Циамовцы успешно завершили цикл экспериментальных исследований газогенератора перспективного энергоузла

В Центральном институте авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») прошли испытания газогенератора привода перспективного энергоузла (ПЭ), разработанного в рамках комплексной научно-технической программы «СГС».

По результатам проведенных испытаний газогенератор, в основе которого лежит ряд принципиально новых конструкторских и технологических решений, а узлы которого проектировались с использованием разработанных в ЦИАМ методик, подтвердил работоспособность на заданных режимах, а замеренные параметры узлов соответствовали заложенным при проектировании расчетным значениям.

Разрабатываемый перспективный энергоузел в классе мощности до 200 кВт предназначен для использования в качестве вспомогательной силовой установки для «более электрических» летательных аппаратов. Газогенератор, включающий одноступенчатый центробежный компрессор, кольцевую прямоточную камеру сгорания и одноступенчатую осевую турбину, является «сердцем» перспективного энергоузла и основой для разработки семейства малоразмерных газотурбинных двигателей различных типов.

- Преимущество данного энергоузла в том, что он полностью электрифицирован: в нем нет коробки приводов и механических трансмиссий, как, например, у АPS5000, а все агрегаты двигателя электроприводные. За счет этого данный энергоузел значительно выигрывает у существующих аналогов по габаритам, удельной массе и надежности. Например, по удельной массе он практически в два раза превосходит АPS5000, а его газотурбинный привод сравним с одним из лучших малоразмерных турбовальных вертолетных двигателей рассматриваемого класса - Rolls-Royce RR300, применяемом на вертолетах семейства «Робинсон». Такие преимущества, в том числе, достигаются применением высокооборотного электрогенератора. При этом необходимо отметить, что данная энергоустановка не вырабатывает сжатый воздух, потому что в концепции электрического самолета в этом нет необходимости, - рассказал о преимуществах перспективного энергоузла заместитель генерального директора по науке.

Весь комплекс расчетных, конструкторских, технологических и экспериментальных исследований в обеспечение разработки энергоузла выполнен силами ученых и инженеров ЦИАМ. Они разработали его конструктивный и технический облик, провели расчетные исследования узлов и систем, подготовили конструкторскую документацию, сопровождали процесс изготовления деталей, часть которых произвели в Институте, проводили узловые испытания. По результатам испытаний газогенератора энергоузла отработан ряд новых перспективных решений. Например, совмещенный топливный коллектор, упрощенная, беззавихрительная камера сгорания и технология ее изготовления являются успешно запатентованными разработками циамовцев. Кроме того, в конструкции реализована система смазки и охлаждения подшипниковых опор воздушно-масляной смесью, что позволяет отказаться от использования масляного насоса.

Работы по данному проекту начались в 2023 году. На следующем этапе разработок специалистам Института предстоит провести автономные испытания генератора, затем подключить к успешно испытанному газогенератору разработанный модуль свободной турбины и электрический генератор, а затем провести испытания всего энергоузла.

Помимо использования в качестве вспомогательной силовой установки для «более электрических» самолетов ПЭ может найти применение на легких пилотируемых и беспилотных летательных аппаратах, в том числе в качестве источника электроэнергии в составе гибридных, комбинированных и распределенных силовых установок.