בתערוכת האוויר האחרונה של MAKS-2021 הציגה תאגיד המנועים הרוסי (UEC) מספר התפתחויות מבטיחות לכיוונים שונים. אחת המוצגים המעניינים ביותר בדוכן שלה הייתה דגם של תחנת כוח היברידית (GSU) שפותחה ליישום בתעופה. צפוי כי GSU כזה יוכל למצוא יישום בפרויקטים שונים של מטוסים ולספק ביצועים גבוהים.
כיוון מבטיח
למפעלים היברידיים המבוססים על מנוע טורבינת גז או בוכנה יחד עם רכיבים חשמליים שונים יש מספר תכונות ויתרונות חשובים על פני מערכות מסורתיות. ניתן להשתמש ביתרונות אלה בתחומים שונים, כולל בתעופה. נכון לעכשיו, בכמה מדינות בבת אחת, מתבצעת פיתוח GSUs תעופה בעלי הרכב שונה. כמה פרויקטים כבר הובאו למבחני ספסל ושדה.
באוגוסט 2020, UEC הרוסי השיק פרויקט דומה. JSC UEC-Klimov מונה כמפתח המוביל. מטרת הפרויקט החדש היא ליצור מעגל HSS רציף מבטיח בהספק או 500 קילוואט. התקנה זו תתבסס על מנוע ה- VK-650V העדכני ביותר.
בשלב זה, השלבים המוקדמים של הפרויקט הושלמו והמראה הכללי של המתקן נקבע. בנוסף נערך הדגמה שהוצגה בתערוכת MAKS-2021 האחרונה. בעתיד הקרוב יהיה מודל הדגמה לבדיקת ספסל. במהלך השנים הקרובות הוא יגיע ליכולתו המרבית ויאפשר מעבר לשלבים חדשים.
על פי UEC, בשנת 2022, דגם הדגמה של GSU אמור להציג הספק של 150 קילוואט ולוודא את אימות הפתרונות שנקבעו. לאחר מכן הוא יסתיים, ומתוכננות בדיקות לשנת 2023 בהשגת הספק העיצובי של 500 קילוואט. בהתבסס על תוצאות הפעולות הללו, בשנת 2024, יחלו עבודות עיצוב ניסיוניות ליצירת GSU מן המניין לשימוש במטוסים. הוא מתוכנן להסתיים בשנת 2028.
UEC כבר זיהה את תחומי היישום של ה- GSO המבטיח. ניתן להשתמש במערכת זו במטוסים לקווים מקומיים, במסוקים קלים רב תכליתיים ובמל"טים במשקל של עד 8 טון. ניתן להשתמש בה גם ברכבי המראה אנכיים שונים, על "מוניות אוויר" מבטיחות וכו '. מערכת דומה לסירות ולאוניות תפותח על בסיס ה- GSU התעופה. הוא יפתח קיבולת של 200-250 קילוואט.
מבט מדומה
ב- MAKS-2021 הודגם מודל של GSU בתצורה של מל ט מסוג מסוק עם ארבעה רוטורים. יחידות המתקן הונחו על מעמד המדמה מוצר דומה. גישה זו לתצוגה מאפשרת להעריך את גודל ה- GSU ואת תכונות מיקומו על המטוס.
ערכת מחולל טורבינות גז קומפקטית המבוססת על מנוע קיים בעל הספק מספיק הונחה על גוף גוף רגיל. לידו הותקנו מארז סוללות ויחידות אלקטרוניקה חשמלית. על ה"כנפיים "הונחו ארבעה מנועים חשמליים עם רוטורים. כל רכיבי ה- GSU היו מחוברים בכבלים.
הפריסה משקפת את התוכנית הכללית וההרכב של ה- GSU המבטיח ביחס לקו -רוקופטר. כלי טיס של תוכניות ושיעורים אחרים יקבלו התקנה של הרכב ואדריכלות שונים.אז אפשר להשתמש במספר שונה של מנועים חשמליים, תצורות סוללה שונות וכו '.
עקרונות הפעולה של ה- GSU החדשה הם פשוטים למדי. מנוע טורבו -גל עם גנרטור מייצר חשמל לחשמל האלקטרוניקה. האחרון אחראי על השליטה במנועים החשמליים האחראים על הטיסה, וגם טוען את הסוללות. טרם פורטו מצבי ההפעלה של ההתקנה מ- UEC.
