Создан новый двигатель для самолетов: его питает и топливо, и электроэнергия
Канадская компания создала термоэлектрический двигатель, то есть гибридную систему из теплового и электродвигателя, который можно использовать в региональных турбовинтовых самолетах.
Корпорация RTX создала комбинированный термоэлектрический двигатель, который не только повышает эффективность полета, но и может быть установлен на существующие самолеты. Представлена ранняя версия двигательной системы под названием RTX Hybrid-Electric Flight Demonstrator, которую можно будет использовать для небольших региональных самолетов. Эта система сочетает тепловой двигатель с электродвигателем — и, как надеются разработчики, откроет новую эру топливной эффективности в пассажирской авиации, пишет New Atlas.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Благодаря высокому крутящему моменту, исключительной эффективности и нулевым выбросам, электродвигатели кажутся привлекательным вариантом для самолетов, в частности турбовинтовых. К сожалению, у них также есть недостатки, которые в настоящее время ограничивают их применение в небольших пассажирских самолетах.
Главная проблема — плотность энергии. Двигатели внутреннего сгорания используют топливо с плотностью энергии как минимум в 20 раз большей, чем у электрических батарей, на единицу массы. В результате большая часть веса электрического самолета будет приходиться на батареи, что ограничивает дальность полета большинства полностью электрических самолетов примерно 270 километрами.
Поскольку обычный самолет сжигает топливо, он становится легче во время полета, что увеличивает дальность полета и эффективность. Но электрический самолет сохраняет свой вес от взлета до посадки, а это значит, что большая часть оставшегося заряда расходуется просто на транспортировку самих батарей. Тем не менее, электродвигатели по-прежнему имеют очевидные преимущества. Вопрос в том, как использовать их, не жертвуя производительностью.
Для изучения этого вопроса дочерняя компания корпорации RTX, Pratt & Whitney Canada, сотрудничает с компанией Collins Aerospace в разработке гибридного двигателя для региональных самолетов среднего размера. Третьего марта демонстрационный образец гибридного двигателя, сочетающего в себе тепловой и электрический двигатель, прошел успешное тестирование.
Демонстрационный образец сочетает в себе усовершенствованный тепловой двигатель, работающий на топливе и электродвигатель мощностью 1 мегаватт. Специальная передача соединяет их и обеспечивает вращение винта самолета независимо от того, поступает ли энергия от двигателя, электродвигателя или от обоих. Но эта система работает иначе, чем в гибридных автомобилях.В этих системах двигатель внутреннего сгорания заряжает батареи, которые затем питают электродвигатель. В демонстрационном образце RTX используется другой подход.
Тепловой двигатель будет обеспечивать движение самолета во время крейсерского полета, а электродвигатель будет выполнять большую часть своей работы, помогая на этапе руления, а также в энергоемких режимах полета — взлете и наборе высоты. Двигатель будет получать энергию от аккумуляторной батареи емкостью 200 киловатт-часов. Электродвигатель может включаться и помогать увеличивать мощность двигателя, работающего при более или менее постоянной тяге. Это также дает пилоту возможность получить до 2 МВт мощности одним нажатием на рычаг газа. Кроме того, двигатель может выполнять двойную функцию генератора во время снижения, частично заряжая аккумуляторную батарею.
Цель состоит в создании более легкого двигателя с общим снижением расхода топлива на 30% и уменьшением затрат на техническое обслуживание на 20%. Это также может сделать производство более экологичным, поскольку новая система может работать на 100% экологически чистом авиационном топливе.
Но главное преимущество заключается в том, что для размещения новой системы не требуется новый самолет, ведь гибридный двигатель можно установить на существующие региональные самолеты.
Наземные испытания будут продолжаться в течение 2026 года, а летные испытания должны пройти уже в следующем году.
В компании Pratt & Whitney заявили, что речь идет о создании максимально эффективной системы, потребляющей минимальное количество топлива и электроэнергии. Это означает минимизацию энергии, необходимой для доставки пассажира из пункта А в пункт Б.
Как уже писал Фокус, американская компания Hermeus сделала еще один шаг вперед к тому, чтобы побить мировой рекорд скорости для пилотируемых самолетов, установленный легендарным самолетом SR-71 Blackbird.
Также Фокус писал о том, что в США появится АЭС нового поколения с ядерным реактором на быстрых нейтронах.