В Великобритании и США инженеры объединили усилия для создания принципиально нового гибридного двигателя, который способен вывести коммерческие сверхзвуковые полеты на совершенно иной уровень. Проект, получивший название Duality, разрабатывается компаниями Helix из Милтон-Кинса и Astro Mechanica из Калифорнии. Их цель — сделать перелеты на скоростях, превышающих скорость звука, не только быстрыми, но и экономически оправданными для массового рынка.
В отличие от классических реактивных установок, новая силовая система сочетает в себе турбогенератор и несколько электромоторов с высокой плотностью энергии. Такая архитектура позволяет разделить работу компрессора и вентилятора, что открывает дополнительные возможности для оптимизации расхода топлива и повышения общей эффективности двигателя.
Технологии будущего
Duality задуман как ответ на главную проблему сверхзвуковых авиаперевозок — чрезмерный расход топлива. Инженеры Helix и Astro Mechanica предложили использовать четыре электромотора SPX242-94, каждый из которых весит чуть более 31 килограмма, но способен выдавать до 400 киловатт мощности. Это позволяет двигателю справляться с экстремальными нагрузками, возникающими при движении на скоростях до 3600 километров в час.
Гибридная схема дает возможность переключаться между разными режимами работы: на дозвуковых скоростях двигатель функционирует как турбовентилятор, на низких сверхзвуковых — как турбореактивный, а при максимальных скоростях — как прямоточный воздушно-реактивный. Такой подход обеспечивает максимальную эффективность на всех этапах полета, от взлета до преодоления океанов.
Инженерные решения
В прототипе четвертого поколения используются два двухступенчатых компрессора, приводимых в движение электромоторами. Это позволяет достичь высокой удельной мощности при минимальном весе установки. В перспективе планируется внедрение пятого поколения двигателей, где мощность каждого мотора возрастет до 900 киловатт в постоянном режиме и до 950 киловатт на пике, при этом скорость вращения достигнет 20 000 оборотов в минуту.
Helix уже работает над созданием специализированных электромоторов для полноразмерной версии двигателя, который будет установлен на будущих сверхзвуковых самолетах Astro Mechanica. Ожидается, что эти двигатели смогут обеспечить не только высокую скорость, но и экономичность, что критически важно для коммерческих перевозок.
Потенциал для авиации
Astro Mechanica параллельно ведет разработку собственного сверхзвукового лайнера, который сможет совершать транстихоокеанские рейсы. Пока подробности о размерах и технических характеристиках самолета держатся в секрете, но опубликованные рендеры уже вызвали интерес у специалистов и потенциальных заказчиков.
Новая силовая установка обещает изменить представление о коммерческих перелетах на дальние расстояния. Если проект будет реализован, пассажиры смогут добираться из Европы в Америку за считанные часы, а стоимость билетов станет доступнее благодаря снижению эксплуатационных расходов.
Гибридная революция
Переход к гибридно-электрическим двигателям в авиации может стать одним из ключевых трендов ближайших лет. Помимо повышения топливной эффективности, такие системы позволяют снизить выбросы вредных веществ и уровень шума, что особенно важно для современных мегаполисов и международных аэропортов.
Инженеры отмечают, что гибридная архитектура открывает новые горизонты для проектирования самолетов будущего. Возможность гибко управлять режимами работы двигателя делает сверхзвуковые полеты не только реальными, но и безопасными для окружающей среды.
Если Вы не знали, Astro Mechanica — американская компания, специализирующаяся на разработке инновационных авиационных технологий и создании перспективных летательных аппаратов. Helix — британский производитель высокотехнологичных электромоторов и силовых установок для авиации и транспорта. Обе компании активно сотрудничают с ведущими мировыми университетами и исследовательскими центрами, а их разработки уже не раз становились предметом обсуждения на международных выставках и форумах.
