محطة توليد الطاقة الهجينة للطائرات بدون طيار من MAI
يقوم عدد من المنظمات المحلية الآن بتطوير محطات طاقة واعدة خصيصًا للمركبات الجوية بدون طيار. يتم إنشاء أحد المشاريع من هذا النوع في موسكو طيران معهد. يعتمد على مخطط هجين يوفر خصائص تقنية واقتصادية عالية. ولا يزال المشروع في مراحله الأولى، ولكن من المقرر أن يتم تنفيذ أول رحلة لطائرة تجريبية بنظام هجين جديد هذا الخريف.
في التنمية
تتمتع MAI بخبرة واسعة في تطوير أنظمة دفع الطائرات من مختلف الفئات، ويتم استخدامها الآن في مشروع جديد. يجري تطوير محطة طاقة هجينة (HPU) للطائرات بدون طيار في القسم 203 "تصميم وتصميم المحركات". البادئ وأحد المشاركين الرئيسيين في المشروع هو مهندس التصميم كيريل بالياسني. يشارك أيضًا متخصصون آخرون وطلاب MAI في العمل.
كما ورد ، بدأت أعمال التصميم حول الموضوع الجديد في مايو من العام الماضي وحظيت بدعم قيادة MAI. في نوفمبر ، تم تقديم مشروع التطوير في المسابقة المشتركة بين القطاعات "الشباب ومستقبل الطيران والملاحة الفضائية" ، وفاز بالمركز الأول في اتجاه محطات الطاقة.
بعد ذلك بوقت قصير ، في ديسمبر ، إدارة المعهد ، بما في ذلك. رئيس الجامعة ميخائيل بوجوسيان. أوصى المؤلفون بمواصلة تطوير المشروع من أجل إنشاء خط كامل من HCS للطيران. يمكن استخدام هذه المنتجات ، التي لها خصائص مختلفة ، في المستقبل على مجموعة متنوعة من الطائرات.
في فبراير ، أبلغ مؤلفو المشروع عن استمرار العمل بنجاح. في ذلك الوقت ، تم تطوير الوثائق الفنية ، وتم عمل مقعد اختبار أرضي. تم إجراء عمليات التفتيش على المكونات الفردية واستمر إنتاج الوحدات الجديدة. بشكل عام ، كان تجميع عارض GSU في المرحلة النهائية.
في المستقبل القريب ، تم التخطيط لبدء اختبارات مقاعد البدلاء. في هذه المرحلة ، من الضروري التحقق من تشغيل المكونات الفردية ، بما في ذلك. التطوير الجديد والتركيب بشكل عام. على وجه الخصوص ، سيتم إيلاء اهتمام خاص لتطوير نظام التحكم ، والذي يضمن التشغيل المتزامن لمحركين.
خلال العام ، ستقوم MAI ببناء طائرة توضيحية للتكنولوجيا باستخدام HSU جديد. ستبدأ اختبارات الطيران في الخريف. تاريخ أكثر دقة غير معروف. بناءً على نتائج الاختبارات الشاملة ، سيتمكن المشروع الواعد من الوصول إلى الإنتاج والتنفيذ. ومع ذلك ، فإن توقيت هذا لا يزال غير مؤكد.
في ظل مخطط هجين
يتم تطوير محطة طاقة هجينة جديدة من MAI للاستخدام على الطائرات من مختلف الفئات مع مراعاة متطلباتها. في المستقبل ، يُقترح تجهيز الطائرات بدون طيار التي تزن 400-600 كجم أو الطائرات من أخف الفئات بها.
بشكل عام ، تعتبر GSU بمثابة نظير محلي للمنتجات الأجنبية الأجنبية. لذلك ، من حيث كثافة الطاقة والكتلة ، ستكون مشابهة لـ Rotax 912UL. سيحقق ذلك فوائد تقنية واقتصادية ، بالإضافة إلى بعض الفرص الجديدة. في المستقبل ، من الممكن تطوير تعديلات جديدة أو منتجات ذات خصائص أخرى.
تم بناء GSU على أساس محرك الاحتراق الداخلي. هذا محرك طائرة يعمل بالبنزين ثنائي الأشواط RMZ-500 بقوة 50 حصان. يتم أيضًا استخدام محرك كهربائي لنموذج غير مسمى ، قادر على العمل في وضع المولد. قوة المحرك - 14-18 كيلو واط (18-24 حصان) حسب الوضع. ترتبط المحركات ببعضها البعض وبالمروحة من خلال علبة تروس مطورة حديثًا. المحرك الكهربائي متصل بإلكترونيات الطاقة ومعدات التحكم. يوفر المشروع أيضًا استخدام بطارية عازلة من الليثيوم بوليمر بسعة 0,9 كيلو واط.
