Створено новий двигун для літаків: його живить і паливо, і електроенергія

Корпорація RTX створила комбінований термоелектричний двигун, який не тільки підвищує ефективність польоту, а й може бути встановлений на наявні літаки. Представлено ранню версію рухової системи під назвою RTX Hybrid-Electric Flight Demonstrator, яку можна буде використовувати для невеликих регіональних літаків. Ця система поєднує тепловий двигун з електродвигуном — і, як сподіваються розробники, відкриє нову еру паливної ефективності в пасажирській авіації, пише New Atlas.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Завдяки високому крутному моменту, винятковій ефективності та нульовим викидам, електродвигуни здаються привабливим варіантом для літаків, зокрема турбогвинтових. На жаль, у них також є недоліки, які наразі обмежують їх застосування в невеликих пасажирських літаках.

Головна проблема — щільність енергії. Двигуни внутрішнього згоряння використовують паливо зі щільністю енергії щонайменше у 20 разів більшою, ніж у електричних батарей, на одиницю маси. У результаті більша частина ваги електричного літака припадатиме на батареї, що обмежує дальність польоту більшості повністю електричних літаків приблизно 270 кілометрами.

Оскільки звичайний літак спалює паливо, він стає легшим під час польоту, що збільшує дальність польоту і ефективність. Але електричний літак зберігає свою вагу від зльоту до посадки, а це означає, що більша частина заряду, що залишився, витрачається просто на транспортування самих батарей. Проте, електродвигуни, як і раніше, мають очевидні переваги. Питання в тому, як використовувати їх, не жертвуючи продуктивністю.

Для вивчення цього питання дочірня компанія корпорації RTX, Pratt & Whitney Canada, співпрацює з компанією Collins Aerospace у розробці гібридного двигуна для регіональних літаків середнього розміру. Третього березня демонстраційний зразок гібридного двигуна, що поєднує в собі тепловий і електричний двигун, пройшов успішне тестування.

Демонстраційний зразок поєднує в собі вдосконалений тепловий двигун, що працює на паливі та електродвигун потужністю 1 мегават. Спеціальна передача з'єднує їх і забезпечує обертання гвинта літака незалежно від того, чи надходить енергія від двигуна, електродвигуна або від обох. Але ця система працює інакше, ніж у гібридних автомобілях. У цих системах двигун внутрішнього згоряння заряджає батареї, які потім живлять електродвигун. У демонстраційному зразку RTX використовується інший підхід.

Тепловий двигун забезпечуватиме рух літака під час крейсерського польоту, а електродвигун виконуватиме більшу частину своєї роботи, допомагаючи на етапі рулювання, а також в енергоємних режимах польоту — зльоті та наборі висоти. Двигун отримуватиме енергію від акумуляторної батареї ємністю 200 кіловат-годин. Електродвигун може вмикатися і допомагати збільшувати потужність двигуна, що працює за більш-менш постійної тяги. Це також дає пілоту можливість отримати до 2 МВт потужності одним натисканням на важіль газу. Крім того, двигун може виконувати подвійну функцію генератора під час зниження, частково заряджаючи акумуляторну батарею.

Мета полягає у створенні більш легкого двигуна із загальним зниженням витрати палива на 30% і зменшенням витрат на технічне обслуговування на 20%. Це також може зробити виробництво більш екологічним, оскільки нова система може працювати на 100% екологічно чистому авіаційному паливі.

Але головна перевага полягає в тому, що для розміщення нової системи не потрібен новий літак, адже гібридний двигун можна встановити на наявні регіональні літаки.

Наземні випробування триватимуть протягом 2026 року, а льотні випробування мають пройти вже наступного року.

У компанії Pratt & Whitney заявили, що йдеться про створення максимально ефективної системи, яка споживає мінімальну кількість пального та електроенергії. Це означає мінімізацію енергії, необхідної для доставлення пасажира з пункту А в пункт Б.

Як уже писав Фокус, американська компанія Hermeus зробила ще один крок вперед до того, щоб побити світовий рекорд швидкості для пілотованих літаків, встановлений легендарним літаком SR-71 Blackbird.

Також Фокус писав про те, що в США з'явиться АЕС нового покоління з ядерним реактором на швидких нейтронах.