Перспективы отечественного двигателестроения
Тема: Перспективы отечественного двигателестроения
Приведу ссылку на форуме по электромобилям - проект большого самолета с двумя турбогенераторами и электропередачей:
http://electroauto.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=831&start=105
В самом низу посмотрите.
http://www.avia.ru/news/?id=1297413244
11 февраля, AVIA.RU – В Гамбурге на самолете А320 пройдут испытания новой системы электропривода шасси, сообщает CNews. Благодаря электроприводу на переднее колесо авиалайнера и топливным элементам стало возможным экономить топливо и значительно снизить уровень шума в аэропортах.
Спустя три года разработки в Германском аэрокосмическом центре готова к установке на опытный самолет DLR A320 ATRA система привода, позволяющая авиалайнеру двигаться практически бесшумно.
Новая система привода переднего поворачиваемого колеса самолета включает высокоэффективные электродвигатели, встраиваемые в колесные диски и водородные топливные элементы. Устройство не ограничивает подвижность колеса и позволяет перемещать самолет весом до 70 тонн в любых направлениях без необходимости буксировки или включения тяги основных реактивных двигателей.
Топливные элементы напрямую преобразовывают химическую энергию в электрическую и они намного эффективнее, чем двигатель внутреннего сгорания, связанный с генератором. При использовании для коротких рулежек с семью взлетами и посадками в день, электрический привод сэкономит от 200 до 400 литров керосина в сутки. При этом вредные выбросы в аэропортах уменьшатся на 27%, а уровень шума во время руления на 100% (шум будет издавать только вентилятор реактивных двигателей на нулевой тяге). Сокращение времени работы двигателей позволит увеличить интервалы между техническим обслуживанием. Учитывая среднее время между посадкой и взлетом, которое равно приблизительно 34 минутам (в зависимости от аэропорта), авиалайнеры сэкономят в год до 1200 часов ресурса двигателей.
Ходовые испытания новой системы привода, установленной на авиалайнер А320, состоятся в апреле 2011 года в Гамбурге и пройдут при поддержке компаний Airbus и Lufthansa Technik.
Хорошо, г-н Мизин, а на это что вы можете возразить? Против подобного применения электропривода, надеюсь, не будете возражать?
ЗЫ. У вас в родне не было хохлов?
Seerndv
вы действительно не ощущаете разницу между:
"аккумуляторная система на базе "никель-кадмиевых" аккумуляторов" для полетов
и:
"электродвигатели, встраиваемые в колесные диски и водородные топливные элементы" для руления
или прикидываетесь?
ЗЫ. у вас в родне не было жидов? спрашиваю потому, что ищущий "хохлов" в родословной участников конференции часто оказывается жидом.
З Павел: проект большого самолета с двумя турбогенераторами и электропередачей
* * *
Винтовентилятор на 30 тыс. л.с. (НК-93) весит тонну. Удельная масса по винту – 0,03(3) кг/л.с. Удельная масса по редуктору – 0,039 кг/л.с. Получаем удельную массу "пропульсивной системы" – 0,072 кг/л.с.
Здесь электросистема (без винтов) весит 9480 кг. Винт/вентилятор на 7700 л.с. потянет примерно 280 кг. Таких винтов – 7 штук, получаем 1960 кг. Суммарно (9480+1960) : 108000 = 0,106 кг/л.с.
Проигрыщ по массе при заданной мощности - 7,5-8 тонн. И на кой оно нужно?
2 APZ
14 пропеллеров
к сожалению, не знаю никаких подробностей, кроме поста, на который дал ссылку
Думаю, это всего лишь рисунок (концепция), вряд ли в ближайшее десятилетие рассчетливые американцы воплотят такое чудо в металле.
Однако, думаю, что высокооборотный электродвигатель на постоянных магнитах, с осевым вентилятором и воздушными подшипниками мог бы быть очень перспективен для скоростных БПЛА на электричестве.
