• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку

Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.

Разработан новый гибридный двигатель для коммерческих сверхзвуковых полетов

Британская компания, специализирующаяся на электрических силовых установках, объединила усилия со стартапом из США в области сверхзвуковых технологий для создания нового гибридного двигателя, призванного сделать дальние сверхзвуковые перелеты доступными.

Рендер будущего сверхзвукового самолета Astro Mechanica / © Astro Mechanica
Рендер будущего сверхзвукового самолета Astro Mechanica / © Astro Mechanica

Для разработки новой силовой установки Duality™ компания Helix из Милтон-Кинс (Великобритания) вступила в партнерство с калифорнийской Astro Mechanica. Эта комбинированная двигательная система спроектирована для обеспечения эффективного дальнего сверхзвукового полета на скорости 3600 километров в час при коммерчески приемлемых затратах. В отличие от традиционных реактивных двигателей, Duality™ объединяет турбогенераторное ядро с несколькими мощными электромоторами высокой плотности энергии, отделяя ступени компрессора и вентилятора от газовой турбины.

Система Duality™ предназначена для значительного повышения топливной эффективности, что решает одну из самых острых экономических проблем сверхзвуковых полетов, скорость которых превышает скорость звука.

Прототип двигателя четвертого поколения использует четыре электромотора SPX242-94 для привода двухступенчатого компрессора. Каждый двигатель весит всего 31,3 килограмма, но при этом выдает пиковую мощность до 400 киловатт. Эта исключительно высокая удельная мощность позволяет двигательной установке соответствовать экстремальным требованиям сверхзвукового воздушного потока.

Гибридно-электрическая архитектура позволяет переключаться между режимом турбовентиляторного двигателя на дозвуковых скоростях, турбореактивного — на низких сверхзвуковых и прямоточного воздушно-реактивного — на высоких сверхзвуковых скоростях. Эта гибкость помогает максимизировать эффективность в различных условиях полета, делая систему эффективной от взлета до сверхзвуковых скоростей.

Британская компания также разрабатывает специализированные моторы для двигательной установки Astro Mechanica пятого поколения. Они будут использоваться для питания турбогенератора в полноразмерном двигателе.

Новые двигатели будут выдавать 900 киловатт постоянной мощности как в режиме генератора, так и в режиме двигателя. На пике производительности они могут достигать 950 киловатт при скорости вращения до 20 000 оборотов в минуту.

Помимо создания двигательной установки специалисты Astro Mechanica разрабатывают собственный сверхзвуковой самолет, способный совершать транстихоокеанские перелеты. Его рендер представлен выше, однако подробностей о размерах пока не приводится.

Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK

Комментарии

6 Комментариев
Из новости следует, что в двигателе будет вентилятор, двухступенчатый компрессор и прямоточная часть. Двухступенчатый компрессор малоэффективен; две ступени не дадут высоких степеней сжатия. Возможно, речь идет о двухконтурном компрессоре: низконапорная часть образует вентилятор (создание тяги на лопатках), а высоконапорная собственно компрессор (сжатие воздуха для горячей части). Однако на сверхзвуковом режиме, особенно высоком сверхзвуке (заявленные ими 3600 км/ч это М=3,39 в нижней стратосфере, а именно там возможен такой крейсерский режим) вентилятор придётся убирать из проточной части, или закрывать эту часть от встречного потока, пуская его по другому каналу. Понадобится и управляемый воздухозаборник, без него никак. А так любопытно. Вместо вала между турбиной и компрессором и его механической передачей крутящего момента они используют электрическую передачу. Да, это гибче по режимам, вопрос в потерях на генерацию тока и в электродвигателях, к тому же способных на передачу большой мощности. Стоит последить за этим проектом, на мой взгляд. Спасибо, любопытно.
    -
    0
    +
    Николай, рассуждения Ваши логичны, но, сдается мне, из этой смеси "бульдога с носорогом" не выйдет ни(чего). Убирающиеся лопатки компрессора либо "обводной" канал ВЗ?! Да одно это настолько усложнит, утяжелит, добавит объемов в конструкцию, что об экзотике вроде электропривода компрессора и говорить нет смысла))
    +
      ещё комментарии
      Foxtrot, про оценку проекта как "смесь бульдога с носорогом" соглашусь, и раньше я был бы более безапеляционным в оценках. Однако с годами росло и общее число моих ошибок в оценках (увы, они неизбежны), что сделало меня более толерантным на ознакомительном этапе - мало ли кто чего придумает. Обводной канал не столь фатальная штука :) ближайший аналог по скорости, СР-71 (максимальная 3500 км/ч с копейками) имел именно такое решение: на крейсерской скорости 80 % воздуха в проточной части его двигателей не знали лопаток компрессора, и после сверхзвукового сжатия в воздухозаборнике напрямую (по обводному каналу) шли в форсажную камеру, естественно, находящуюся уже за турбиной. Таким образом, полностью минуя горячий тракт турбокомпрессора. И, кстати, компрессор его двигателей имел всего лишь 4 ступени, что тоже приближает его к 2 ступеням в этом проекте. Но всё же, как по мне интуитивно (а интуиция это обобщённый опыт), две ступени компрессора выглядят совсем уж куце, и не дадут достаточного для горения в камерах сжатия, даже если первая ступень компрессора будет сверхзвуковой (что, видимо, неминуемо). Хотя всегда допускаю, что могу ошибаться. Видимо, всё же речь о двух контурах, холодном (прямоточном) и горячем (турбокомпрессор). Часть моей писанины не влезла, отправлю второй частью )
        -
        0
        +
        Николай: "...Обводной канал не столь фатальная штука :) ближайший аналог по скорости, СР-71 (максимальная 3500 км/ч с копейками) имел именно такое решение..." - вот именно, СР-71!! А это ДОРОГУЩАЯ и сложная хреновина, где побоку была пущена вся экономика, естественно. Там все было подчинено одной (понятно какой) цели. Для пассажирского лайнера это ОЧЕНЬ вряд ли пригодится)
          Foxtrot, дорогущая, но при этом пустить воздух за воздухозаборником в форсажную камеру в обход горячего контура не видится сложным. Я привел пример СР-71 именно в этой части решения: разделения потока на две части, основная из которых работает в прямоточном режиме. Другое дело, что форсажный режим весьма неэкономичен по расходу топлива. Но со времён создания СР-71 прошло больше полувека. За это время технологии не стояли на месте. Допускаю возможность каких-то более эффективных решений на сегодняшней расчётной и технологической базе. Новое в технике время от времени возникает, этого нельзя отрицать. И иногда неожиданно, из чего оно выплывает.
      Foxtrot, Про электропривод много вопросов, и нестыковок даже в этом тексте. "специализированные моторы... Они будут использоваться для питания турбогенератора в полноразмерном двигателе." Но турбогенератор не надо питать, он, напротив, генерирует ток. Питается он сжатым горячим газовым потоком, обеспечивающим работу газовой турбины, вращающей генератор. Это вопрос не к редактору-новостнику, а к авторам исходного текста. "исключительно высокая удельная мощность позволяет двигательной установке соответствовать экстремальным требованиям сверхзвукового воздушного потока." - к каким таким требованиям? Поток в двигателе уже дозвуковой после торможения в воздухозаборнике, он попадает и на вход компрессора дозвуковым, и в холодную прямоточную часть (холодную условно, температура потока за системой скачков в воздухозаборнике составит градусов 300-350 С). Двигатель никак не контактирует с забортным сверхзвуковым потоком. И в чем там такая экстремальность требований сверхзвукового потока? Мне этот пассаж про экстремальность физически непонятен. Вполне может быть, что успешное отгрызание денег группой разработчиков британского же проекта SABRE, в итоге закрытого из-за "смеси бульдога с носорогом", подвигло другую группу британских разработчиков повторить их инвестиционный фокус. Но посмотрим, вдруг там окажутся новые технические решения. Летает же ракета Электрон на электрических насосах вместо ТНА. А раньше это выглядело белибердой.
Предстоящие мероприятия
31 мая, 11:48
Игорь Байдов

Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.

2 июня, 10:44
Татьяна Зайцева

Во время раскопок в римском лагере в Йорке (Англия) нашли стеклянную колбу, поразительно напоминающую древнеегипетские флаконы для кохля — традиционную черную подводку для глаз. Не исключено, что это средство макияжа пользовалось популярностью и у римских солдат.

2 июня, 09:52
Александр Березин

В популярной литературе сверхмассивные черные дыры чаще всего представляют как разрушители звезд и планет. Авторы новой работы попробовали рассчитать, что на самом деле происходит в окрестностях таких объектов и пришли к противоположному выводу.

27 мая, 17:06
Александр Березин

Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.

31 мая, 11:48
Игорь Байдов

Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.

27 мая, 11:44
Лена

Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.

17 мая, 10:35
Игорь Байдов

В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.

25 мая, 14:00
Андрей Серегин

В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.

17 мая, 10:00
Evgenia Vavilova

При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.

[miniorange_social_login]
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Авторизуясь, вы даете согласие на обработку персональных данных и подтверждаете ознакомление с Политикой.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно