Л, самолет-амфибия Л-6, тот же Су-38П. В 2000-е годы разрабатывались и вертолеты с поршневыми двигателями: Ми-34 под М-14В26В и «Актай» с роторно-поршневым двигателем ВАЗ-426. Оба вертолета летали.
Было время, когда заговорили о ренессансе малой авиации в России…К сожалению, должного развития это направление не получило. Дело в том, что в 2000-е годы было порушено очень много наземной инфраструктуры, особенно это коснулось небольших аэродромов, которые как раз и нужны малой авиации. Создать летательный аппарат можно в достаточно короткие сроки, а вот быстро восстановить инфраструктуру сложнее. Но в последние годы появилась идея, что перевозки должны базироваться в крупном хабе и осуществляться так, чтобы можно было вернуться без дозаправки. То есть нужна просто взлетная полоса. Здесь тоже становится выгодным применение поршневой авиации, поскольку время полета превышает 4-5 часов.
Каково положение с производством АПД в России сегодня? Какие работы ведутся, и как в них участвует ЦИАМ?На сегодняшний день, кроме М-14 в Воронеже, поршневые двигатели в России серийно не производятся. Однако потребность в них есть. В настоящее время ведутся ОКР по созданию двигателей в классе мощности 50 л.с., 120 л.с. и 300 л.с. По срокам мы немного отстаем, но, я думаю, в конце концов добьемся успеха, потому что АПД в этих классах востребованы и, я надеюсь, их появление даст толчок развитию гражданской малой и беспилотной авиации.
Задержки в разработке происходят по разным причинам, одна из них — отсутствие постоянных соисполнителей по агрегатам. В связи с этим ЦИАМ при проведении НИР фактически занимается налаживанием кооперации по разработке и производству АПД, хотя это не совсем наша обязанность. Но мы вынуждены этим заниматься, поскольку и в 1990-е годы, и сегодня возникает одна и та же проблема: после переориентирования авиации на ГТД потребность в поршневых двигателях сократилась до десятка двигателей в год, а это ударило не только по производителям самих двигателей, но и по поставщикам агрегатов. Никому не интересно производить 10-20 штук в год. Поэтому постепенно поставщики агрегатов в стране пропали. И нам пришлось, с чем мы и до сих пор бьемся, заниматься восстановлением инфраструктуры и кооперации производства АПД.
В 2012 году совместно с Гаврилов-Ямским машиностроительным заводом «Агат» мы сделали двигатель-демонстратор именно для отработки технологии и создания кооперации. Это 4-цилиндровый, 4-тактный двигатель мощностью 90 л.с., объемом 1400 см3 и с маркировкой ПД-1400. На основании этой разработки позже «Агат» открыл ОКР на двигатель этого класса мощности, и в этом проекте используется большая часть налаженной кооперации по агрегатам. Получилось, что ЦИАМ подвиг «Агат» и поставщиков агрегатов на разработку поршневых двигателей, поскольку в 2000-е проблема состояла и в том, что не было предприятий, готовых к работе в этой области.
Мы специально искали относительно небольшое предприятие, для которого эта продукция стала бы основной. К этому времени мы уже имели негативный опыт 1990-х годов, когда за разработку двигателя брались крупные фирмы, такие как Воронежский механический завод или Автоваз. Но потом, когда наладился основной бизнес, это направление им стало не интересно, и свои разработки они просто закрыли. Не потому, что у них что-то не получилось или не было заказчика. А потому, что это нерентабельно. Поэтому мы вынуждены были параллельно с разработкой двигателя искать основных исполнителей. Владимир Алексеевич Скибин, в то время руководивший Институтом, предложил директору завода «Агат» взяться за разработку. Дело пошло и успешно развивается. Так что можно сказать, что ЦИАМ является инициатором возрождения поршневого двигателестроения в России.
Расскажите о вкладе ЦИАМ в разработку АПД в других классах мощности.50-сильный двигатель сейчас разрабатывается АО «КБ «Луч» в Рыбинске. Это двухтактный, двухцилиндровый оппозитный двигатель. К сожалению, у нас сохраняется не очень хорошая традиция: разрабатывать летательный аппарат начали раньше, чем двигатель, соответственно, пока пришлось применять импортный мотор. Сейчас стоит вопрос о его замещении, но конструктивно мы уже на него сориентированы, и другую схему предложить не можем. Мы вынуждены ее повторять, но предлагаем новые системы, ищем свои материалы, датчики, согласуем систему управления с летательным аппаратом. Кроме этого, большой объем работ по АПД ЦИАМ проводит в части испытаний в ожидаемых условиях эксплуатации, то есть в термобарокамере с имитацией высоты, температур и даже скоростей полета. Как правило, мы требуем, чтобы к нам на испытания приходила целиком силовая установка, то есть двигатель с воздушным винтом и капотом. В конце 1990-х годов мы специально для подобных испытаний разработали, изготовили и аттестовали винтовые стенды.
В ЦИАМ создавался и демонстратор дизеля мощностью 300 л.с. Это был НИР для отработки технологий. Необходимо было показать на демонстраторе, что эти технологии работают и доступны для промышленного производства в России. Был предложен вариант дизеля для беспилотного вертолета, по которому тот же «Агат» сейчас ведет ОКР как продолжение работы, начатой ЦИАМ по двигателю-демонстратору. ЦИАМ может вести только НИР, для ведения ОКР и освоения серийного производства необходимо получение дополнительных лицензий. Мы отрабатываем отдельные узлы, технологии, системы и доводим их до 5-го уровня технологической готовности, после чего, в случае получения положительного результата, принимается решение о продолжении работ на одном из предприятий промышленности.
Мы проводим расчеты, подбираем материалы, чтобы обеспечить необходимые надежность и прочность. При нашем участии была создана кооперация по изготовлению демонстратора, мы заказывали компоненты, по нашему техническому заданию их изготавливали, а сборку делали в ЦИАМ. Этими работами мы показали, что создать АПД в России можно.
Чем вызвано применение дизелей в авиации?У дизеля расход топлива еще меньше, чем у бензинового мотора, и гораздо меньше, чем у ГТД. Не менее существенно, что дизель может работать на авиационном керосине, который производится массово, в то время как для бензиновых АПД требуется авиационный бензин. Автомобильным бензином его заправлять нельзя, так как в таком горючем очень много ароматических углеводородов, и на высоте он проявляет склонность к повышенному парообразованию, то есть закипанию. А авиационного бензина в России сейчас не стало, во-первых, потому что запретили добавлять тетраэтилсвинец, то есть этилированные бензины исчезли. Во-вторых, и это основное: нефтеперерабатывающим заводам невыгодно производить его в малых количествах. В результате, кто-то завозит бензин из Финляндии или Польши, и, естественно, он гораздо дороже, чем автомобильный бензин или авиационный керосин. Кто-то на свой страх и риск все же использует автомобильный бензин, но с учетом того, что летать на нем можно только на небольшой высоте. Мы пытались ввести регламент на использование автомобильного бензина на АШ-62 и на М-14. На АШ-62 это не получилось сразу, потому что уже на земле идет перегрев на взлетном режиме из-за более высокой, чем у авиационного бензина, тепловой отдачи.
Интересно, что работы над первым отечественным авиационным дизелем АН-1 велись в ЦИАМ под руководством А.Д. Чаромского еще в 1930-е годы. Наработки по этому проекту были использованы при создании легендарного В-2 для танка Т-34. И вот теперь дизель возвращается в авиацию, но уже в связи с появлением новых технологий с переходом на алюминиевые корпусные детали, которые появились сначала в автомобильной промышленности и позволили значительно облегчить конструкцию дизеля, что открыло ему дорогу к использованию в легковых автомобилях, а далее — в летательных аппаратах.
Чем характеризуется мировой уровень в разработках современных АПД? Есть ли понятие поколений АПД?
В АПД нет такого понятия, как двигатели разных поколений. Поршневой двигатель и у нас, и на Западе остается достаточно консервативной конструкцией, и его схема кардинально не менялась с 1940–50-х годов. Базовые двигатели разработки наиболее известных западных фирм, таких как Lycoming и Teledyne, в течение нескольких десятилетий остаются в том же типоразмере и конфигурации. Единственное, что можно отметить: обновляются обеспечивающие работу двигателя системы, появляются, например, впрысковые системы с электронным управлением с полной ответственностью типа FADEC, которые значительно снижают расход топлива, внедряются новые материалы.
Основное направление развития АПД на Западе — это то, чем занимаемся и мы: переход на новые системы, на новые масла, на новые топлива. В чем мы отстаем, так это в агрегатике, которая у нас не развивалась ни в авиации, ни в автомобильной промышленности. Те же форсунки везде применяются импортные — и в наземной технике, и в авиационной, хотя сейчас ведутся работы по созданию отечественных форсунок и для дизеля, и для бензинового АПД.
Так что говорить о смене поколений или о резком скачке в характеристиках АПД не приходится. Единственное принципиальное новшество состоит в том, что с середины 2000-х годов во всем мире стали внедряться авиационные дизели, использование которых интересно с точки зрения снижения расхода топлива и применения авиационного керосина.
Давайте все же поговорим об АПД нетрадиционных схем. Например, о роторно-поршневых двигателях. В автомобильной промышленности этот тип двигателя не прижился. А какие у него перспективы в авиации?Работы по роторно-поршневым двигателям достаточно успешно ведутся во всем мире. Среди автомобильных компаний в этом направлении преуспела Mazda. Активно занимался этой темой и Автоваз, который вполне успешно оснащал роторно-поршневыми двигателями мощностью 120 л.с. «восьмерки» и «девятки» для МВД. Изготавливались и авиационные варианты, но затем их производство в Тольятти было прекращено. В автомобильной промышленности, прежде чем выпустить продукт на рынок, необходимо обеспечить его сервис в тех точках, где вы намерены его продавать, а эта задача достаточно непростая. Поэтому потеснить поршневые двигатели в наземном транспорте сложно. Роторно-поршневой мотор Mazda несколько лет признавался лучшим в своем классе, однако широкого распространения так и не получил.
Но если говорить об авиационном использовании, то я могу назвать как минимум шесть фирм, которые сейчас делают роторно-поршневые двигатели для беспилотников. БЛА с такими двигателями уже летают в Англии, Германии, Израиле.
У этого типа двигателей много достоинств: он компактен, у него малые вибрации и очень хорошая отдача по весу, он гораздо проще поршневого двигателя по количеству деталей, достаточно экономичен. Еще одно его достоинство — модульность: отработав одну секцию, можно создать унифицированный ряд двигателей, используя одну, две или три секции. Собрать вместе четыре модуля уже сложно, нужно много опор. Мы исследовали роторно-поршневой двигатель Mazda 13B и разработали свою секцию мощностью 90 л.с., что в дальнейшем позволит создать без больших дополнительных затрат двигатели мощностью 180 и 270 л.с.
В ЦИАМ уже создан демонстратор роторно-поршневого двигателя, он прошел на нашем стенде холодную обкатку и в данный момент времени «крутится» уже в горячую.
Важное направление исследований — это применение керамики в двигателях этого типа. ЦИАМ выиграл конкурс Фонда перспективных исследований по применению керамики на базе карбида кремния в роторно-поршневом двигателе для увеличения его ресурса. Будем делать из керамики вставку статора, все уплотнения и напыление на крышке.
Эта работа рассчитана на три года. Мы ее только начинаем, но уже к концу следующего года должен появиться работающий демонстратор для подтверждения заявленных технических характеристик, в том числе по высотности и по температуре окружающего воздуха в термобарокамере.
ЦИАМ на всевозможных выставках не раз демонстрировал поршень и гильзу из композиционного материала. Для роторно-поршневого двигателя будет использован тот же материал?Поршень и гильза из керамики могут работать без смазки, поэтому мы и стремимся их внедрить. Мы испытывали их сначала со смазкой, причем поршни мы делали бесколечные, с минимальными зазорами. Тепловые расширения при использовании композитов посчитать трудно, поскольку применяется достаточно сложный многокомпонентный состав материала. Мы знаем, что цилиндр и поршень из алюминия в результате тепловых напряжений становятся овальными, а как себя поведет керамика, предсказать очень сложно. С первыми образцами у нас сразу ничего не получалось. Но потом мы нашли способ обойти эту трудность за счет изменения структуры материала. Что касается роторно-поршневого двигателя, то сейчас идут исследования и прочностные испытания различных типов материала, который в дальнейшем и будет применен в РПД.
Собственно, это и есть основная работа ЦИАМ: исследования новых технологий, материалов и конструктивных решений, их испытания. Причем испытания сначала идут на наших стендах в наземных условиях, а если они завершаются удачно, то мы переходим к испытаниям в ожидаемых условиях эксплуатации.
Не могу не задать Вам как специалисту по АПД вопрос о бесшатунном двигателе Баландина. Каков все же практический потенциал этого изобретения? Многие считают этот тип двигателя незаслуженно забытым.Это не совсем так. Да, схема интересная. Благодаря отказу от кривошипно-шатунного механизма уменьшается трение между поршнем и цилиндром. Есть энтузиасты, например, в МАИ, которые продолжают развивать эту идею. К нам каждый год приходят несколько изобретателей с новыми вариантами усовершенствования баландинской схемы. Но ее основная проблема в большей степени — технологическая. Она связана с кулисой для передачи усилий со штока на вал. Из-за высоких нагрузок не удается обеспечить приемлемый ресурс этого механизма.
В целом же все схемные решения по поршневым двигателям уже были проверены в 1950–60-е годы: и аксиальная схема, и роторно-поршневой двигатель, и схема Баландина. Сергей Степанович Баландин, кстати, тоже работал в ЦИАМ и здесь создал двигатель, который работал и развивал мощность, но только до 2000 оборотов. В НАМИ много занимались этой схемой в 1980-е годы. Ее не забыли, и государство вкладывало в эти исследования большие деньги, но результата не было. Работоспособную конструкцию создать удалось, но не удалось сделать именно двигатель с нормальным ресурсом и нужными характеристиками.
Расскажите о работах ЦИАМ по турбокомпаундному двигателю.
Турбокомпаундная схема тоже известна уже достаточно давно. В ЦИАМ когда-то занимались и такими двигателями, а созданный при участии Института в 1950 году турбокомпаундный ВД-4К стал вершиной отечественного поршневого двигателестроения. В автомобилях же она в свое время применялась Volvo. Суть ее в том, что энергию от выхлопных газов, чтобы она не пропадала, срабатывают на силовой турбине, от которой мы можем или приводить генератор и получать дополнительную электроэнергию, или использовать эту прибавку непосредственно для увеличения мощности двигателя. Если в традиционном турбонагнетателе мы просто подаем в камеру больший топливный заряд, то здесь речь идет о более полном использовании энергии выхлопных газов, которая позволила бы запитывать, к примеру, бортовые системы, не отбирая мощность у двигателя.
У нас проработано несколько схемных решений использования такой турбины, просчитана сама турбина и электрическая часть. Планируем в этом году доработать математическую модель турбокомпаундного двигателя, посмотреть, какой эффективности мы добьемся в типоразмере на 500 л.с. Мы изучали варианты на 150, 300 и 500 л.с. При 150 л.с. использование этой схемы невыгодно по весовым характеристикам, а вот для 300 и 500 л.с. это уже интересно.
В планах ЦИАМ добиться резкого увеличения характеристик АПД к 2025–30 годам: снизить удельный расход топлива на 20-25%, удельную массу — на 25–30%, повысить ресурс и стоимость эксплуатации в 3–4 раза. За счет чего предполагается достигнуть такого прогресса?За счет применения новых материалов и технологий, новых систем управления, включая систему непосредственного впрыска топлива, работ по применению синтетических масел и топлив, использования методики ЦИАМ по уменьшению масляного зазора между поршнем и цилиндром, позволяющей снизить расход топлива. Ведутся работы по уменьшению веса поршня, шатуна, колец, коленвала за счет использования интерметаллидов и композиционных материалов, по улучшению наполнения цилиндра и снятию большей работы с единицы объема. Оптимизируется геометрия впускного канала и расположения форсунки для улучшения испарения топлива на впуске. Изучаются новые алгоритмы управления рабочим процессом двигателей (стратификация заряда, гомогенное сгорание ТВС) и технологии системы управления с высокими энергиями зажигания и электронной многопараметрической системой управления рабочим процессом. Мы занимаемся отработкой перспективных систем наддува и системы снабжения двигателя воздухом, включая его охлаждение после компрессора. В наших планах — использование альтернативных видов синтетических топлив на основе углеводородных фракций пропан-бутанового ряда. Все эти составляющие дают значительный суммарный эффект, что и позволяет нам рассчитывать на достижение требуемых показателей.
Авиационный двигатель «Райт Циклон» R 2600. США
В 1909 году всемирно известные пионеры авиации, американцы братья Вилбур и Орвилл Райт, основали компанию по производству авиадвигателей.
Первоначально ими выпускались небольшие моторы мощностью 30 и 50 л.с. В начале 1916 г. фирма «Райт», слившаяся к этому времени с фирмой «Мартин» в общую компанию «Мартин — Райт», приобрела французскую лицензию на производство двигателей «Испано-Сюиза» мощностью 150 л.с.
На протяжении нескольких последующих лет американцы занимались развитием и совершенствованием этого типа двигателей. Последние модификации серии Н, выпускаемые с 1917 года, достигали мощности 400 л.с. Количество двигателей «Райт», изготовленных в заключительные годы Первой мировой войны, было достаточно велико, они продолжали активно использоваться вплоть до 1924 года.
Начиная с 1919 г. новые «Райты» имеют мало общего с французским прототипом. Получившие обозначение «Райт-Т» («Райт-Торнадо»), моторы быстро проходят стадию опытных работ. С 1923 года «Райт» Т-2 мощностью 530 л.с. находятся в эксплуатации.
Заметим, что все вышеперечисленные авиационные моторы являлись рядными, с водяным охлаждением. Фирма продолжала их совершенствовать и в последующие годы добилась значительных успехов в этой области. Мощность испытанного в 1923 г. «Райт» Т-3 возросла до 600 л.с. Дальнейшая модернизация Т-3 позволяет отнести его к наиболее совершенным образцам двигателестроения начала 1920-х годов.
Тем не менее, наибольшую известность фирме «Райт» принесли звездообразные (радиальные) двигатели воздушного охлаждения, распространение и успех которых в авиации тех лет только намечался. Для их разработки фирма привлекла известного конструктора Лоуренса, который с 1914 года работал в этой области.
Первый двигатель воздушного охлаждения «Райт» J-1, мощностью 230 л.с., был изготовлен и испытан в 1921 году. Успех 50-часового испытания послужил отправным пунктом для дальнейшего развития целой серии двигателей, получивших наименование «Уайрлвинд».
Одновременно велась работа над созданием двигателей воздушного охлаждения высокой мощности. В 1925 г. результатом этой деятельности стало появление «Райт R-1 Циклон» мощностью 435 л.с, вскоре после него — аналогичного R-2 мощностью 345 л.с. Особенностью последнего стали уменьшенные габариты с целью установки на палубных самолетах.
В 1927-м фирма выпускала пять различных образцов авиамоторов. В мае того же года американский пилот Чарльз Линдберг осуществил перелет через Атлантический океан на самолете «Дух Сан-Луи», оснащенном двигателем «Райт-Уайрлвинд» J-5 мощностью 225 л.с. Огромная популярность перелета создала небывалую известность и мотору. Спрос на продукцию фирмы возрос необычайно. Результатом стало прекращение выпуска всех других типов двигателей, кроме J-5 и «Райт-Циклон» R-1750.
Пропускную способность заводов увеличили вдвое. В целях дальнейшего укрупнения производства в период 1928-1929 гг. произошло слияние с фирмой «Кертисс» в один мощный концерн — «Кертисс Райт Корпорейшен». В 1932-1933 гг. советские представители из ВВС РККА провели переговоры с фирмой «Кертисс — Райт», результатом которых стало приобретение целого моторостроительного завода со всем оборудованием и лицензии на производство двигателей «Циклон» R-1820 F-3 мощностью 625 л.с. Местом размещения нового завода, получившего порядковый № 19, избрали город Пермь на Урале.
Главным конструктором в период освоения и при производстве «Райт-Циклон» назначили А.Д. Швецова. Он участвовал в приобретении двигателей в Америке, впоследствии занимался их развитием и совершенствованием. Поначалу двигатели собирались из американских деталей, а в 1935 году предприятие полностью освоило производство «Циклонов». До конца этого года выпустили 660 моторов, которые в соответствии с советской системой обозначений стали называться М-25.
В 1935 году фирма начала работу над более мощной версией своего успешного двигателя «Циклон» R-1820. В результате в 1941 году появился R-2600 Твин Циклон, с 14 цилиндрами, расположенными в два ряда мощностью 1600 л.с. R-2600-3 был первоначально предназначен для транспортного самолёта C-46 Commando и был установлен на прототипе истребителя «Демон» CW-20A. Двигатель явился одним из массовых американских двигателей воздушного охлаждения периода Второй мировой войны и стоял на бомбардировщиках А-20 Havoc , B-25 Mitchell , TBF Avenger и SB2C Helldiver , и летающей лодке PBM Mariner. Более 50000 двигателей R-2600 были выпущены на заводах в США до начала 50-х годов.
Авиадвигатель «Райт Циклон» был обнаружен на острове Шумшу (Курильские острова) и передан в дар музею руководителем ООО «Авиационно — реставрационная группа» О.Ю. Лейко в 2001 году.
Аргументы и факты: Наукоёмкий процесс. Как сейчас разрабатывают авиационные двигатели
Мкртич Окроян уже двадцать лет является генеральным конструктором АМНТК «Союз» и точно знает, что нужно делать, чтобы обеспечить российскую авиацию лучшими двигателями.
«Советского наследия мало для конкуренции в XXI веке»
АМНТК «Союз» был создан в 1943 году как базовое предприятие по разработке и выпуску двигателей для советской авиации. Более 75% авиационных двигателей, которые когда-либо производились в нашей стране, вышли из КБ «Союз». Предприятие и сегодня является мировым рекордсменом по числу разработок в двигателестроении. «Наследие, которое мы получили от Советского Союза, имеет огромное значение: на нем фактически основано все производство авиадвигателей в стране, — объясняет генеральный конструктор Мрктич Окроян. — Но в современном мире, где бурно развивается электроника, технологии беспилотного управления, для успешной конкуренции и главное — укрепления обороноспособности страны — необходима широкая межотраслевая интеграция».
«До прошлого года отрасль с задачами справлялась»
Разработка авиационных двигателей — сложный, наукоемкий процесс, требующий усилий уникальных специалистов, вложения средств и больших временных затрат. По оценке Мкртича Окроевича, вплоть до прошлого года отечественным авиастроителям удавалось удовлетворить потребности экономики страны, перед которой поставлены задачи модернизации, в частности военно-промышленного комплекса. Но сейчас, чтобы идти дальше, необходимы новые двигатели — а с их производством возникают затруднения. «Проблема в том, что большинство конструкторских бюро занимается модернизацией уже существующих разработок, — рассказывает М. Окроян. — Они не могут предложить новые типы продукции, потому что не располагают достаточным уровнем компетенции для прорывных разработок». Поэтому серийные заводы, которые изготавливают фактически усовершенствованные советские двигатели 1970/80-х годов, сегодня теряют прибыли. Их продукция уже в наши дни отстает по характеристикам, комплектации, агрегатной базе, электронике и другим важным параметрам — и с годами этот тренд будет только нарастать. Стране нужен прорыв в сфере двигателестроения.
«Очень интересные разработки способны предлагать военным маленькие компании, но и им нужно учиться не модернизировать то, что уже придумано другими, а смело создавать новое и выпускать продукцию, которая существенно превосходит по своему уровню и характеристикам то, к чему привыкли вчера. В первую очередь это важно в разработках для ВПК», — уверен Мкртич Окроян.
«Разработки есть, но их нужно внедрять в производство»
В начале 1990-х годов отечественные конструкторы создали целый ряд прототипов двигателей, которые по разным экономическим и политическим причинам не пошли в серийное производство. Мкртич Окроевич Окроян, который пришел на «Союз» в 2000 году, застал легендарное предприятие, созданное в годы Великой Отечественной войны, в сложном положении: заказов от авиастроителей тогда почти не поступало, задолженности по зарплате были огромными, и уникальный коллектив — а на «Союзе» конструкторы и опытное производство работают как одно целое — был на грани распада. Путем сложнейших усилий, больших вложений предприятие удалось сохранить. А вот разработки, сделанные в те сложные времена, остались под сукном. Сегодня речь снова зашла о том, чтобы наладить серийное производство этих двигателей — даже через 30 лет их характеристики далеко опережают все, что сегодня представлено на мировом рынке.
«АМНТК «Союз» никогда не занимался модернизацией, — рассказывает генеральный конструктор Мкртич Окроян. — Здесь всегда ставили и решали новые задачи. И сегодня разработки, сделанные в 1990-х годах, актуальны и востребованы у авиастроителей, которые обращаются на «Союз».Главное — организовать производство».
«Будущее — за производственными вертикалями»
Мкртич Окроян много лет руководит Балашихинским литейно-механическим заводом — ведущим предприятием отечественной авиационной отрасли. Проведя БЛМЗ через сложные годы перестройки и защитив его от банкротства, Окроян уже возродил в Балашихе производство широкого спектра авиационных колес — и уверен, что завод может стать производственной базой для новых двигателей, созданных на «Союзе».
«Балашихинский литейно-механический завод имеет большие технологически-производственные мощности, осуществляет литейные и механическиепроцессы, изготавливает огромную номенклатуру для авиационной техники и авиастроения, — поясняет М. О. Окроян. — На этом заводе можно выпускать новейшую авиастроительную продукцию в экспериментальных и опытных производственных масштабах».
Сегодня в конструкторском портфеле АМНТК «Союз» есть модельные ряды малоразмерных, двухконтурных двигателей, позволяющих придавать самые передовые характеристики региональнымсамолетам типа ТУ, ИЛ-112, ИЛ-114. Эти моторы по мощности на 20-30% превосходят те, которые сегодня считаются лучшими для применения на этих самолетах. «У нас бывают главные конструктора авиационных корпораций, мы видим огромную заинтересованность в этой серьезной продукции, — рассказывает Мкртич Окроевич. — Но к сожалению, мы еще не готовы выпускать серийные образцы. Для этого нужно увязывать в одну вертикаль КБ и производство. Я убежден, что будущее авиационной отрасли — за производственными вертикалями».
Чего ждет авиационная отрасль
Среди наиболее интересных для отечественных авиастроителей двигателей «Союза», которые можно будет запустить в серию, решив этот вопрос — моторы для вертолётов «Ансат», Ка-62, Ка-226-Т, двигатель для вертолётов среднего типа (МИ-17, МИ-34) с мощностью, в 1,5-2,5 раза превосходящей имеющиеся сегодня образцы, моторы для среднемагистральных воздушных судов.
А разработанный на «Союзе» в 2000-х годах газогенератор мощностью 30 МВт с КПД 38% до сих пор не имеет аналогов в России.
«Мы можем гордиться разработкой двигателя, который обеспечивает высокую мощность при большой экономии материала: один компрессор — ступень, одна турбина — ступень. Такое появляется в последнее время в мировой практике, и у нас такой двигатель уже есть, — объясняет генеральный конструктор АМНТК „Союз“ Мкртич Окроян. — Но чтобы мы могли реализовать наши производственные программы, в результатах которых заинтересованы российские авиастроители, нам необходима помощь от определённых финансовых и экономических государственных структур. Пока у нас нет таких возможностей, как у других структур и централизованных вертикалей в двигательно-строительной авиации». Для производства передовых, конкурентоспособных двигателей необходимо серьезно проработать вопросы производстваагрегатов, электроники и управления, создать на них электронно-цифровую систему управления двигателем (ЭСУД) с полной ответственностью, применить гибридный подход, без которого будет немыслим передовой двигатель завтрашнего дня. Все это требует серьезной государственной поддержки, потому что нацелено на повышение мощности российской экономики и обороноспособности страны.
Соединение конструкторских бюро и средних заводов необходимо, чтобы никогда не повторилась ситуация 1990-х — когда закрывались лишенные производственной поддержки производства КБ, рассеивались научные кадры, а развитие отечественного двигателестроения находилось в зависимости от иностранного капитала.
«Спрос на техническую продукцию цикличен, поэтому особенно важна связка мощного конструкторского потенциала и реального производства, — убежден Мкртич Окроян. — Нам необходимо развивать собственные производственные мощности и выпускать передовые двигатели, которые разработаны в России и могут с успехов конкурировать на мировой арене даже в самые политически и экономически непростые периоды».
Авиадвигатели | Авиация России
АО «ОДК-Климов» представляет свои разработки в области авиационного двигателестроения на Московском международном Салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед» в Москве. Посетителям будут продемонстрированы три патента на изобретения, рассказали в пресс-службе ОДК. АО «ОДК-Климов» производит порядка 300 двигателей в год, однако […]
ПодробнееОбъединенная двигателестроительная корпорация открыла новый зарубежный сервисный центр для ремонта двигателей. На базе иностранного заказчика установлено все необходимое для ремонта оборудование, оснастка и инструмент. Это позволит обслуживать технику без транспортировки на базу производителя, сообщили в пресс-службе ОДК. Четыре специалиста ММП […]
ПодробнееРостех объявил старт всероссийской программы обучения инженеров нового поколения для авиастроительной отрасли «Крылья Ростеха». Проект охватывает 9 ключевых профильных вузов Москвы, Уфы, Самары, Рыбинска, Казани, Улан-Удэ, Перми, Иркутска и Новосибирска. Студенты-участники программы получат от Госкорпорации мотивационные выплаты в размере до […]
ПодробнееВ Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ создан макетный образец стартер-генератора для запуска двигателя самолётов на земле или во время внештатных ситуаций в воздухе. «Энергия электрогенератора в самолёте необходима бортовому оборудованию и другим системам летательного аппарата, однако во время пуска двигателей […]
ПодробнееОбъединенная двигателестроительная корпорация ввела в строй современный высокотехнологичный участок на базе производственного комплекса «Салют» в Москве. Новое оборудование позволило на треть сократить производственный цикл и увеличить выработку продукции на 70%. Об этом сообщили в пресс-службе ОДК. Производственный комплекс «Салют» получил […]
ПодробнееАО «ОДК-Авиадвигатель» объявило о проведении процедуры закупки в открытой форме на право заключить договор на разработку термоэлектрических датчиков температуры газа для двигателя ПД-35. Соответствующая конкурсная документация размещена на сайте РосТендер.инфо. Согласно техническому заданию, все работы по разработке датчиков, согласованию КД […]
ПодробнееВ режиме видеоконференцсвязи состоялся надзорный аудит производства серийных двигателей SaM146 в ПАО «ОДК-Сатурн» на соответствие требованиям Агентства по безопасности полетов Европейского Союза (European Union Aviation Safety Agency, EASA). По итогам работы аудиторов замечаний, препятствующих работе предприятия в рамках имеющегося сертификата […]
ПодробнееВ рамках программы Объединенной двигателестроительной корпорации «Трансформация индустриальной модели» (ТрИМ) «ОДК-Пермские моторы» осваивают производство лопаток турбин высокого давления для новых двигателей ПД-14, ПД-8 и ПД-35. «Пермские моторы» реализуется четыре проекта: «Лопатки турбины», «Валы ГТД», «Линии конечной сборки», «Центр теплозащитных покрытий». […]
ПодробнееНовая разработка конструкторов самарского предприятия «ОДК-Кузнецов» позволила усовершенствовать конструкцию авиационного двигателя НК-12МП для стратегического бомбардировщика Ту-95, сообщили в пресс-службе предприятия. Улучшения параметров удалось добиться благодаря разработанной конструкторами ОКБ «ОДК-Кузнецов» полезной модели двойной сателлитной шестерни редуктора. Улучшенная деталь позволит передавать больший […]
ПодробнееДолгое время Китай полагался на российский импорт для своих боевых реактивных самолётов, но заявка на покупку украинского производителя авиадвигателей «Мотор Сич» может изменить ситуацию, причём, с ужасными последствиями для американского превосходства в воздухе. Такое мнение высказывает РУБЕН ДЖОНСОН – обозреватель […]
Подробнее| 1 | CF6-80C2А8 | 14-Д | 05.09.1991 | General Electric, USA | СТ14_Д.pdf (192.06 KB) | К.Д. СТ14_Д.pdf (141.1 KB) | |
| 2 | ПС-90А | 16-Д | 03.04.1992 | ОАО «Авиадвигатель», г. Пермь, Россия | st16_d.pdf (8.99 MB) | kd st16-D_iss.48.pdf (2.54 MB) | |
| 3 | CFM56-3 series | 18-Д | 18.12.1992 | CFM International, France | st18-D.pdf (364.54 KB) | kd st18-D_iss.01.pdf (253.87 KB) | |
| 4 | JT8D series | 20-Д | 30.12.1992 | Pratt & Whitney USA | СТ20-Д.pdf (388.1 KB) | К.Д. СТ20_Д_изд.01.pdf (583.37 KB) | |
| 5 | Д-18Т | 23-Д | 30.12.1992 | ЗМКБ «Прогресс», г. Запорожье, Украина | st23_d.pdf (245.8 KB) | К.Д.СТ23-Д _изд.10.pdf (3.89 MB) | |
| 6 | TFE 731 series | 26-Д | 28.04.1993 | AlliedSignal, Honeywell International Inc., USA | СТ26_Д.pdf (609.32 KB) | КД СТ26-Д, доп 01, доп 02.pdf (2.73 MB) | |
| 7 | JT9D series | 27-Д | 21.05.1993 | Pratt & Whitney USA | СТ27_Д.pdf (347.25 KB) | К.Д. СТ 27-Д, доп. 01, доп. 02.pdf (382.09 KB) | |
| 8 | PW 2000 series | 28-Д | 21.05.1993 | Pratt & Whitney USA | СТ28_Д.pdf (355.78 KB) | К.Д. СТ28-Д.pdf (2.23 MB) | |
| 9 | PW4000 series | 29-Д | 21.05.1993 | Pratt & Whitney USA | PW4000 29-Д.pdf (160.34 KB) | PW4000 КД к 29-Д изд. 01.pdf (945.75 KB) | |
| 10 | RB211-535 series | 30-Д | 01.06.1993 | Rolls Royce, UK | st30-D.pdf (1.07 MB) | D01_kd st30-D.pdf (494.52 KB) | |
| 11 | RB211-524 series | 31-Д | 01.06.1993 | Rolls Royce, UK | st31-D. (переизд.) .pdf (412.62 KB) | kd st31-D._iss 02 .pdf (326.71 KB) | |
| 12 | CF6-80A series | 32-Д | 22.06.1993 | General Electric, USA | СТ32_Д.pdf (394.72 KB) | К,Д. СТ32_Д.pdf (323.48 KB) | |
| 13 | CF6-80C2 series | 33-Д | 22.06.1993 | General ElectricCompany Aircraft Engines | СТ33_Д.pdf (396.81 KB) | К.Д. СТ33-Д_изд.06 .pdf (9.73 MB) | |
| 14 | ТВ3-117 | 34-Д | 24.06.1993 | «Завод им. В.Я. Климова», Санкт-Петербург, Россия | st34_d.pdf (1.01 MB) | kd st 34-D_iss 15.pdf (896.04 KB) | |
| 15 | Д-36 | 35-Д | 29.06.1993 | ЗМКБ «Прогресс», г. Запорожье, Украина | st35_d.pdf (312.29 KB) | К.Д. СТ 35-Д Изд_04.pdf (3.25 MB) | |
| 16 | PW305 series | 37-Д | 02.08.1993 | Pratt & Whitney Canada | СТ 37-Д.pdf (168.51 KB) | КД СТ 37-Д.pdf (668.64 KB) | |
| 17 | CF6-6 series | 43-Д | 11.10.1993 | General Electric, USA | СТ43_Д.pdf (265.55 KB) | К.Д. СТ43_Д.pdf (205.39 KB) | |
| 18 | CF6-50 series | 44-Д | 12.10.1993 | General Electric, USA | СТ44_Д.pdf (705.42 KB) | К.Д. СТ44-Д_изд.01+Доп. 01.pdf (601.38 KB) | |
| 19 | Д-136 | 53-Д | 05.04.1994 | ЗМКБ «Прогресс», г. Запорожье, Украина | st53_d.pdf (82.65 KB) | К.Д. СТ53-Д_изд.08.pdf (373.2 KB) | |
| 20 | CFM56-5 series | 55-Д | 30.06.1994 | CFM International, France | СТ55_Д.pdf (3.53 MB) | К.Д. СТ55-Д-1 _изд.07.pdf (19.09 MB) | |
| 21 | V 2500 series | 56-Д | 21.12.1994 | IAE, USA | СТ56_Д.pdf (537.9 KB) | К.Д. СТ 56-Д.pdf (969.57 KB) | |
| 22 | PW4000-100 | 66-Д | 30.01.1995 | Pratt & Whitney USA | СТ66_Д (переизд.).pdf (507.47 KB) | К.Д. СТ66_Д_изд.02.pdf (435.29 KB) | |
| 23 | CT7-5,7,9 series | 70-Д | 26.05.1995 | General Electric, USA | СТ70_Д.pdf (527.33 KB) | К,Д. СТ70_Д.pdf (453.31 KB) | |
| 24 | CT7-2,6 series | 73-Д | 25.07.1995 | General Electric, USA | СТ73_Д.pdf (391.69 KB) | К.Д. СТ 73-Д Изд_02.pdf (4.36 MB) | |
| 25 | 250-C20 series | 83-Д | 12.08.1995 | ALLISON, USA | st83-D.pdf (1.88 MB) | kd st83-D_iss 05 .pdf (12.66 MB) | |
| 26 | M332 series, M337 series | 77-Д | 18.08.1995 | LOM, Сhech | СТ77_Д.pdf (282.16 KB) | К.Д. СТ77_Д.pdf (216.95 KB) | |
| 27 | PT6A series | 76-Д | 08.09.1995 | Pratt & Whitney Canada | СТ76_Д.pdf (355.42 KB) | СТ76-Д_изд.10.pdf (10.03 MB) | |
| 28 | IO-360 series TSIO-360 | 84-Д | 28.11.1995 | Teledine, USA | СТ84_Д.pdf (1.45 MB) | К.Д. СТ84_Д_изд.02.pdf (724.03 KB) | |
| 29 | IO-240 | 86-Д | 30.11.1995 | Teledine, USA | СТ86-Д.pdf (659.33 KB) | К.Д. СТ86_Д.pdf (243.9 KB) | |
| 30 | IO-550 series TSIOL | 87-Д | 30.11.1995 | Teledine, USA | СТ87-Д (переизд.).pdf (3.11 MB) | К.Д. СТ87-Д_изд.02.pdf (2.71 MB) | |
| 31 | ARRIEL 1 series | 92-Д | 23.02.1996 | TURBOMECA, France | СТ92_Д.pdf (740.3 KB) | К.Д. СТ92_Д с доп.01.pdf (1.76 MB) | |
| 32 | LTS-101 series | 93-Д | 23.02.1996 | AlliedSignal, Honeywell International Inc. USA | st93-D.pdf (513.14 KB) | kd st93-D_iss 01.pdf (437.71 KB) | |
| 33 | Tay 611 series | 95-Д | 27.03.1996 | Rolls Royce, UK | st95-D.pdf (646.35 KB) | kd st95-D_iss 02.pdf (303.95 KB) | |
| 34 | ТА12-60 | 101-ВД | 05.04.1996 | ОАО НПП «Аэросила», г. Ступино, Россия | СТ101_ВД.pdf (80.85 KB) | К,Д. СТ101-ВД_изд.06.pdf (875.56 KB) | |
| 35 | АИ-9 | 102-ВД | 05.04.1996 | ЗМКБ «Прогресс» г. Запорожье, Украина | СТ102-ВД.pdf (245.75 KB) | К.Д. СТ102-ВД_изд.02.pdf (181.02 KB) | |
| 36 | TPE 331 series | 103-Д | 24.05.1996 | AlliedSignal, Honeywell International Inc. USA | st103-D.pdf (433.47 KB) | kd st103-D_iss 01.pdf (362.24 KB) | |
| 37 | Spey511 | 105-Д | 10.06.1996 | Rolls Royce, UK | st105-D.pdf (300.01 KB) | kd st105-D_iss 01.pdf (224.7 KB) | |
| 38 | CFE738-1-1B | 104-Д | 08.07.1996 | CFE Company, USA | st104-D.pdf (784.36 KB) | К.Д. СТ104-Д.pdf (1.69 MB) | |
| 39 | MAKILA series | 109-Д | 08.09.1996 | TURBOMECA, France | СТ109_Д.pdf (284.66 KB) | К.Д. СТ109_Д.pdf (222.42 KB) | |
| 40 | ARRIUS 1A | 111-Д | 28.10.1996 | TURBOMECA, France | СТ111_Д.pdf (707.75 KB) | К.Д. СТ111_Д_изд.02.pdf (300.21 KB) | |
| 41 | ТВ7-117С | 114-Д | 09.01.1997 | «Завод им. В.Я. Климова», Санкт-Петербург, Россия | st114_d.pdf (618.55 KB) | К.Д.СТ114-D изд.10.pdf (455.46 KB) | |
| 42 | AE 2100A | 96-Д | 11.04.1997 | ALLISON, USA | st96-D.pdf (504.95 KB) | kd st96-D_iss 01.pdf (443.33 KB) | |
| 43 | CF34 series | 97-Д | 25.04.1997 | General Electric, USA | CF34 97-Д.pdf (164.58 KB) | CF34 КД к 97-Д изд. 01.pdf (931.84 KB) | |
| 44 | PW100 series | 117-Д | 28.04.1997 | Pratt & Whitney Canada | СТ117_Д.pdf (493.04 KB) | К.Д. СТ117-Д_изд.06.pdf (576.3 KB) | |
| 45 | PW 206 series | 118-Д | 29.04.1997 | Pratt & Whitney Canada | СТ118_Д.pdf (456.35 KB) | К.Д. СТ118-Д _изд.04.pdf (4.1 MB) | |
| 46 | JT15D series | 119-Д | 05.05.1997 | Pratt & Whitney Canada | st119-D.pdf (524.62 KB) | kd st119-D_iss.01.pdf (453.37 KB) | |
| 47 | M601 series | 120-Д | 06.06.1997 | Walter, Сhech | СТ120-Д.pdf (179.89 KB) | К.Д. СТ 120-Д изд.03.pdf (1.02 MB) | |
| 48 | АИ-9В | СТ143-ВД | 27.06.1997 | ЗМКБ «Прогресс» г. Запорожье, Украина | СТ143_ВД.pdf (322.94 KB) | kd st143-BD_iss 07.pdf (806.95 KB) | |
| 49 | LF-507A | 136-Д | 29.08.1997 | AlliedSignal, Honeywell International Inc. USA | st136-D.pdf (625.73 KB) | К.Д, СТ136_Д_изд.01.pdf (319.89 KB) | |
| 50 | ALF-502R | 138-Д | 29.08.1997 | AlliedSignal, Honeywell International Inc. USA | st138-D.pdf (359.72 KB) | К.Д. СТ138_Д_изд.01.pdf (298.11 KB) | |
| 51 | GE90 series | СТ149-АМД | 23.01.1998 | General Electric, USA | СТ149_AMД.pdf (470.7 KB) | К.Д. СТ149-АМД _изд.04.pdf (6.83 MB) | |
| 52 | AE 3007 series | СТ150-AMД | 06.02.1998 | ALLISON, USA | st150_AMD.pdf (463.99 KB) | kd st150-АМD _iss 02.pdf (4.44 MB) | |
| 53 | 250-C30 series | 131-Д | 23.03.1998 | ALLISON, USA | st131-D.pdf (386.52 KB) | КД СТ131-Д с доп1.pdf (2.29 MB) | |
| 54 | PW530A | СТ153-AMД | 15.06.1998 | Pratt & Whitney Canada | st153-AMD.pdf (365.44 KB) | kd st153-AMD_iss.01.pdf (247.32 KB) | |
| 55 | PW545A | СТ154-AMД | 15.06.1998 | Pratt & Whitney Canada | СТ154_AMD.pdf (212.29 KB) | К.Д. СТ154-АМД _изд.02.pdf (2.67 MB) | |
| 56 | O-320 series | СТ157-AMД | 30.06.1998 | Textron Lycoming, USA | СТ157_AMД.pdf (261.13 KB) | К.Д. СТ157_AMД_изд.01.pdf (194.91 KB) | |
| 57 | O-360 series | СТ158-AMД | 30.06.1998 | Textron Lycoming, USA | СТ158_AMД.pdf (782.94 KB) | К.Д. СТ158_AMД_изд.02.pdf (367.93 KB) | |
| 58 | IO-540-D4B5 | СТ159-AMД | 30.06.1998 | Textron Lycoming, USA | СТ159-АМД.pdf (563.31 KB) | К.Д. СТ159-АМД _изд.01.pdf (1.93 MB) | |
| 59 | FJ44 series | СТ160-AMД | 21.08.1998 | Textron Lycoming, USA | st160-АМD.pdf (356.49 KB) | kd st160-AMD_iss 02.pdf (476.36 KB) | |
| 60 | 250-C40 series | СТ162- AMД | 10.09.1998 | ALLISON, USA | st162-AMD.pdf (477.02 KB) | kd st162-АМD_iss 02.pdf (1.23 MB) | |
| 61 | ТВД-20 | СТ177-АМД | 02.02.2000 | АО Омское Моторостроительное КБ, г. Омск, Россия | st177_amd.pdf (808.8 KB) | D06_kd st177-АМD_iss 08.pdf (340.14 KB) | |
| 62 | ТВЗ-117ВМА-СБМ1 | СТ183-АМД | 31.03.2000 | ЗМКБ «Прогресс», г. Запорожье, Украина | st183_amd.pdf (778.74 KB) | К.Д. СТ183-AMD_изд.05.pdf (276.4 KB) | |
| 63 | АИ9-3Б | СТ185-ВД | 24.04.2000 | ЗМКБ «Прогресс» г. Запорожье, Украина | СТ185_ВД.pdf (86.41 KB) | К.Д. СТ185-ВД_изд.04.pdf (986.84 KB) | |
| 64 | Д-436 | СТ194-АМД | 12.05.2000 | Украина, г. Запорожье, ЗМКБ «Прогресс» | st194_amd.pdf (87.94 KB) | kdst194_amd_ iss.11.pdf (6.05 MB) | |
| 65 | ARRIEL 2 series | СТ195-АМД | 27.12.2000 | TURBOMECA, France | СТ195_AMД.pdf (843.76 KB) | К.Д. СТ195-АМД изд.03.pdf (7.43 MB) | |
| 66 | ВК-2500 | СТ197-АМД | 29.12.2000 | «Завод им. В.Я. Климова», Санкт-Петербург, Россия | st197_amd.pdf (2.56 MB) | kd st197-АМD_iss.10.pdf (1.01 MB) | |
| 67 | BR700-715 | СТ198-АМД | 30.01.2001 | Rolls Royce, Germany | СТ198_Д.pdf (360.17 KB) | К.Д. СТ198_Д_изд.01.pdf (300.09 KB) | |
| 68 | PT6T3 series | СТ155-АМД | 24.04.2001 | Pratt & Whitney Canada | st155-AMD.pdf (308.05 KB) | kd st155-AMD_iss.01.pdf (229.74 KB) | |
| 69 | ТА-14 | СТ203-ВД | 27.12.2001 | ОАО НПП «Аэросила», г. Ступино, Россия | СТ203_ВД.pdf (103.79 KB) | К.Д. СТ203-ВД _изд.05.pdf (3.37 MB) | |
| 70 | O-540-F1B5 | СТ205-АМД | 18.01.2002 | Textron Lycoming, USA | СТ205_AMД.pdf (271.8 KB) | К.Д. СТ205_AMД_изд.01.pdf (195.19 KB) | |
| 71 | TFE 731-20/-40/-60 | СТ209-АМД | 26.09.2002 | AlliedSignal, Honeywell International Inc. USA | СТ209_AMД.pdf (415.54 KB) | К.Д. СТ209-АМД_Изд.02.pdf (3.27 MB) | |
| 72 | ТВД-1500Б | СТ212-АМД | 22.11.2002 | ОАО «НПО «Сатурн», г. Рыбинск, Россия | st212_amd.pdf (266.19 KB) | kdst212_amd_iss01.pdf (196.99 KB) | |
| 73 | ТА 18-100 | СТ211-ВД | 10.12.2002 | ОАО НПП «Аэросила», г. Ступино, Россия | st211_vd.pdf (412.91 KB) | kdst211_vd_iss03.pdf (3.01 MB) | |
| 74 | M337C | СТ214-АМД | 19.12.2002 | LOM, Сhech | st214_AMD.pdf (300.25 KB) | kd st214_AMD_iss 01.pdf (232.36 KB) | |
| 75 | PW207 series | СТ217- АМД | 25.04.2003 | Pratt & Whitney Canada | st217-AMD.pdf (277.88 KB) | kd st217-AMD_iss.04.pdf (243.95 KB) | |
| 76 | SAFIR 5K/G | СТ 221-ВД | 09.07.2003 | PBS Velka Bites, a.s. | СТ221-ВД.pdf (190.19 KB) | КД СТ221-ВД iss 03.pdf (1.25 MB) | |
| 77 | РД-600В | СТ230-АМД | 30.12.2003 | ОАО «НПО «Сатурн», г. Рыбинск, Россия | st230_amd.pdf (297.41 KB) | kdst230_amd_iss01.pdf (225.59 KB) | |
| 78 | PW308C | СТ237-АМД | 30.05.2005 | Pratt & Whitney Canada | СТ237_AMД.pdf (274.12 KB) | К.Д. СТ237-АМД_изд.2.pdf (3.38 MB) | |
| 79 | TIO-540-А series | СТ250-АМД | 28.10.2005 | Textron Lycoming, USA | st250-AMD.pdf (737.62 KB) | kd st250-AMD_iss.02.pdf (341.98 KB) | |
| 80 | IO-540-АЕ1А5 | СТ251-АМД | 28.10.2005 | Textron Lycoming, USA | st251-AMD.pdf (545.34 KB) | kd st251-AMD_iss.01.pdf (338.58 KB) | |
| 81 | BR700 | СТ253-АМД | 02.12.2005 | Rolls Royce, Germany | CТ253-АМД.pdf (3.82 MB) | К.Д. СТ253-АМД _изд.02.pdf (7.02 MB) | |
| 82 | AS907 | СТ254-АМД | 24.04.2006 | AlliedSignal, Honeywell International Inc. USA | СТ254_AMД.pdf (389.73 KB) | К.Д. СТ254-АМД изд. 02.pdf (4.51 MB) | |
| 83 | АИ-450-МС | СТ260-ВД | 28.12.2006 | ОАО «Мотор Сич» Украина | СТ260_ВД.pdf (407.72 KB) | kd st260-VD_iss 15.pdf (827.27 KB) | |
| 84 | М9Ф | СТ261-АМД | 28.12.2006 | ФГУП «Воронежский механический завод», г. Воронеж, Россия | st261_amd.pdf (365.27 KB) | К,Д. СТ261-АМД_изд.02.pdf (1.62 MB) | |
| 85 | ТВ3-117ВМА-СБМ1В | СТ267-АМД | 09.05.2007 | АО «Мотор Сич», г. Запорожье, Украина | st267_amd.pdf (453.04 KB) | kd st 267-AMD_iss 19.pdf (2.28 MB) | |
| 86 | ARRIUS 2 series | CT258-АМД | 28.07.2007 | TURBOMECA, France | СТ258_AMД.pdf (413.12 KB) | К.Д. СТ258-АМД _изд.03.pdf (4.1 MB) | |
| 87 | PW4000-112 | СТ269-АМД | 08.11.2007 | Pratt & Whitney USA | PW4000-112 СТ269-АМД .pdf (170.08 KB) | PW4000-112 КД к СТ269-АМД изд. 01.pdf (1.68 MB) | |
| 88 | TAE 125 | СТ276-АМД | 29.08.2008 | Thielert Aicraft Engines GmBH, Germany | СТ276-АМД (перизд.).pdf (604.97 KB) | К.Д. СТ276-АМД _изд.02.pdf (2.99 MB) | |
| 89 | Centurion 4.0 | СТ277-АМД | 29.08.2008 | Thielert Aicraft Engines GmBH, Germany | СТ277-АМД (переизд.).pdf (604.29 KB) | К.Д. СТ277-АМД _изд.02.pdf (3.9 MB) | |
| 90 | PW306 | CT283-АМД | 29.08.2008 | Pratt & Whitney Canada | st283-AMD.pdf (269.3 KB) | kd st283-AMD_iss.01.pdf (203.18 KB) | |
| 91 | PW307A | СТ292-АМД | 03.12.2008 | Pratt & Whitney Canada | st292-AMD.pdf (54.37 KB) | kd st292-AMD _iss.02.pdf (2.71 MB) | |
| 92 | PW600 series | СТ293-АМД | 03.12.2008 | Pratt & Whitney Canada | st293-AMD.pdf (309.12 KB) | kd st293-AMD_iss.02.pdf (2.88 MB) | |
| 93 | PT6С-67 | CТ296-АМД | 22.04.2009 | Pratt & Whitney Canada | st296-AMD.pdf (2.09 MB) | kd st296-AMD_iss.02.pdf (3.82 MB) | |
| 94 | PT6B-37 | СТ297-АМД | 22.04.2009 | Pratt & Whitney Canada | st297-AMD .pdf (2.42 MB) | kd st297-AMD_iss.01.pdf (1.94 MB) | |
| 95 | CF6-80E1 | СТ298-АМД | 24.04.2009 | General Electric, USA | СТ298-АМД.pdf (3.44 MB) | К.Д. СТ298-АМД_изд.01.pdf (3.05 MB) | |
| 96 | E4 | СТ301-АМД | 20.07.2009 | Diamond Aircraft Industries GmbH, Austria | СТ301-АМД-Е4 переиздан.pdf (2.09 MB) | К.Д. СТ301-АМД _изд.03.pdf (2.14 MB) | |
| 97 | М-14 | СТ303-АМД | 17.08.2009 | ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева», г. Москва, Россия | st303_amd.pdf (4.72 MB) | kdst303_amd_iss03.pdf (3.74 MB) | |
| 98 | MAKILA 2 | CT308-AMД | 30.11.2009 | TURBOMECA, France | СТ308-АМД-Makila2.pdf (3.86 MB) | К.Д. СТ308-АМД-Makila2_изд.01.pdf (3.33 MB) | |
| 99 | ПС-90А2 | СТ309-АМД | 29.12.2009 | ОАО «Авиадвигатель», г. Пермь, Россия | st309_amd.pdf (550.88 KB) | kd st309-AMD_iss 12.pdf (1.2 MB) | |
| 100 | CFM56-7 series | СТ144-AMД | 27.01.2010 | CFM International, France | st144-AMD.pdf (439.92 KB) | kd st144-AMD_iss.04.pdf (4.65 MB) |
h4X утверждает, что удвоила удельную мощность электродвигателей самолетов в три раза.
Если есть что-то важное, что сдерживает электрическую революцию в мире авиации, то это накопление энергии. Но есть масса очень умных людей, ломающих голову над проблемой увеличения удельной энергии батарей, а другая растущая фракция работает над тем, чтобы сделать дальнобойные, быстро заправляемые силовые агрегаты на водородных топливных элементах стандартом для будущих полетов.
В любом случае, это произойдет в ближайшие десятилетия, и одна новая компания из Миннеаполиса обращает свое внимание на другой критически важный элемент силовой установки.Компания h4X Technologies предлагает встроенную конструкцию электродвигателя, которая, по ее словам, может обеспечивать такую же устойчивую мощность, что и некоторые из лучших двигателей на рынке, при одной трети или менее общего веса.
Вес, конечно же, имеет большое значение в авиации — и это вдвойне важно для электрических самолетов. Каждый фунт, несущийся ввысь, представляет собой на фунт меньше полезной нагрузки, которую вы можете нести, уменьшение дальности действия, которую вы получите от своей батареи или водородного бака, и, в конечном итоге, потерю денег для владельца.
В связи с тем, что малые и средние электрические самолеты начинают поступать в коммерческую эксплуатацию, а долгожданный подъем сегмента воздушного такси eVTOL уже не за горами, h4X видит большие возможности для такого чудовищного средства экономии веса, как его двигатель HPDM-250. .
H4X HPDM 250 электрический авиационный двигатель, конструкция
Первая версия будет весить 15 кг (33 фунта) и вырабатывать 200 кВт постоянной мощности с максимальной мощностью до 250 кВт.Это 13,3 непрерывных киловатта на килограмм, невероятная удельная мощность. Для сравнения: двигатель с осевым потоком Magnax, который мы рассмотрели в 2018 году, может похвастаться 15 кВт / кг — но это пиковая мощность; его постоянная удельная мощность больше примерно 7,5 кВт / кг.
И это само по себе совершенно исключительное явление. В прошлом году Harbour Air использовала первый в мире коммерческий электрический самолет для полета на электрическом самолете — Magnix Magni500 — да, есть конкурирующие компании по производству электромоторов под названием Magnix и Magnax — и удельная мощность этой модели больше равна 4.2 кВт / кг.
Более того, ни один из вышеперечисленных двигателей не имеет встроенного инвертора, поэтому вам придется нести дополнительный вес — 12 кг (33 фунта) в случае системы привода Magnix. В конструкции h4X инвертор встроен в корпус с шестигранной призмой.
Наибольший КПД двигателя достигается при 20000 об / мин, что намного быстрее, чем при вращении пропеллера, поэтому h4X может также оснастить его встроенным планетарным редуктором с передаточным числом 4: 1, что потребует дополнительных затрат всего трех единиц веса. килограммы (6.6 фунтов). Основатель и генеральный директор h4X Джейсон Сильвестр говорит нам, что команда могла бы спроектировать двигатель так, чтобы он вращался медленнее, и исключить коробку передач, но общая эффективность и удельная мощность пострадали бы.
Одно устройство обеспечит значительную экономию веса на небольшом электрическом самолете, но для многороторных самолетов, таких как eVTOLh4X
, все действительно сложится.Пиковая совокупная эффективность двигателя, коробки передач и инвертора h4X HPDM-250 в этой конфигурации, которая, скорее всего, будет использоваться на борту электрического самолета, составляет 92.9 процентов. Это в значительной степени сказывается на энергоэффективности Magni500, только с гораздо более высокой выходной мощностью на единицу веса. Его постоянная удельная мощность с коробкой передач на борту составляет 11,1 кВт / кг, что по-прежнему далеко от конкурентов.
Как этой команде стартапов из Миннеаполиса удалось добиться такого значительного скачка в удельной мощности? Сильвестр говорит нам, что это совокупность факторов.
«HPDM-250 был разработан, чтобы раздвинуть пределы производительности при минимальной массе системы», — говорит он.«Это продукт запатентованной инновации во многих областях и отличается высочайшим уровнем интеграции на рынке. Это включает оптимизацию электромагнетизма, аддитивное производство, современные материалы и высокочастотную силовую электронику на основе SiC.
« Стоит выделить две инновации — Мы используем единую синергетическую рубашку охлаждения для одновременного охлаждения силовой электроники и двигателя. Эта интеграция снижает массу и объем системы. Катушки статора из меди используются для увеличения коэффициента заполнения медью и повышения плотности постоянного тока.Это новая технология, которая может произвести революцию в автомобильной промышленности, поскольку она предлагает более быстрое развитие, лучшую производительность и большую гибкость конструкции ».
Эти медные катушки статора, напечатанные на 3D-принтере, не только позволяют h4X уместить больше меди в меньшую пространства, они очень помогают с охлаждением, позволяя HPDM-250 работать ближе к своей пиковой мощности без генерирования неуправляемого количества тепла. А Сильвестр говорит, что аддитивное производство означает, что этот двигатель можно будет быстро прототипировать, дорабатывать, масштабировать до различных размеров и уровни мощности и адаптировать к требованиям заказчика.
Медные катушки, напечатанные на 3D-принтере, играют ключевую роль в чудовищной удельной мощности этого двигателяh4X
Сильвестр сообщает нам, что, несмотря на то, что компоненты двигателя плотно упакованы в конструкцию двигателя, его корпус с шестью крышками обеспечивает легкий доступ в тех редких случаях, когда вам нужно будет открыть его.
Замена двигателя весом примерно 50 кг (110 фунтов) на двигатель весом 18 кг (40 фунтов) принесет приятные небольшие дивиденды по весу на одноступенчатом самолете, но преимущества будут тем больше, чем больше двигателей будет ваша конструкция. использует.Сильвестр считает, что такая конструкция обеспечивает значительные преимущества по полезной нагрузке, стоимости и дальности полета по сравнению с воздушными такси eVTOL, которые обычно используют более шести опор. Но h4X нацелен на более крупные цели.
«В следующие пять лет мы увидим эти eVTOL и небольшие электрические самолеты», — говорит Сильвестр. «Но примерно к 2030 году мы начнем видеть электрификацию больших коммерческих самолетов. Это действительно то, к чему вы хотите стремиться. Самолеты размером с Боинг 737 составляют около 50 процентов всех выбросов парниковых газов в авиационный сектор.Самолет, который использует распределенную силовую установку с несколькими двигателями мощностью 250 кВт, может быть, 16 или около того, вдоль каждого крыла. Вы можете себе представить, что их вес возрастет, и именно здесь двигатель, подобный нашему, может иметь огромное значение ».
Как всегда, экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств, поэтому мы с нетерпением ждем возможности узнать, как работает прототип.
» Мы сейчас в процессе создания прототипа, — говорит Сильвестр. — Мы должны протестировать его ко второму кварталу следующего года. Что касается бизнеса, мы стремимся получить письма о намерениях от потенциальных клиентов и сотрудничать с ранними инвесторами для расширения h4X.Мы очень много работали в скрытом режиме ».
Один, за которым нужно следить.
Источник: h4X
6 электрических авиационных компаний, за которыми нужно следить сотни миллионов долларов на исследования и разработки в области электрической авиации, вы не сможете летать через Соединенные Штаты на полностью электрическом коммерческом реактивном джамбо в ближайшее время.
До этой технологии еще десятилетия, а количество электрических самолетов к концу года количество выполняемых программ по всему миру может достигнуть 200, в небо поднялись лишь несколько небольших проектов электрических самолетов малой дальности.
По мере того, как все больше компаний готовятся к испытаниям прототипов к концу 2019 года, остаются три серьезных препятствия: совершенствование новых технологий; навигация по длительному и дорогостоящему процессу сертификации; и привлечение (и поддержание хороших отношений с) богатых инвесторов. Кроме того, существует очевидная задача — убедить пассажиров — частых и нечастых — использовать электрические самолеты в качестве пассажиров, покупающих билеты.
Хотя день, когда путешественники смогут путешествовать по миру на полностью электрических коммерческих самолетах, может показаться далеким от него, примерно 45 процентов глобальных рейсов совершаются на расстояние менее 500 миль, что делает почти половину всех рейсов в пределах дальности действия электродвигателя.В таких странах, как США, где на авиационную промышленность приходится 12 процентов всех выбросов углерода, это открывает большие возможности для сокращения выбросов.
По мере того как региональная электрическая авиастроительная отрасль «средней мили» продолжает набирать обороты, у аэропортов и авиакомпаний есть множество возможностей в ближайшем будущем, чтобы продвинуть вперед усилия отрасли по обеспечению устойчивости. Будь то отказ от одноразового пластика, инвестирование в возобновляемые источники энергии или переход на полностью электрические наземные транспортные средства, у зеленых аэропортов больше шансов оторваться от земли задолго до того, как крупная электрическая коммерческая авиация получит серьезный ветер. крылья.
А пока в ближайшие 12 месяцев стоит присмотреться к шести компаниям, работающим в сфере электроэнергетики.
1. Eviation
Израильский стартап Eviation украл шоу на 53-м Международном авиасалоне в Париже в июне, когда представил свой 9-местный полностью электрический самолет с батарейным питанием. Первый в своем роде самолет с нулевым уровнем выбросов, Alice, был построен с учетом требований региональной авиации. На одной зарядке Алиса может пролететь 650 миль на высоте 10 000 футов с крейсерской скоростью 276 миль в час.Расчетные почасовые эксплуатационные расходы Алисы составляют 165 долларов, или примерно 7 центов за доступную милю сиденья.
Несмотря на то, что самолеты будут построены из 95% легких композитных материалов, генеральный директор Eviation Омер Бар-Йохай описал Алису как «огромную батарею с нарисованным на ней самолетом». Это справедливая оценка: самолет весит около 14 000 фунтов, из которых 8 200 фунтов составляют батареи. Литий-ионный аккумулятор емкостью 900 киловатт-часов может полностью зарядиться за два-три часа. В общей сложности над проектом Alice работали 164 поставщика из 21 страны, в том числе Siemens, Honeywell и magniX, еще одна компания, за которой стоит наблюдать.