... Хорошо ещё, что не в Америке живём, а то бы кроме жидов с хохлами уже бы и нигеров с латиносами нашли; и не в Африке - а то бы ещё и марокканцами друг друга обозвали ...
Коллеги охренели немножечко, кажись.
В ЦИАМ прорабатывали возможность такой работы с электротрансмиссией. Результат (не слишком обнадёживающий) был отчётом на юбилейной конференции.
Всё-таки закон квадрата-куба при масштабировании срабатывает. Но, кстати, как раз лёгкие и сверхлёгкие ЛА он и не запрещает.
А так - нужны какие-то новые принципы построения системы.
> Винтовентилятор на 30 тыс. л.с. (НК-93) весит тонну. Удельная масса по винту – 0,03(3) кг/л.с. Удельная масса по редуктору – 0,039 кг/л.с. Получаем удельную массу "пропульсивной системы" – 0,072 кг/л.с.
Здесь электросистема (без винтов) весит 9480 кг. Винт/вентилятор на 7700 л.с. потянет примерно 280 кг. Таких винтов – 7 штук, получаем 1960 кг. Суммарно (9480+1960) : 108000 = 0,106 кг/л.с.
Проигрыщ по массе при заданной мощности - 7,5-8 тонн. И на кой оно нужно?
"К сожалению, полный и быстрый переход на солнечную, ветровую энергию или на водородное топливо вряд ли возможен, поэтому военные делают ставку на топливные элементы, способные более эффективно преобразовывать дорогое нефтяное топливо в электричество. В отличие от двигателей внутреннего сгорания, топливные элементы используют для производства электроэнергии химическую реакцию и сокращают потребление горючего на 50-66%. Надо отметить, что цена топливных ячеек военных беспокоит гораздо меньше, чем, например, представителей «гражданского» автопрома. Все потому, что только доставка топлива в такие отдаленные уголки мира, как Афганистан, делает практически любые методы экономии горючего выгодными. Однако долгое время характеристики армейского топлива JP-8 (им заправляют военные дизель-генераторы), в частности сильное коррозионное воздействие серы, затрудняло создание надежных топливных элементов.
Похоже, технология, созданная американской компанией Technology Management Inc. (TMI) решает эту проблему.
Топливные ячейки AnywherEnergy могут потреблять стандартное топливо и прототипы генератора уже демонстрируют 1000 часов наработки на необработанном военном горючем JP-8. В настоящее время это рекорд продолжительности работы топливных ячеек на топливе такого качества. Военные выделили 1,7 млн долл. на продолжение работы над этой технологией и надеются получить серийный образец как можно скорее.
Прототип TMI представляет собой перспективный источник энергии, способный обеспечивать потребителя электроэнергией 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Готовый продукт будет доступен для военных и коммерческих потребителей в течение трех лет. Новый генератор может работать параллельно с коммунальными сетями или независимо от них и имеет конфигурируемую конструкцию, позволяющую наращивать мощность модулями по 1 кВт."
Из http://rnd.cnews.ru/army/landforces/news/line/.../02/03/425859
Если потреблять будет действительно на 50% меньше - 7-8 тонн пустяк, скомпенсируются с лихвой. И уже используется стандартное JP-8.
09.02.2011 Кадочников Иван пишет:".... Удельная энергия Li-Ion аккумуляторов максимум около 700 кДж/кг. Удельная теплота сгорания керосина 46 МДж/кг в 65 раз больше!!! ..."
- Тогда давайте ж сравним "для корректности сравнения" КПД той и другой схемы.
Присоединяйтесь:
".. В зависимости от величины мощности асинхронных двигателей их КПД при номинальной нагрузке может быть в пределах от 83 до 95% (верхний предел соответствует двигателям большой мощности)...." http://td-helz.com.ua/KPD_article.html
"... Эффективный КПД является показателем, характеризующим экономичность двигателя. Эффективным КПД называется отношение эффективной работы, выраженной в единицах теплоты, к расчетной теплоте сгорания топлива, затраченного на получение этой работы...
