"Зеленая авиация": новая разработка учёных МАИ позволит строить тихие и экологичные самолёты

, 10 февраля 2023 года

Специалисты Московского авиационного института создали и испытали уникальный маломасштабный демонстратор сверхпроводниковой системы. Такие системы нужны для создания экологически нейтральных летательных аппаратов с количеством пассажиров более 70 человек. 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 надежность 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. Маёвские разработчики в первую очередь смотрят в сторону авиационных систем. Потенциальными заказчиками следующего этапа работ могут стать научно-исследовательские институты соответствующего направления.

Для себя мы ставим задачу постановки подобных систем в опытную эксплуатацию. Это сложная задача. И в первую очередь она связана именно с определением законов взаимного влияния устройств в системе. Кроме того, очень важно разработать методы предиктивного анализа (мониторинга состояния) сверхпроводниковых устройств,— уточняет Николай Иванов.
Проект был запущен в 2020 году, он стал одним из победителей конкурса Минобрнауки России на предоставление грантов в форме субсидий на проведение крупных научных проектов по приоритетным направлениям научно-технологического развития. Коллектив учёных составляет порядка 150 человек. Это опытные специалисты, доктора и кандидаты наук, а также молодые учёные, аспиранты и студенты МАИ. К работе также привлечены специалисты Института теплофизики СО РАН, выполняющие исследования в области создания высокоэффективных и реализуемых на практике методов интенсификации теплообмена и повышения предельно отводимых тепловых потоков при кипении и свободной конвекции в криогенном хладагенте, в разработке современных методов тепловой стабилизации энергетических систем, основанных на эффекте сверхпроводимости с использованием ВТСП-элементов, а также исследования комплекса теплофизических свойств сверхпроводящих лент, электроизоляционных материалов и нового поколения теплоносителей.

В ходе выполнения проекта опубликовано более 20 научных статей в зарубежных и российских журналах, зарегистрировано более 15 результатов интеллектуальной деятельности. Проект выполнен в тесном сотрудничестве с отраслевыми институтами, такими как ЦАГИ, ЦИАМ, ГОСНИИАС. Кроме того, постоянный диалог о перспективах разработки и внедрения гибридных силовых установок ведется с ОДК.




Сообщения компаний:

Модель здорового человека, созданная в МАИ, поможет адаптироваться на Марсе
Московский авиационный институт

AZUR air увеличивает количество рейсов в Анталью из Казани
Авиакомпания AZUR air

АО «РИВЦ-Пулково» представляет DCS «КОБРА»: непрерывная регистрация обеспечена механизмом «горячего» резервирования
АО «РИВЦ-Пулково»

Спрос на бизнес-класс Аэроэкспресс вырос на 8,7% с начала 2026 года
ООО "Аэроэкспресс"

Авиакомпания Smartavia открыла продажу билетов на рейсы зимнего расписания 2026/2027 гг.
АО "Авиакомпания Смартавиа"

«Азимут» модернизировал систему посадки самолетов в аэропорту Домодедово
Госкорпорация Ростех

Волонтеры «Газпром нефти» провели семейный литературный праздник в Ростовской области
АО "Газпромнефть-Аэро"

В аэропорту Краснодар внедрили оплату парковки на выезде
Международный аэропорт Краснодар

Оборудование Ростеха обеспечивает цифровую связь для двух третей авиапарка России.
Госкорпорация Ростех

ORS и Global Travel Space расширят доступ к авиаконтенту для агентов в Узбекистане
АО "ОРС" | JSC "ORS"

Red Wings осенью запустит рейсы из Самары в Стамбул
Авиакомпания Red Wings

Аэропорт Красноярск нарастил пассажиропоток до 50% у ряда авиакомпаний
Международный аэропорт Красноярск

Свыше 30 миллионов сообщений ежегодно передается через систему ACARS
АО ПК "Азимут"

Практика у студентов КрасАвиа завершилась традиционной экскурсией
АО "КрасАвиа"

Аэропорт Владивосток и авиакомпания Chengdu Airlines впервые открыли прямые рейсы в город Хух-Хото
АО "Международный аэропорт Владивосток"

В МАИ создали проект шлюзового отсека обитаемой базы на Луне
Московский авиационный институт

Авиакомпания NordStar приглашает на историческую выставку «От первых билетов до базового перевозчика Норильска. История авиакассы на Ленинском проспекте, 22»
АО "Авиакомпания "НордСтар"

В МАИ рассчитали, как безопасно раскручивать и останавливать несущий винт вертолёта при экстремальном ветре
Московский авиационный институт

Ростех развивает финансовые сервисы для привлечения и поддержки сотрудников
Госкорпорация Ростех

Red Wings запустила чат-бот в мессенджере МАКС
АО "Ред Вингс"