Eviation планирует первый испытательный полет Алисы в конце 2019 года, и, как сообщается, компания нацелена на сертификацию Федерального авиационного управления (FAA) к концу 2021 года. Eviation при поддержке Clermont Group уже заключила контракт с компанией Cape Air, крупнейшая независимая региональная авиакомпания США. В следующие четыре-пять лет авиакомпания из Массачусетса планирует добавить в свой флот «двузначное» число стоимостью 4 миллиона долларов Alices, которое еще не разглашается.
Поскольку интерес к региональным воздушным перевозкам на электричестве продолжает расти, Eviation, как сообщается, ведет переговоры с несколькими странами и организациями, заинтересованными в покупке самолетов Alice, и Бар-Йохай предсказал, что предложение, а не спрос будет проблемой для Eviation.
2. magniX
В то время как ряд компаний стремятся разрабатывать и строить гибридные или полностью электрические самолеты, magniX использует другой подход. Компания из Сиэтла (родившаяся в Австралии) создала электродвигатель, который легко устанавливается на небольшие самолеты и заменяет обычные двигатели. Некоторые из самолетов Eviation Alice будут оснащены тремя 375-сильными двигателями magni250, разработанными magniX.
Поскольку magniX полностью принадлежит группе Clermont, компании не нужно беспокоиться о привлечении венчурного капитала.Помимо Eviation, у компании уже есть еще один крупный клиент: базирующаяся в Ванкувере компания Harbour Air, крупнейший оператор гидросамолетов в Северной Америке. Региональная авиакомпания планирует переоборудовать весь свой флот для работы на силовой установке magniX magni500. Полностью электрический Magni500 с нулевым уровнем выбросов — это двигатель мощностью 750 лошадиных сил, который хорошо подходит для таких самолетов, как de Havilland Beaver, Cessna Caravan и Beechcraft King Air.
Переоборудованные гидросамолеты будут иметь дальность полета примерно 100 миль, что идеально для Harbour Air.Из примерно 30 000 коммерческих рейсов Harbour Air выполняет рейсы в среднем от 40 до 62 миль и длится от 15 до 25 минут. Harbour Air планирует испытать свой первый двигатель Beaver с двигателем magniX в ноябре, а magniX работает с сертифицирующими органами в США, Канаде и Австралии, чтобы получить необходимые сертификаты к концу 2021 года.
Генеральный директор MagniX Рой Ганзарски считает, что такие авиакомпании, как Harbour Air предпочла бы переоборудовать существующие самолеты вместо того, чтобы тратить миллионы на покупку новых полностью электрических самолетов.По его словам, в прошлом году 5 процентов мировых рейсов, не считая грузовых и частных рейсов, составляли менее 100 миль. «Все самолеты, используемые для этих полетов, идеально подходят для переоборудования», — сказал он.
3. Pipistrel
В мире, полном стартапов в области электрической авиации, словенская компания Pipistrel — динозавр: компания-первопроходец существует уже более 30 лет, а в 2007 году она управляла первым электрическим двухместным самолетом. К 2014 году этот самолет превратился в Alpha Electro, первый электрический самолет, сертифицированный FAA, летающий в Соединенных Штатах.
Самолет весом около 660 фунтов был специально разработан для обучения новых пилотов, и каждый Alpha Electro стоит около 140 000 долларов. Приблизительно за 5 долларов Alpha Electro может оставаться в воздухе около одного часа с 20-минутным запасом хода, а для полной зарядки его 220-фунтовой батареи емкостью 21 кВт · ч требуется около 45 минут.
Примерно 40 самолетов было произведено для клиентов Pipistrel в Европе, США и Австралии, а ранее этим летом компания поставила U.S. Air Force с четырьмя Alpha Electros для использования в программе обучения авиационному характеру (ACE). Обучение одного пилота самостоятельным полетам на обычных учебных самолетах может стоить 200 000 долларов; По словам представителя Pipistrel, ACE может обучить целую когорту из 20 кандидатов менее чем за 100 000 долларов, используя Alpha Electro.
В 2017 году компания Pipistrel продала пару самолетов Alpha Electro летной школе в Tomorrow’s Aeronautical Museum (TAM) в Комптоне, штат Калифорния. После того, как TAM получит сертификат FAA для полетов над перегруженными районами, основатель TAM Робин Петгрейв планирует предлагать уроки полетов от 90 долларов в час на человека.
4. Ampaire
На фронте гибридных электромобилей лидирует компания Ampaire из Лос-Анджелеса. В июне компания впервые публично протестировала свой электрический EEL, тем самым подняв в воздух самый мощный на сегодняшний день гибридный электрический пассажирский самолет.
EEL — это переделанная шестиместная Cessna 337 Skymaster, оснащенная двумя двигателями, работающими в тандеме: одним обычным двигателем внутреннего сгорания и одним электродвигателем, работающим от аккумуляторной батареи. Батарея EEL имеет запас хода около 200 миль, а гибридная конструкция самолета, как сообщается, снижает расход топлива на 70–90 процентов и снижает затраты на техническое обслуживание на 20–50 процентов.Ampaire намеревается модернизировать больше самолетов, в том числе Cessna 208B Grand Caravan и Viking Twin Otter.
В течение следующих 30 месяцев компания протестирует EEL на Гавайях, где самолет будет летать между главным аэропортом Мауи в Кахулуи и меньшим аэропортом в Хане, до которого 15 минут полета. Маршрут полета соответствует аналогичному коммерческому маршруту, которым управляет Mokulele Airlines, которая планирует переоборудовать весь свой парк самолетов с девятью пассажирами для работы на электроэнергии. Ampaire надеется получить официальный сертификат FAA к концу 2021 года.По состоянию на прошлый месяц Ampaire получила более 50 заказов EEL: невыполненные заказы на сумму более 70 миллионов долларов.
5. Bye Aerospace
Bye Aerospace стремится построить первый полностью электрический самолет, сертифицированный FAA, для обслуживания рынка обучения пилотов. Компания из Денвера совершила свой первый полностью электрический испытательный полет в 2018 году, а в начале этого года последовали успешные испытательные полеты на малой мощности. Самолеты eFlyer2 с двумя пассажирами и eFlyer4 от Bye Aerospace оснащены электродвигателями Siemens мощностью 90 кВт, которые развивают скорость до 100 миль в час.Каждый самолет может нести 450 фунтов пассажирского груза в течение трех часов в воздухе.
По словам генерального директора компании, по сравнению с 50 долларами в час, которые обычно тратятся на заправку традиционного учебно-тренировочного самолета, электрические eFlyers Bye Aerospace стоят 3 доллара в час. Таким образом, экономия топлива, связанная с eFlyer, делает его более дешевой альтернативой для пилотов, которым необходимо накопить необходимые часы полета — процесс, который может стоить пилотам-подражателям более 150 000 долларов.
Bye Aerospace недавно начала работу над третьим самолетом eFlyer (eFlyerX), и компания получила более 624 «обязательств заказчика» в отношении своего учебного самолета eFlyer.К концу 2021 года компания планирует получить сертификаты FAA и Европейского агентства по авиационной безопасности (EASA).
6. Zunum Aero
Когда-то лидирующая в гонке электрической авиации Zunum Aero находится в пике. В 2017 году компания из Ботелла, штат Вашингтон, получила в общей сложности 6,2 миллиона долларов в рамках серии A от Boeing и JetBlue на строительство 12-местного гибридного электрического самолета, а JetSuite, региональная чартерная авиакомпания, заявила, что купит до 100. самолета и быть партнером Zunum по запуску.
Затем, в конце 2018 года, у стартапа закончились деньги, что привело к остановке операций. Семьдесят сотрудников были уволены, и, по словам бывших сотрудников, Zunum отказалась от завода, где разрабатывала мощный электродвигатель в Элгине, штат Иллинойс, и новые арендаторы заняли штаб-квартиру.
Однако огненная авария не неизбежна. Руководство Zunum Aero все еще пытается заручиться финансированием серии B в размере 50 миллионов долларов, и в июне Zunum, как сообщается, уведомил Министерство торговли Вашингтона, которое предоставило компании грант в размере 800000 долларов США, который еще не был потрачен в 2017 году, о том, что он работает с новые инвесторы.
Лучший двигатель — первый шаг к электрическим самолетам
В бело-серой лаборатории, где аккуратные проложенные оранжевыми кабелями на стенах создают рельефный цвет, трехлопастной пропеллер вращается на передней части «железа» Cessna. Птица »тестовая рамка. Он устрашающе тихий, без шума, который вы ожидаете от винтового самолета. Просто свист воздуха, как от потолочного вентилятора, вращающегося на полной скорости. Сначала это медленно, а потом быстрее, до такой степени, что лезвия не видны, и виден только яркий хромированный центральный конус, поскольку инженеры из лаборатории интеграции Magnix Systems на Золотом побережье Австралии толкают буровую установку, прежде чем включить ее. тихая остановка.
Это начало испытаний планера нового двигателя, разработанного для наступающей эры электрической авиации. Это машина мощностью 350 лошадиных сил, которая весит всего 110 фунтов. Но инженеры Magnix сосредоточены на другом показателе. «Мы смогли достичь 5 кВт на килограмм», — говорит генеральный директор Рой Ганзарски, что примерно вдвое больше, чем у двигателя Tesla. В автомобиле этот баланс менее важен. В худшем случае несколько лишних килограммов добавят немного времени к спринту от 0 до 60 миль в час или выбьют автомобиль на несколько миль за пределы допустимого диапазона.Но в самолете постоянная борьба с гравитацией требует небольшого веса в сочетании с высокой мощностью. «Если у самолета нет необходимого соотношения мощности к весу, он просто не взлетит», — говорит Ганзарски. «Это становится проблемой безопасности».
И точно так же, как автопроизводители приходят к мысли о том, что электрические трансмиссии более эффективны, тише и гибче, аэрокосмическая промышленность делает то же самое. Такие компании, как Zunum, Eviation и даже НАСА с новым X-57, все изучают идею замены двигателей и, в конечном итоге, реактивных двигателей электромоторами.Авиация вносит значительный и постоянно растущий глобальный фактор изменения климата. На полеты приходится 12 процентов выбросов парниковых газов на транспорте в США. Электрические самолеты могли бы работать намного более чисто, используя энергию из возобновляемых источников. Они также могут сократить счета авиакомпаний на авиатопливо, которые могут составлять от 10 до 50 процентов их эксплуатационных расходов.
Magnix была основана в 2009 году как научно-исследовательская компания, работающая над всеми электрическими двигателями, и имеет штаб-квартиру и еще один инженерный центр в Редмонде, штат Вашингтон, вместе с австралийским форпостом.Он набрал таланты из Airbus, Boeing, Tesla, Pratt and Whitney и быстро решил, что не нужно ограничиваться исследованиями — он может создать то, что нужно, чтобы воплотить эти летающие мечты в реальность.
Это означало, что нужно бороться с долотом, поднимающим самолет в воздух, что связано с проблемами, выходящими за рамки зависимости от веса. В автомобиле инженеры могут полагаться на воздух, по крайней мере, для некоторого охлаждающего эффекта, но это не работает на высоте в тысячи футов, где воздух разреженный. Поэтому Magnix пришлось спроектировать и интегрировать в свой двигатель систему жидкостного охлаждения на масляной основе, чтобы избавиться от избыточного тепла.Компания также должна была спроектировать свою машину так, чтобы соответствовать строгим требованиям, которые влечет за собой получение сертификата безопасности для полета, уделяя пристальное внимание материалам и структурной целостности. Провал в воздухе намного серьезнее, чем поломка на обочине дороги.
Magnix интегрировал в свой двигатель систему жидкостного охлаждения на масляной основе, чтобы избавиться от избыточного тепла, которое не уносит тонкий воздух на высоте тысячи футов.
Новости двигателей magniX| Авиационные международные новости
Новости и разработки авиационных двигателей, включая турбовентиляторные, турбовинтовые, турбовальные и поршневые.
Программа почасового обслуживания двигателей JSSI будет охватывать парк XOJet Aviation из 15 самолетов Challenger 300.
Норвежская региональная авиакомпания Wideroe приступит к эксплуатации 9-местного P-Volt Tecnam, оснащенного электрической силовой установкой Rolls-Royce.
Европейский инвестиционный банк предоставит Safran 10-летнюю кредитную линию на разработку экологически безопасных технологий двигателей.
В подразделении MRO MTU Aero Engines количество входящих двигателей сократилось всего на 18 процентов по сравнению с 2019 годом.
Universal Hydrogen завершает разработку своей водородной трансмиссии и заключила соглашение о поставке топлива с новыми инвесторами Plug Power.
Крайний срок подачи предложений в НАСА по технологиям электрифицированного движения самолетов (EAP) установлен на 20 апреля.
Системы сбора и записи данных от Latitude Technologies помогают операторам старых Cessna Citations увеличивать интервалы между ремонтами двигателей.
Центр поддержки клиентов Rolls-Royce находится рядом с новым сервисным центром Gulfstream на востоке.
Временное распоряжение властей США об осмотре всех Pratt & Whitney PW4000-112 распространяется примерно на 125 самолетов Boeing 777.
