Самолет со сверхпроводниковым двигателем готовится к первому полету

18 декабря 2020 года в расположенном в Новосибирске Сибирском научно-исследовательском институте авиации имени С.А. Чаплыгина (СибНИА, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») на летательный аппарат был установлен электрический двигатель на сверхпроводниках и выполнены его пробные запуски с воздушным винтом. Работы выполняются в рамках подготовки к летным испытаниям.

Электродвигатель является частью демонстратора гибридной силовой установки, которую разрабатывает Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, также входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Инновационный электродвигатель на высокотемпературных сверхпроводниках мощностью 500 кВт (679 л.с.) создан компанией «СуперОкс». Ранее он, как и другие узлы и системы демонстратора гибридной силовой установки, прошел комплекс испытаний на специальных наземных стендах. Теперь на очереди следующий важный этап – летные испытания. Для них на базе самолета Як-40 создается летающая лаборатория. Летные испытания запланированы на 2021 год. Но перед этим у команды исследователей еще много работы. Необходимо провести всесторонние проверки работы электродвигателя на специально созданной для него мотораме на всех режимах работы, определить его влияние на оборудование самолета.

– Этой работой ЦИАМ реализует один из важнейших проектов в современной авиации. Мы создаем и испытываем технологию будущего – гибридную силовую установку на базе высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП), – поясняет генеральный директор ЦИАМ Михаил Гордин. – Ее использование призвано решить ряд технологических вопросов, с которыми уже сейчас сталкивается воздушный транспорт. ЦИАМом и компанией «СуперОкс» проведен большой объем исследовательских, проектных и экспериментальных работ, теперь все разработанные научные и инженерные решения и их заявленные параметры и характеристики будут проверены летным экспериментом.

– Наши разработки опираются на многолетние исследования и испытания: у нас за плечами сотни изготовленных прототипов обмоток и около десяти изготовленных и испытанных образцов двигателей разной мощности. Российские ученые первыми в мире могут начать испытания электрического авиационного двигателя на ВТСП, за которым, мы верим, будущее всей авиационной индустрии, – говорит Андрей Вавилов, председатель совета директоров «СуперОкс».

Масштабная модель летающей лаборатории и натурный образец электродвигателя на высокотемпературных сверхпроводниках демонстрировались на стенде ЦИАМ на Международном аэрокосмическом салоне МАКС-2019. Экспонаты привлекли внимание официальной делегации во главе с Президентом России Владимиром Путиным.

– Энергоэффективный двигатель для авиации – это то, над чем сегодня работают все ведущие авиаконцерны мира. Мы были первые, кто создал такой двигатель с применением ВТСП-технологии, первые показали его высокую эффективность. И сегодня мы первые собираемся приступить к испытаниям в составе летающей лаборатории. ВТСП позволяет в разы снизить массу электрических машин. Применение электродвижения в авиации снизит шум и потребление топлива. В перспективе 15-20 лет по мере усовершенствования технологий экономия может составить до 75%, – комментирует генеральный директор «СуперОкс» Сергей Самойленков.

– Комплекс испытаний, в том числе летных, проводимых ЦИАМ и «СуперОкс», станет тем опережающим научно-техническим заделом, который позволит начать внедрение электротехнологий в авиацию и в перспективе ускорить создание летательных аппаратов с гибридными силовыми установками, – отмечает начальник отдела «Гибридные (электрические) силовые установки, системы и летательные аппараты» ЦИАМ Антон Варюхин.

Электрический двигатель на сверхпроводниках разработан компанией «СуперОкс» на средства гранта Фонда перспективных исследований. На основе этого электродвигателя ЦИАМ создает демонстратор гибридной силовой установки по контракту с Минпромторгом России. Институт также является ключевым участником комплексного научно-технического проекта «Электрический ЛА» (ЛА — летательный аппарат, прим. ред.), ведущая и координирующая роль в котором принадлежит НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», объединяющему основные научно-исследовательские центры авиационной промышленности.