В России создаётся новый гибридный двигатель для самолётов

Там большая статья, по сути вот

Напомним, ранее ЦИАМ завершил научно-исследовательские работы по ГСУ мощностью 500 кВт (679 л. с.). Помимо московского института, в проекте участвовали ЗАО «СуперОкс», Уфимский государственный авиационный технический университет и Фонд перспективных исследований (ФПИ).

Её работоспособность была проверена в ходе лётных испытаний на так называемой летающей лаборатории Як-40ЛЛ, созданной на базе регионального самолёта вместимостью до 32 пассажиров.
...
Установленный в носовой части самолёта воздушный винт приводился во вращение электромотором, который получал энергию от аккумуляторов и генератора, вращаемого газотурбинным двигателем (ГТД). На взлёте и наборе высоты самолёта работали ГТД и аккумуляторы. На крейсерском режиме — только газотурбинный двигатель, а аккумуляторы заряжались. Данная ГСУ стала первой в мире подобной разработкой, испытанной в реальных условиях эксплуатации.

«Демонстратор ГСУ состоял из электрического двигателя мощностью 500 кВт с обмотками из высокотемпературных сверхпроводников, серийного газотурбинного двигателя с генератором и блока литий-ионных аккумуляторных батарей.
...
«Следующий этап НИР (научно-исследовательских работ. — RT) должен охватить создание ГСУ большой мощности — 1,5—2 МВт (около 2—2,7 тыс. л.с. — RT). Особенностью этой установки станет использование не только более мощного привода на базе турбовального двигателя, но и применение нового хладагента», — рассказал Козлов.
...
Одной из задач, которую стремится решить ЦИАМ на этом направлении, станет замена хладагента с жидкого азота на жидкий водород. В результате мощность электрических машин возрастёт почти в три раза.
...
В перспективе водород (H2) можно использовать и в качестве топлива. При сжигании этого газа не выделяется углекислый газ и по сравнению с авиационным керосином существенно увеличивается энергия на единицу массы. Как полагает Андрей Козлов, испытания водородной авиационной силовой установки, если такое решение будет принято, займут около пяти лет.

Как сообщил глава ЦИАМ, институт уже реализует НИР по топливной системе для силовой установки на жидком водороде. На сегодняшний день сформирован её технический облик и изготовлен демонстратор топливного бака объёмом 300 л для жидкого водорода.

... Ну а теперь со всей этой херней мы попробуем взлететь!"

> т.е охлаждать его надо все время, но

Весь полёт он не работает, аккумуляторов не напасёшься. Или, если ГТД всё равно крутится, так он может создавать тягу напрямую а не через весь этот огород.

> КПД у него гораздо выше чем у обычного.

KПД у электродвигателей и так около 100% и выше быть не может. Другое дело, удельную массу можно сильно уменьшить за счёт сверхпроводников, что в авиации критично.

Третье дело что массу можно понизить ещё, выкинув к мудям весь этот лишний огород, нихрена простоты а следовательно надёжности не добавляющий, если основная силовая установка всё равно ГТД.

В СССР уже летал Ту-155 (на базе Ту-154) на жидком водороде. Потом добавили возможность летать на метане.

> Установленный в носовой части самолёта воздушный винт
Являющий собой нефиговый такой якорь в полёте.

> крейсерском режиме — только газотурбинный двигатель, а аккумуляторы заряжались.

Электричеством, которое на земле стоит муку, а из этой установки по цене килограмма чёрной икры за киловатт.

Шляпа какая-то, не взлетит!!!

Я не ракетчик, но звучит как схема а-ля приус. Когда двс остается, но работает в режиме максимального кпд и минимального износа (именно двс), просто вырабатывая элестричество. На котором уже работают фактически двигающие аппарат электродвигатели. Тока тут не двс, а газотурбинный двигатель.

Насколько это разумно для авиации - я лично сообразить не в состоянии, но вычитал именно такую идею из статьи.

> Насколько это разумно для авиации - я лично сообразить не в состоянии

Несложные упражнения с калькулятором показывают, что хорошие литиевые батареи с удельной энергоемкостью 250Аh/kg, должны весить 1/10 от массы самолета, чтобы закинуть его на 10 тысяч метров вверх.
Для Airbus A320 или Boing 737, масса которых около 70 тонн, это около 7 тонн. Топлива они тратят около 10 тонн на четырехчасовой полёт. Экономия, достигнутая на взлете, с лихвой перекроется необходимостью тащить на себе бомбу из лития батарейки. КМК. С другой стороны, что-то вроде авиатакси на подобной технологии теоретически будет выгодно.

[зевающий смайл]

> 250Аh/kg

Никто не поправил, сам поправлю: 250 Вт*ч/кг

Давно уже они вылизывают этот электродвигатель на сверхпроводниках. Удельная мощность хорошая, но где это можно было бы применить, пока непонятно.

> Несложные упражнения с калькулятором показывают, что хорошие литиевые батареи с удельной энергоемкостью 250Аh/kg, должны весить 1/10 от массы самолета, чтобы закинуть его на 10 тысяч метров вверх.
> Для Airbus A320 или Boing 737, масса которых около 70 тонн, это около 7 тонн. Топлива они тратят около 10 тонн на четырехчасовой полёт. Экономия, достигнутая на взлете, с лихвой перекроется необходимостью тащить на себе бомбу из лития батарейки. КМК. С другой стороны, что-то вроде авиатакси на подобной технологии теоретически будет выгодно.

Аккумулятор планируется не как основной источник энергии, а как дополнительный на время, когда нужно добавить мощности. Основной источник энергии - ДВС.

В статье говорится о применении гибридной СУ на гражданском самолёте. Для него главное – экономичность и всё в этом двигателе спроектировано именно для этого, все остальные характеристики вторичны. Это совсем не истребитель. Ему не нужно соревноваться в скороподъёмности и радиусе виража, и не Харриер с одним положительным параметром.

Возить с собой дополнительно генератор, электродвигатель, батареи и прочее (не забываем об охлаждаемых баках с хладогентом, судя по статье, а то можно договориться и о КПД в 101%) – значит увеличить расход топлива на крейсерском, т.е. основном режиме полёта.

Т.е. весь этот балласт сливает все удельные характеристики двигательной установки в минуса. Поршневые самолёты вместимостью 10+ человек с 1960-х никто, кроме энтузиастов, не проектирует именно из-за этих параметров двигателей.

В самом ТРД нет форсажного режима, есть только взлётный. Для форсажа как бы камера нужна..
Ресурс ТРД зависит от многих факторов, не только от «форсажа»….

Можно дальше завидовать удовлетворению любопытства группой товарищей и освоению денег при этом занятии...