Немецкий проектный институт Bauhaus Luftfahrt, контрольный пакет акций которого принадлежит европейскому авиастроительному концерну Airbus, представил проект гибридной авиационной силовой установки. Об этом пишет N+1.
Согласно сообщению института, новый двигатель внешне похож на турбовентиляторную реактивную авиационную силовую установку, однако внутри имеет существенное от нее отличие – замещенный поршневым двигателем газогенератор. По оценке разработчиков, такое конструктивное решение позволит уменьшить расход топлива самолетом.
Современные турбовентиляторные двигатели состоят из двух частей. Одна из них – внутренний контур, состоящий из газогенератора и сопловой части. В состав газогенератора входят зона компрессоров, камера сгорания и турбина высокого давления. В полете воздух затягивается и немного сжимается вентилятором – самым большим и самым первым винтом по ходу полета. Затем часть этого воздуха поступает в компрессор и сжимается еще сильнее, после чего попадает в камеру сгорания, где смешивается с топливом.
После сгорания горючего газы из камеры сгорания попадают на турбину высокого давления и вращают ее, а та, в свою очередь, приводит в движение компрессор. После турбины высокого давления газы попадают на турбину низкого давления, приводящую вентилятор. После турбин газовый поток попадает в сопло и истекает из него, формируя часть тяги двигателя. Вторая часть двигателя – внешний контур – представляет собой направляющий аппарат, воздуховод и, в некоторых случаях, собственное кольцевое сопло.
Во время полета часть немного сжатого вентилятором воздуха, не попавшая во внутренний контур, попадает в направляющий аппарат, где тормозится. Из-за торможения давление в воздушном потоке повышается. Затем сжатый воздух поступает в воздуховод, а затем – в сопло и формирует остаток тяги. В современных турбовентиляторных двигателях гражданских самолетов основная часть тяги до 80 процентов – формируется вентилятором.
Разработчики из Bauhaus Luftfahrt предложили заменить газогенератор поршневым двигателем, который будет вращать вентилятор и зону компрессоров. Предполагается, что сжатый воздух из зоны компрессоров будет использоваться для нужд поршневого двигателя, повышая эффективность сгорания топлива в нем и, соответственно, мощность. Разработчики утверждают, что использование поршневого двигателя вместо газогенератора позволит увеличить пропускную способность внешнего контура и снизить массу силовой установки.
По оценке разработчиков, замена газогенератора поршневым двигателем позволит создать гибридный двигатель, который будет потреблять на 50% меньше топлива, чем турбовентиляторные двигатели 2000-х годов разработки. Предполагается, что если проект гибридного двигателя, получивший название CCE (Composite Cycle Engine, двигатель смешанного цикла), получит финансирование и будет успешно завершен, первые новые силовые установки могут поступить в серийное производство в 2050 г.
В октябре прошлого года стало известно французская компания Safran приступила к испытаниям нового турбовинтовентиляторного реактивного двигателя с открытым винтовентилятором, разрабатываемого в рамках проекта Open Rotor. Испытания нового авиадвигателя проекта Open Rotor проводятся Safran на предприятии во французском Истре. Разработка Open Rotor ведется с 2008 г., а сборкой первого прототипа силовой установки Safran занималась с ноября 2015 г.
Прототип новой силовой установки собран на базе газогенератора турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой M88. Такие силовые установки используются на истребителях Rafale. С вала, раскручиваемого турбиной двигателя, через редуктор будет приводится открытый винтовентилятор с роторами диаметром около 420 см. Лопатки винтовентилятора могут изменять угол атаки. Частота вращения винтовентилятора составляет около 800 оборотов в минуту. Двигатель с открытым вентилятором, разрабатываемый Safran, сможет развивать тягу в 111 килоньютонов. (aex.ru/Машиностроение Украины и мира)