ПредседательNTSB Роберт Сумвальт сказал, что на лопасти вентилятора PW4000, отказавшего в полете 20 февраля, были так называемые «пляжные» отметки.
Мастерская | arpa-e.energy.gov
Crystal Gateway Marriott
Арлингтон, Вирджиния
8 августа 2019
Это мероприятие собрало ведущих экспертов в области электродвигателей, силовой электроники, теплопередачи, современных материалов и производства, а также гибридной / электрической авиации, чтобы определить пути инновационных исследований для развития прорывных технологий в области электродвигателей, которые могут значительно снизить углеродный след коммерческого транспорта. авиация при одновременном повышении ее экономической жизнеспособности и конкурентоспособности.
В частности, ARPA-E намечает потенциальную программу разработки электродвигателей с очень высокой удельной мощностью и высоким КПД для ускорения процесса декарбонизации и электрификации узкофюзеляжных самолетов. Предполагаемый электродвигатель следующего поколения будет основан на последних достижениях в области тепло- и электромагнитной совместимости, материалов, технологий производства и упаковки.
Участники поделились своим опытом, чтобы помочь установить энергоэффективность, удельную мощность и соответствующие операционные цели, которые определят успешную и эффективную исследовательскую программу и изучат возможные пути развития технологий.Области интересов и целевые результаты ARPA-E:
- Определение инновационных возможностей для совместных разработок, включающих электромагнитные, тепловые и механические стратегии, которые могут обеспечить многократное улучшение плотности мощности и других соответствующих ключевых показателей технологии для электродвигателей;
- Выявление инновационных производственных технологий, которые могут поддерживать высокий КПД, высокую удельную мощность для электродвигателей, среди прочих преимуществ;
- Идентификация инновационных решений для интегрированных двигателей и приводов силовой электроники;
- Идентификация целевых показателей производительности для критических компонентов, таких как изоляционные материалы и рабочие жидкости;
- Обозначение других инновационных технологий, которые отвечают требованиям к рабочим характеристикам для электрических силовых установок в авиации.
Результаты встречи помогут направить действия ARPA-E в сторону наиболее многообещающих и подходящих возможностей финансирования НИОКР с высоким уровнем риска и стратегий управления.
| Время | Событие |
|---|---|
| 8: 00-9: 00 | Индивидуальные встречи (только по предварительной записи) с доктором Майклом Охади и его технической командой |
| 8: 00-9: 00 | Открытие регистрации Grand Ballroom Salon J Foyer — Первый уровень отеля |
| 9: 00-9: 10 | Добро пожаловать и знакомство с ARPA-E Mr.Лейн Генатовски, директор, ARPA-E Д-р Дженнифер Герби, заместитель директора по технологиям, ARPA-E Большой бальный зал J — Первый уровень отеля |
| 9: 10-9: 40 | Введение в программу Д-р Майкл Охади, директор программы, ARPA-E Большой бальный зал J — Первый уровень отеля |
| 9: 40-10: 10 | Приглашенная беседа № 1: Проблемы и возможности гибридной / электрической авиации (30 мин) Д-р Камиар Карими, The Boeing Company Grand Ballroom Salon J — Первый уровень отеля |
| 10: 10-10: 20 | Обзор итогов и утренние задания (30 минут) Dr.Майкл Охади, программный директор, ARPA-E Grand Ballroom Salon J — Первый уровень отеля |
| 10: 20–10: 30 | Кофе-брейк / Нетворкинг (кофе подан) Большой бальный зал J Фойе — Первый уровень отеля |
| 10: 30–12: 00 | Секционные заседания Утро: (90 минут — 3 параллельных занятия) Сессия 1: Комната Джексона (уровень вестибюля) Сессия 2: Комната Ли (уровень вестибюля) Сессия 3: Комната Джефферсона (уровень вестибюля) |
| 12: 00–1: 00 | Обед (подается) / Перерыв / Нетворкинг Grand Ballroom Salon J — Первый уровень отеля |
| 1: 00–1: 30 | Приглашенная беседа № 2: Электродвигатели для гибридной / электрической авиации — технологические разработки и проблемы (30 минут) Mr.Джон Ягельски, General Electric Grand Ballroom Salon J — Первый уровень отеля |
| 1: 30–2: 00 | Приглашенная лекция № 3: Потребности в конструкции и технологиях создания электродвигателей (30 мин.) Г-н Чарльз Лентс, United Technologies Corporation Большой бальный зал J — Первый уровень отеля |
| 2: 00–2: 30 | Приглашенный доклад № 4: Возможности и проблемы для электрических / гибридно-электрических силовых установок самолета (30 мин) Проф.Кируба Харан, Университет Иллинойса Урбана-Шампейн Большой бальный зал J — Первый уровень отеля |
| 2: 30–2: 45 | Утреннее резюме / чтение, групповая обратная связь и дневные задания Д-р Майкл Охади / Д-р. Крис Аткинсон, программный директор, ARPA-E Grand Ballroom Salon J — Первый уровень отеля |
| 2: 45-3: 00 | Кофе-брейк / Нетворкинг (кофе подан) Большой бальный зал J Фойе — Первый уровень отеля |
| 3: 00–4: 30 | Секционные заседания После полудня: (90 минут — 3 параллельных занятия) Сессия 1: Комната Джексона (уровень вестибюля) Сессия 2: Комната Ли (уровень вестибюля) Сессия 3: Комната Джефферсона (уровень вестибюля) |
| 4: 30–4: 45 | Итоги семинара Dr.Майкл Охади, программный директор, ARPA-E Grand Ballroom Salon J — Первый уровень отеля |
| 5: 00-7: 00 | Индивидуальные встречи (только по предварительной записи) с доктором Майклом Охади и его технической командой |
производителей бесщеточных двигателей для eVTOL и авиации — RCbenchmark
Автор Lauren Nagel, последнее обновление 17-12-2020
Сегодня на рынке присутствует ряд квалифицированных производителей бесщеточных двигателей.Некоторые компании уже много лет занимаются электрическими силовыми установками, некоторые только сейчас переходят с газовых на бесщеточные электродвигатели, а третьи — стартапы, входящие в отрасль со свежими взглядами. Для удобства сравнения ниже приведен неполный список брендов бесщеточных двигателей с информацией о производимых двигателях, включая характеристики и области применения.
Примечание. Расчетные значения были рассчитаны на основе других показателей производительности и были включены, когда точные значения не были предоставлены.
большой ИмяmagniX стало нарицательным для тех, кто следит за развитием индустрии коммерческого электрического самолета. Благодаря нескольким плодотворным партнерским отношениям компания magniX motors использовала некоторые из самых многообещающих электрических самолетов, когда-либо испытанных, в том числе электрический гидросамолет Beaver от Harbour Air, а также самый крупный полностью электрический коммерческий самолет на сегодняшний день, Cessna eCaravan. Отмечая, что в 2019 году более 45% коммерческих рейсов составляли менее 500 миль, magniX надеется электрифицировать эти маршруты для повышения экологической устойчивости.В настоящее время magniX перечисляет на своем веб-сайте только один электродвигатель, его характеристики приведены ниже.
Технические характеристики:
- Постоянный крутящий момент: 1407 Нм
- Максимальная мощность: 280 кВт
- Макс.скорость: 3000 об / мин
- Напряжение: 490-750 В
- Пиковая эффективность:> 93%
- Вес: 71 кг
- Известен: доказанный успех в области летных электрических самолетов и гидросамолетов
- Место нахождения: Эверетт, США
- Сайт: www.magnix.aero/
Рисунок 1. Гидросамолет Electric Beaver от magniX и Harbour Air (Фото из Harbour Air )
h4XНовый и амбициозный игрок на сцене, h4X — это U.Компания из Южной Америки, которая стремится в конечном итоге привести в действие большие коммерческие самолеты, такие как Boeing 737. Их стремления, безусловно, осуществимы, поскольку они уже разработали электродвигатель весом всего 15 кг с беспрецедентной удельной мощностью 13 кВт / кг. В HPDM-250 используется несколько инноваций, таких как объединение электродвигателя и инвертора в один мощный блок, а оптимизированная конструкция способствует высокой удельной мощности. Технические характеристики HPDM-250 приведены ниже.
Технические характеристики:
- Максимальный крутящий момент: 120 Нм
- Максимальная мощность: 250 кВт
- Макс.скорость: 20000 об / мин
- Максимальное напряжение: 800 В
- Пиковая эффективность: 96.7%
- Вес: 15 кг
- Известны: превосходная удельная мощность
- Место нахождения: Миннеаполис, США
- Сайт: www.h4x.tech/
Идея EMRAX родилась в 2005 году, когда основатель компании Роман Сусник впервые в Словении совершил полет на электрическом самолете. Полет закончился аварийной посадкой, когда отказал бесщеточный двигатель самолета, что вдохновило Сусника на разработку подходящего двигателя. К 2008 году был создан и протестирован функциональный прототип, и у EMRAX было несколько запросов на сотрудничество.В 2020 году двигатели EMRAX уже используются в различных электрических планерах и самолетах, а также в новом полностью электрическом вертолете Aquinea. Двигатели обладают высокой удельной мощностью и воздушным охлаждением, что делает их идеальными для применения в авиации. В настоящее время EMRAX предлагает пять готовых к покупке двигателей, диапазоны рабочих характеристик которых приведены ниже.
Технические характеристики:
- Максимальный диапазон крутящего момента: 90 — 1000 Нм
- Максимальный диапазон мощности: 52 — 380 кВт
- Макс.диапазон скорости: 4000 — 6500 об / мин
- Диапазон напряжения: 110-800 В
- Пиковая эффективность: до 98%
- Диапазон веса: 7 — 42 кг
- Известны: высокая удельная мощность и возможность штабелирования
- Место нахождения: Камник, Словения
- Сайт: emrax.com /
Рисунок 2: Электрический вертолет Volta производства EMRAX и Aquinea (Фото из evtol.news )
СименсКомпания Siemens, основанная более 170 лет назад, превратилась в промышленного гиганта с проектами во многих сферах деятельности. Их аэрокосмическое подразделение является одним из таких отделов, охватывающим ряд специальностей, таких как производство аэрокосмических конструкций и производство силовых приводов. Их электродвигатели делятся на две широкие категории: «низковольтные» и «высоковольтные», с потенциалом мощности до 100 МВт, самым высоким в этом списке.Несмотря на широкий кругозор компании, они заняли свое место в специфической и высококонкурентной отрасли eVTOL. CityAirbus, вклад Airbus Helicopter в экологическую гонку, приводится в движение восемью двигателями Siemens мощностью 100 кВт с прямым приводом. Благодаря проверенным электродвигателям большого калибра этот производитель, безусловно, будет играть важную роль в этой развивающейся отрасли. Ниже приводится информация об их электродвигателях.
Технические характеристики:
- Максимальный диапазон крутящего момента: 1000 — 1500 Нм
- Максимальный диапазон мощности: 204 кВт — 100 МВт
- Макс.диапазон скорости: 1300 — 15900 об / мин
- Диапазон напряжения: 0.23 — 13,8 кВ
- Пиковая эффективность: до 99%
- Диапазон веса: 49 кг +
- Известны: большие двигатели с высоким КПД
- Место нахождения: Мюнхен, Германия (штаб-квартира)
- Сайт: www.siemens.com
Обладая более чем 30-летним опытом работы в электронной промышленности, команда MGM COMPRO состоит из амбициозных и опытных инженеров, приверженных созданию электрических силовых установок. Быстрый взгляд на раздел «Новости» на их веб-сайте показывает, что они участвуют во многих инновационных проектах, включая автомобили eVTOL, самолеты с поворотным ротором и личные летательные аппараты.На рынке уже представлены самозапускающиеся планеры VELO, разработанные совместно с GP Gliders, и полностью электрический самолет ΦNIX консорциумом Pure Flight. Благодаря их богатому опыту и разнообразию реализуемых проектов, несомненно, что они останутся ключевыми игроками в индустрии электрических самолетов. В настоящее время на их веб-сайте доступны четыре класса двигателей, которые разделены на категории в зависимости от мощности.
Технические характеристики:
- Максимальный диапазон крутящего момента: 25 — 300 Нм
- Максимальный диапазон мощности: 5 — 80 кВт
- Макс.диапазон скорости: 1500 — 12000 об / мин
- Максимальный диапазон напряжения: 63-800 В
- Пиковая эффективность: ~ 95%
- Диапазон веса: 2.8 — 22 кг
- Известны: индивидуальные, уникальные технические решения
- Место нахождения: Злин, Чехия
- Сайт: www.mgm-compro.com/
Рисунок 3: Планер VELO производства MGM COMPRO и GP Gliders (Фото из GP Gliders UK )
XoarКомпания Xoar, широко известная в индустрии дронов и радиоуправляемых устройств, в основном известна своими высококачественными пропеллерами. Тем не менее, они недавно вышли на рынок бесщеточных двигателей со своими новыми линейками электродвигателей, серией Titan Heavy Lifting и серией Titan Light Weight.Эти двигатели, разработанные для использования в мультикоптерах, обладают довольно внушительной грузоподъемностью — до 72,8 кг в конфигурации с октокоптером для Titan T8000. Ниже приведены спецификации их серии бесколлекторных двигателей Titan Heavy Lifting.
