Новая разработка учёных МАИ позволит строить тихие и экологичные самолёты

Разработка учёных позволит строить самолёты, которые имеют сниженное потребление топлива и, соответственно, уменьшенное влияние на атмосферу.

Демонстратор представляет собой канал генерирования постоянного тока напряжением 540 В и является системой, состоящей из пяти устройств: сверхпроводящего генератора, сверхпроводящего кабеля, выпрямительного устройства, накопителя энергии и системы криогенного охлаждения. Всё это разработки различных подразделений Московского авиационного института.

«Таких систем в мире пока нет. Конкурентом можно считать проект Ascend, который реализует Airbus. По заявлениям разработчиков, первые испытания этой системы должны начаться в 2023 году. Можно сказать, что мы немного обгоняем наших западных коллег», — говорит начальник НИО-310 «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» МАИ Николай Иванов.

Со слов разработчиков, особенность системы ещё и в том, что каждое из пяти упомянутых устройств само по себе уникально. Например, выпрямительное устройство имеет криогенное охлаждение: исследованием подобных устройств в мире занимаются всего несколько научных групп. Сверхпроводниковый кабель имеет уникальную конструкцию, которая призвана повысить его рабочие характеристики. Система криогенного охлаждения замкнутого типа позволяет производить непрерывное длительное охлаждение устройств. Генератор имеет сверхпроводниковую обмотку якоря, которая стала предметом исследований, например, до сих пор нет сложившейся теории и методики расчёта потерь в ней.

Разработанный прототип сверхпроводниковой системы — это элемент системы электроснабжения, или электродвижения будущих летательных аппаратов. Его расположение на борту летательного аппарата будет существенно зависеть от компоновки аппарата, от передаваемой мощности, уровня температуры и других параметров. При этом снижение уровня вредных выбросов будет реализовано в первую очередь за счёт снижения потребления топлива газотурбинным двигателем и оптимального распределения мощности между тепловой и электрической энергией.

По словам учёного, на данный момент демонстратор прошёл все запланированные испытания. Полученные экспериментальные данные в дальнейшем позволят увеличить надёжность и эффективность сверхпроводниковых систем, так как при работе сверхпроводящей системы даже любая мелочь — будь то всплеск тока, колебание температуры, чрезмерные вибрации — может привести к нештатной ситуации.

Следующий глобальный шаг — переход к опытной эксплуатации. Потенциальными заказчиками следующего этапа работ могут стать научно-исследовательские институты соответствующего направления.