קשיים ויתרונות
למפעל היברידי המבוסס על מנוע טורבו -גל ורכיבים חשמליים יש מספר יתרונות ייחודיים לעומת מערכות מסורתיות. יחד עם זאת, ישנם גם חסרונות מסוגים שונים. מן הסתם, הגישה הנכונה לעיצוב ה- GSU עצמו ולבחירת המטוסים עבורו תאפשר לכם לקבל את ההחזר המרבי עם מינימום חסרונות.
מערכות טורבינות גז כוללות מספר רכיבים שונים, ולכן היא שונה ממערכות טורבינת גז מסורתיות במורכבות ובעלות גבוהות יותר. בנוסף, להתקנה ההיברידית נפח ומסה גדולים יותר, מה שמטיל מגבלות על פיתוח כלי הטיס. יחד עם זאת, יחידות GSU אינן זקוקות לחיבור מכני קשיח זו עם זו, והן יכולות להיות מרווחות על פני הכרכים הזמינים, מה שמפשט את פריסת המטוס.
מפעלים היברידיים יכולים להראות יעילות דלק גבוהה. לשם כך, מנוע טורבו -גל חייב לפעול במצבים אופטימליים המעניקים צריכת דלק מינימלית, ומערכות הבקרה מופקדות על חלוקת החשמל הנכונה בין המנועים והסוללות בהתאם למצב הטיסה הנוכחי. במקביל, משתפרים גם מאפיינים אחרים: המשאב גדל והפליטות המזיקות מצטמצמות.
טיסת המכשיר עם ה- GSU מתבצעת על ידי מנועים חשמליים הנשלטים על ידי אלקטרוניקה. זה מאפשר לך לשמור בצורה יעילה יותר על אופן הפעולה הנדרש, כמו גם לשנות אותו במהירות תוך התחשבות בתנאים משתנים. בפרט, הוא יבטיח שחרור מהיר לעוצמה מרבית.
בהתאם להרכב ועקרונות הניהול, ה- GSU מסוגל תיאורטית לפעול במספר מצבים, כולל ללא שימוש במנוע טורבו -גל - רק בשל סוללות. מצב זה יגביר את האמינות והבטיחות: במקרה של כשל במנוע ובגנרטור הראשי, המטוס יוכל להמשיך בטיסה.
תוכניות לעתיד
הודות ליתרון כזה או אחר, תחנות כוח היברידיות של ארכיטקטורות שונות יכולות למצוא מקום בתעופה ולדחוף החוצה מערכות מסורתיות. שירותי GSO מעניינים בהקשר של פיתוח נוסף של מטוסים ומסוקים מאוישים ובלתי מאוישים. עם זאת, אמנם אין לצפות שבעתיד סביר הם יוכלו לעקור לחלוטין אפשרויות אחרות לתחנות כוח.
הפוטנציאל של ה- GSO מושך באופן טבעי מפתחים ולקוחות ממדינות שונות, ומאז בשנה שעברה התעשייה הרוסית עוסקת באופן הדוק בנושא זה. העבודות הראשונות כבר בוצעו, נוצרו עקרונות כלליים של פרויקטים מבטיחים וזוהו תחומי יישום עתידיים שלהם. בנוסף מוצג דגם של המוצר העתידי ומודיעים על אירועים לשנים הבאות.
עבודות פיתוח בתחנת כוח של 500 כ ס המבוססת על מנוע VK-650V יתקיימו בשנים 2024-28. כך, כבר באמצע העשור או בתחילת המחצית השנייה שלו, ניתן לצפות להופעתם של פרויקטים ראשונים של מטוסים מלאים עבור GSU התעופה הביתית. כמו כן יצטרכו להופיע פרויקטים להכנסת השינוי הימי שלה.
לא ידוע מה יהיו המטוסים והסירות עם תחנת כוח היברידית. עם זאת, ברור שלכיוון זה יש פוטנציאל רב ומאפשר לך לקבל הזדמנויות מעניינות מאוד. יש לפתח אותו תוך עין ליישום מעשי. זה מה שעושה UEC מאז השנה שעברה - והוא כבר מוכן להציג את התוצאות הראשונות.