Технические характеристики:
- Максимальный диапазон крутящего момента: —
- Максимальный диапазон мощности: 0,2 — 11 кВт
- Максимальный диапазон скорости: —
- Диапазон напряжения: —
- Пиковая эффективность: —
- Диапазон веса: 52 — 2800 г
- Известны: проверенные винты, профессиональные БПЛА
- Место нахождения: Лос-Анджелес, США
- Сайт: www.xoarintl.com/
Неудивительно, что Safran с обширным портфолио электротехнической техники разработала собственный бесщеточный двигатель для использования в авиационной промышленности. Интеллектуальный двигатель под названием ENGINeUS может похвастаться некоторыми уникальными особенностями, которые отличают его от других моделей, такими как интеграция с контроллером двигателя и герметичная конструкция для использования в суровых условиях. Мотор уже пользуется доверием таких компаний, как VoltAero, которые используют его в своем шестиместном электрическом самолете Cassio.Safran также подписала соглашение с Bye Aerospace на поставку двигателей для их самолетов eFlyer 2 и eFlyer 4. В рамках этих партнерских отношений ENGINeUS будет использоваться в авиатакси, учебных и пригородных самолетах. Технические характеристики ENGINeUS приведены ниже.
Технические характеристики:
- Постоянный крутящий момент: 172 Нм
- Максимальная мощность: 70 кВт
- Макс.скорость: 2500 об / мин
- Напряжение: —
- Пиковая эффективность:> 94%
- Вес: —
- Известны: устойчивость к суровым условиям окружающей среды, встроенный контроллер мотора
- Место нахождения: Париж, Франция (штаб-квартира)
- Сайт: www.safran-electrical-power.com/
Рисунок 4: Cassio 1 с двумя двигателями ENGINeUS (Фото из VoltAero )
Т-моторT-Motor была основана и остается компанией, ориентированной на дроны, но их мощные бесщеточные двигатели подходят для гораздо большего, чем квадрокоптеры. Их модели U15L, XL и XXL, в частности, очень актуальны для пилотируемой авиации, обеспечивая тягу до 102 кг на двигатель. Хотя на сегодняшний день не рекламируются пилотируемые приложения, на их канале YouTube освещаются некоторые из более крупных БПЛА и транспортных средств eVTOL, которые могут приводить в действие их двигатели.Только время покажет, куда эта компания вложит свои средства на НИОКР в следующий раз. Ниже приведены диапазоны производительности для их линейки двигателей U15.
Технические характеристики:
- Максимальный диапазон крутящего момента: 6 — 56 Нм
- Максимальный диапазон мощности: 16 — 28 кВт
- Макс.диапазон скорости: 2439 — 3134 об / мин
- Напряжение: 50 — 100 В
- Пиковая эффективность: —
- Диапазон веса: 3,6 — 5,2 кг
- Известен за: климатическая универсальность, универсальность
- Место нахождения: Наньчан, Китай
- Сайт: uav-en.tmotor.com/
Основанная в 2009 году, YASA специализируется на двигателях для электромобилей, от спортивных автомобилей до экспериментальных самолетов. Благодаря своим двигателям, уже достаточно мощным для пилотируемых полетов, YASA стремится привести в действие полностью электрические и гибридные самолеты, которые будут способствовать сокращению глобальных выбросов углерода. Они предлагают специально разработанные и стандартные электродвигатели для удовлетворения различных потребностей производителей транспортных средств. На сегодняшний день их самое амбициозное сотрудничество — это создание ACCEL, самого быстрого в мире электрического самолета, в партнерстве с Rolls-Royce, компанией, работающей над несколькими проектами электрических самолетов.На сегодняшний день у YASA есть два стандартных двигателя, характеристики которых приведены ниже.
Технические характеристики:
- Максимальный диапазон крутящего момента: 370-790 Нм
- Максимальный диапазон мощности: 160-200 кВт
- Макс.диапазон скорости: 3250-8000 об / мин
- Диапазон напряжения: 350-700 В
- Пиковая эффективность:> 95%
- Диапазон веса: 24 — 37 кг
- Известны: меньшие и более легкие двигатели и контроллеры, чем у конкурентов
- Место нахождения: Оксфорд, Великобритания
- Сайт: www.yasa.com/
Рисунок 5: ACCEL от YASA и Rolls-Royce (фото с сайта Rolls-Royce Flickr)
TurnigyКомпания Turnigy существует уже более 20 лет и гордится тем, что поддерживает низкие цены для потребителей благодаря своей «гладкой» цепочке поставок. Они предлагают девять основных моделей двигателей, каждая из которых выполняет свою уникальную функцию. Хотя они ориентированы на производство дронов и радиоуправляемых машин, их двигатели действительно обладают достаточной мощностью для определенных пилотируемых полетов, таких как пилотируемые мультикоптеры и парамоторы.Они также предлагают свой собственный готовый мини-парамотор (не предназначенный для пассажиров).
Технические характеристики:
- Максимальный диапазон крутящего момента: —
- Максимальный диапазон мощности: 0,25 — 9,8 кВт
- Максимальный диапазон скорости: —
- Диапазон напряжения: 19 — 52 В
- Пиковая эффективность: —
- Диапазон веса: 30 — 2,500 г
- Известна: электродвигатели различного назначения
- Местонахождение: продается через Hobby King (Гонконг, Китай)
- Веб-сайт: www.turnigy.com/ (в настоящее время не отвечает)
Разработанные как для гражданского, так и для военного применения, двигатели Thin Gap известны своей прочностью и высоким соотношением крутящий момент: масса.Производитель также гордится своим запатентованным статором без железа и конструкцией без зубцов, что обеспечивает высокую удельную мощность, плавность хода и эффективность. Стремясь прорваться в отрасль вертикального взлета и посадки, Thin Gap в партнерстве с Aurora Flight Sciences разработала мощную вентиляторную систему для подъема тяжелых беспилотных автомобилей. Исследование способствовало разработке Aurora LightningStrike XV-24A, электрического проекта, подобного Osprey, реализация которого была прекращена. Ниже приведены основные диапазоны производительности для их парка бесщеточных двигателей.
Технические характеристики:
- Максимальный крутящий момент: до 61,8 Нм
- Максимальный диапазон мощности: 10 — 5900 Вт
- Макс.диапазон скорости: 2200 — 6370 об / мин
- Диапазон напряжения: 6 — 400 В
- Пиковая эффективность: —
- Диапазон веса: 0,5 — 5 кг
- Известны: статор без железа и отсутствие зубцов, высокое соотношение крутящего момента и веса.
- Место нахождения: Камарилло, США
- Сайт: www.thingap.com/
Рис. 6. Снятый с производства LightingStrike XV-24A (изображение создано Мозесом Бантингом)
Прямой KDEKDE Direct приближается к производству с миссией поддержки ориентированных на будущее приложений, таких как полеты, спутники и исследование космоса.Их бесщеточные двигатели рассчитаны на долговечность и работу без вибрации, что идеально подходит для плавных полетов и миссий. Хотя они в основном используются в дронах и БПЛА, они также обладают достаточной мощностью для подъема тяжелых дронов. Диапазон производительности парка бесколлекторных двигателей KDE Direct представлен ниже.
Технические характеристики:
- Максимальный диапазон крутящего момента: —
- Максимальный диапазон продолжительной мощности: 0,43 — 9,1 кВт
- Максимальный диапазон скорости: —
- Диапазон напряжения: 7,4 — 60.9В
- Пиковая эффективность: —
- Весовой диапазон: 24 — 2015 г
- Известен за: нулевую вибрацию
- Место нахождения: Бенд, США
- Сайт: www.kdedirect.com/
Pipistrel можно назвать экспертом в области электрических силовых установок, поскольку для покупки доступны уже три различные модели полностью электрических самолетов. Их самолет Velis Electro был фактически первым самолетом с электрическим двигателем, получившим сертификат типа от EASA, что открыло путь для инновационной отрасли.Они также предлагают электрические самозапускающиеся планеры и гибридные самолеты общего назначения. Эти самолеты оснащены двигателем с жидкостным охлаждением E-811, обеспечивающим непрерывную мощность 49,2 кВт и скорость вращения до 2500 об / мин. Вот полное описание его основных характеристик.
Технические характеристики:
- Максимальный крутящий момент: 220 Нм
- Максимальная мощность: 57,6 кВт
- Макс.скорость: 2500 об / мин
- Диапазон напряжения: 250-400 В
- Пиковая эффективность: —
- Вес: 22.7 кг
- Известен: первый электродвигатель, сертифицированный для использования в авиации общего назначения EASA .
- Место нахождения: Айдовщина, Словения
- Сайт: www.pipistrel-aircraft.com/
Рис. 7. Полностью электрический самолет Velis Electro (фото из Pipistrel)
MAD КомпонентыБесщеточные двигатели, созданные MAD Components, были «рождены» для тяжелых подъемников и пилотируемых дронов, если выразиться их словами. Каждый ротор, оснащенный двигателем MAD Components, рассчитан на полезную нагрузку до 40 кг с максимальной тягой до 90 кгс на ротор.Разработанные как для коммерческого, так и для развлекательного использования, вы увидите двигатели MAD в самолетах, от дронов для аварийно-спасательных служб до парапланов. Ниже приведены характеристики их самого высокопроизводительного двигателя MAD TORQ M50C35 PRO EEE.
- Максимальный крутящий момент: до 67 Нм
- Максимальная мощность: до 21 кВт
- Макс.скорость: —
- Максимальное напряжение: 100 В
- Пиковая эффективность: —
- Вес: до 4,2 кг
- Известны: оптимизированная конструкция охлаждения, прочные компоненты
- Место нахождения: Варшава, Польша
- Веб-сайт: https: // mad-motor.com /
Сводная таблица (от максимальной до минимальной максимальной мощности)
Ориентировочные значения выделены курсивом
История Ford 4-AT-E Tri-Motor
Генри Форд мобилизовал миллионы американцев и с 1909 по 1926 год создал новый рынок со своим автомобилем Model T «Tin Lizzie». После Первой мировой войны он осознал потенциал для массовые авиаперевозки.
Самолет Tri-Motorкомпании Ford, получивший прозвище «Tin Goose», был разработан для создания еще одного нового рынка: авиаперевозок.Чтобы преодолеть опасения по поводу надежности двигателя, Ford определил три двигателя и добавил функции для комфорта пассажиров, такие как закрытая кабина. Первые три построенных Tri-Motors поместили пилота в открытую кабину, поскольку многие пилоты сомневались, что самолет может летать без прямого «ощущения ветра».
С 1926 по 1933 год Ford Motor Company построила 199 Tri-Motors. Модель 4-AT-E от EAA была 146-й на инновационной сборочной линии Ford — 76-й моделью 4-AT-E — и впервые поднялась в воздух 21 августа 1929 года.Через несколько дней он был продан компании Pitcairn Aviation. Когда позже в том же году руководство Питкэрна сменило владельца, NC8407 стал первым самолетом, принадлежащим компании Eastern Air Transport, чья схема окраски воспроизведена на Tri-Motor компании EAA. Позднее компания Eastern Air Transport стала Eastern Airlines.
В 1930 году Tri-Motor был передан в аренду компании Compañía Nacional Cubana de Aviación Curtiss, где открыло воздушное сообщение между Гаваной и Сантьяго-де-Куба. Позже самолет управлялся правительством Доминиканской Республики.
Ford Tri-MotorEAA вернулся в США в 1949 году для использования в качестве штурмовика. В 1950 году он был перевезен из Майами в Феникс и был переоборудован более мощными двигателями для использования в качестве пылесоса. С двумя двигателями мощностью 450 л.с. и одним двигателем мощностью 550 л.с. он стал самой мощной из когда-либо летающих моделей 4-AT-E. В 1955 году он был перевезен в Айдахо и снабжен двумя баками емкостью 275 галлонов и люками для бомб для использования в качестве бомбардировщика бората при тушении пожаров с воздуха. Затем, в 1958 году, он был дополнительно модифицирован для использования дымовыми прыгунами.
После работы в различных предприятиях по опрыскиванию сельскохозяйственных культур компания EAA Tri-Motor переехала в Лоуренс, штат Канзас, в 1964 году, где ее новый владелец совершил поездку по штурмам.В течение этого периода он играл множество ролей, в том числе служил основным местом действия комедии Джерри Льюиса «Семейные драгоценности».
В 1973 году самолет все еще использовался для полетов на авиашоу, в том числе для полетов отделения EAA в Берлингтоне, штат Висконсин. Во время взлета в 1973 году сильная гроза сорвала самолет с привязи, подняла его на 20 футов в воздух и повалила спиной на землю. Впоследствии EAA приобрела обломки.
После напряженного 12-летнего процесса восстановления сотрудниками EAA, волонтерами и операторами Ford Tri-Motor по всей стране старый Tri-Motor снова поднялся в воздух, официально дебютировав на конференции EAA Fly-In в 1985 году. в Ошкоше.
Он выставлялся в музее EAA AirVenture до 1991 года, когда вернулся к своей прежней роли доставлять удовольствие пассажирам во время своего ежегодного тура по США.