Эффективный КПД при полной нагрузке находится в следующих пределах:
карбюраторные двигатели ......... 0.22–0.28;
дизельные двигатели ..........…… 0.26–0.38...."
http://www.cogeneration.com.ua/htm/part1.htm
Тут, если не изменяет мне склероз, надо ещё эффективный КПД умножать на конкретный "механический КПД", который учитывает механические потери внутри двигателя...
"... Газотурбинные приводы семейства Д-336... Кпд, %,ИСО, не менее 31 ..."
http://ivchenko-progress.com/welcome.do?id=58
Seerndv: И уже используется стандартное JP-8.
Оно используется в лаборатории. НЯП, до строя еще шагать и шагать.
> Seerndv: И уже используется стандартное JP-8.
Оно используется в лаборатории. НЯП, до строя еще шагать и шагать.
В том то и дело, что Россия никуда не шагает:)
Андрей, да пусть даже КПД не электрической системы 10%, а у электрической 100%, один чёрт с килограмма керосина получается 4,6 МДж энергии, на порядок больше чем с аккумулятора. То есть удельный характеристики аккумуляторов надо поднимать раз в 10, что бы они хоть как-то конкурировали в весовом совершенстве с керосином. И асинхронный двигатель никто сейчас ставить и не будет (его, кстати, даже теоретически нельзя сделать с КПД 100%), перспектива за индукторно-вентильными двигателями.
А в целом у меня возникает вопрос. А в чём собственно плюсы электрических силовых двигателей для вертолётов и самолётов?
Для автомобилей понятно:
1) Возможность рекуперации энергии при торможении. На десятки процентов сокращает расход энергии в городском цикле. Как это применимо в авиации?
2) Работа ДВС, в случае использования системы ДВС-электрогенератор, в оптимальном режиме. Как я понимаю в случае авиатехники двигатели работают в основном на оптимальных режимах (за исключением взлёта посадки).
3) "Сокращение" трансмиссии и тормозной системы. Это сокращение эксплуатационных затрат и увеличение ресурса. А как в авиатехнике?
4) Применение полноценных мотор-колёс - это большое повышение манёвренности автомобиля. Авиация?
2 APZ
Дорогу осилит идущий.
Seerndv: Если потреблять будет действительно на 50% меньше - 7-8 тонн пустяк, скомпенсируются с лихвой. И уже используется стандартное JP-8.
Все же наши СМИ постоянно вызывают воспоминания о крылатой фразе проф. Преображенского. :)
Если я правильно понял "первоисточники", там все не настолько радужно. При полном к.п.д., равном 80%, электрический к.п.д. "керосиновых" топливных элементов считают равным порядка 35%. Остальное уходит в тепло, которое еще надо умудриться утилизировать.
Десульфация топлива выполняется с помощью поглотителей, которые работают при т-ре 200 град., причем требуются спец. электронагреватели. Выход на рабочий режим по прогреву поглотителей - порядка получаса.
Кстати:
Вышел из печати очередной № журнала "Двигатель" - №6 за 2010 г.
Там статья про АН-3Т:
" АН-3Т - незаменимый и перспективный" автор: А.И.Бажанов
А также к вопросу о малоразмерных ГТД:
"Открытые перспективы "закрытого" колеса" авторы: А.А. Гомберг, А.В. Ефимов, В.В. Докашев, И.В. Скворцов
а также: много ракетно-космического материала к юбилею полета Ю. Гагарина, и
"Жизнь и деятельность генерального конструктора Н.Д. Кузнецова" авторы: А.П. Ситнов, Е.А. Гриценко
На сайте пока еще не выложен, но "в натуре" есть в редакции. Кому морозы не страшны - заезжайте!
Конечно, есть и будет движение, главное чтоб находились люди у которых будет желание поднимать наше двигателестроение.
![[image]](https://pics.aviaport.ru/cache/news/170x/726599.jpeg)