Учёные МАИ создали новый двигатель для малой авиации

Фото: Пресс-служба МАИ / Архив

Инженеры Московского авиационного института разработали новый компактный энергоузел на базе экспериментального турбореактивного двигателя малой мощности. Разработка предназначена для применения в беспилотных летательных аппаратах, небольших вертолётах и самолётах. Испытания двигателя запланированы на конец 2027 года.

Разработка представляет собой глубокую переработку экспериментального турбореактивного двигателя малой мощности, который развивает тягу в 150 килограмм-сил и обладает эксплуатационным ресурсом порядка 50-100 часов. Подобные агрегаты ставят на некоторые БЛА, где не требуется длительного времени работы.

— Задача исследовательской группы заключалась в создании турбовального двигателя на базе турбореактивного двигателя. В такой силовой установке энергия продуктов сгорания топлива преобразуется в крутящий момент на выводном валу. С выводного вала полезная мощность передается на воздушный винт, электрогенератор или другие механизмы, — рассказал руководитель проекта, заместитель начальника лаборатории №2 «Гибридные и электрические силовые установки» Института №14 «Передовая инженерная школа» МАИ Дмитрий Холобцев.

По техническому заданию модернизацию нужно было провести с минимальными изменениями конструкции исходного двигателя. На место реактивного сопла был установлен узел свободной турбины. В отличие от обычной, она не связана жёстко с компрессором (агрегатом для сжатия газа и подачи под давлением в камеру сгорания), поэтому может вращаться в широком диапазоне частот.

Кроме того, инженеры переработали отдельные элементы горячей части, применив передовые методы проектирования, 3D-печати в том числе и деталей из жаропрочных сплавов. Доработка велась с учетом увеличения ресурса до 3000 часов. При этом расчётная мощность модернизированной силовой установки составила от 270 до 300 кВт с возможностью кратковременного подъёма до 350 кВт.

Разработка может быть востребована в летательных аппаратах с гибридной силовой установкой, в том числе имеющими несколько винтомоторных групп. Это позволяет конструкторам свободно размещать винты в конструкции планера и более эффективно управлять вектором тяги.  Такой двигатель можно использовать в качестве полноценного силового привода для небольших вертолётов, лёгких пилотируемых самолётов или аэротакси.

— Также новый двигатель может стать источником механической энергии для генераторов, которые вырабатывают электричество для бортовых систем управления. Установка позволит уменьшить массу летательного аппарата за счёт уменьшения массы аккумуляторов. Сэкономленную полезную нагрузку можно использовать для установки дополнительной аппаратуры или увеличения запаса топлива, что позволит летательным аппаратам дольше находится в воздухе и преодолевать большие расстояния, — отметил Дмитрий Холобцев.