تتميز GSU الجديدة بدرجة عالية من التوطين - حوالي 70 ٪ من الوحدات محلية المنشأ. في الوقت نفسه ، تشتمل نسبة 30٪ المتبقية من الواردات على مكونات حيوية مثل جهاز التحكم في المحرك الكهربائي والبطارية وأجهزة الاستشعار المختلفة. في المستقبل ، من المقرر تخفيض حصة المنتجات الأجنبية إلى 10-15 في المائة.
الوزن الخاص لمثل هذا HSU - 63,5 كجم. تتراوح القدرة المقدرة في أوضاع مختلفة من 34 إلى 57,2 كيلو واط (45-76 حصان) القدرة المحددة - 0,9 كيلو واط / كجم ، استهلاك الوقود المحدد - من 333 إلى 550 جرام / كيلو واط. بفضل استخدام المكونات المتاحة ، مثل محرك RMZ-500 ، تبلغ تكلفة المنتج 500 ألف روبل.
وفقًا للمشروع ، سيعمل محرك الاحتراق الداخلي بشكل مستمر وفي جميع أوضاع الطيران ، مما يوفر الخصائص التقنية والاقتصادية المطلوبة. في رحلة المستوى ذات المعلمات المستقرة ، يجب أن يعمل المحرك الكهربائي كمولد ويشحن البطارية. أثناء الإقلاع أو الصعود ، سيولد المحرك الكهربائي قوة دفع إضافية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام المحرك الكهربائي عند فشل المحرك الرئيسي.
المنافع المتوقعة
لم يجتاز GSU الواعد من MAI دورة الاختبار الكاملة على الحامل وفي الهواء ، لكن ميزاته ومزاياه الرئيسية واضحة بالفعل. في هذا الصدد ، لا تختلف عن التطورات الأخرى من فئتها. مثل HCS الأخرى ، سيكون لدى النظام الجديد عدة طرق تشغيل ستكون قادرة على توفير التوازن الأمثل للخصائص التقنية والاقتصادية في جميع مراحل الرحلة.
يقترح GSU للاستخدام على الطائرات المأهولة وغير المأهولة. في الوقت نفسه ، فإن اقتراح الطائرات بدون طيار هو الأكثر أهمية. إن الأنظمة غير المأهولة لبعض الفئات هي القادرة على إدراك إمكانات التركيبات الهجينة بشكل كامل. بالإضافة إلى ذلك ، توجد الآن في بلدنا بعض الصعوبات مع محركات الطائرات بدون طيار من الفئات المتوسطة والثقيلة - ومشروع MAI قادر على حل هذا الوضع في المستقبل.
وفقًا للحسابات ، GSU بسعة تصل إلى 55-60 حصان. مناسبة للاستخدام في طائرات بدون طيار يصل وزنها إلى 500-600 كجم. في فئة الوزن هذه ، يمكن بناء طائرات الاستطلاع والاستطلاع الضاربة بسرعة محدودة ومدة طيران طويلة. في مثل هذه المعدات ، عادة ما تستخدم المحركات المكبسية ذات المستوى المطلوب من الأداء.
GSU من MAI في النموذج المقترح مناسب تمامًا للاستخدام على الطائرات بدون طيار من هذه الفئة. في نفس الوقت ، سيكون من الممكن الحصول على زيادة معينة في بيانات الرحلة بالمقارنة مع التصميمات المماثلة ، ولكن مع محطات الطاقة "التقليدية". يجب أيضًا أن تأخذ في الاعتبار قدرات HCS لتوليد الكهرباء التي تتطلبها المعدات الموجودة على متن الطائرة بدون طيار.
من المهم أن GSU الحالي بقوة تصل إلى 60 حصان. هي فقط العينة التجريبية الأولى. إذا أظهر هذا التطور نفسه بشكل جيد ، يمكن إنشاء منشآت جديدة بمستويات مختلفة من الخصائص على أساسها. يمكن استخدام عينات مختلفة من هذه العائلة في العديد من مشاريع تكنولوجيا الطيران ، بشكل أساسي على الطائرات بدون طيار من الفئة الثقيلة الحالية أو المرتقبة.
ومن المخطط أيضًا تقديم تركيب هجين لطيران الهواة. تواجه هذه الفئة من المعدات أيضًا نقصًا في المحركات المناسبة ، ويمكن لعائلة واعدة من المشاريع من MAI حل هذه المشكلة. من الغريب أنه في حالة طائرات الهواة خفيفة الوزن ، ستكون الميزة الرئيسية لـ GSU هي التكلفة المنخفضة مقارنة بنظرائها الأجانب.
رؤية للمستقبل
بشكل عام ، يعد المشروع الجديد لمحطة طاقة هجينة للطيران من MAI موضع اهتمام وقد يكون له مستقبل عظيم. المنتجات من هذا النوع قادرة تمامًا على إيجاد مكانها في الطيران المحلي وربما الأجنبي. في الوقت نفسه ، وبمساعدتهم ، سيكون من الممكن إغلاق منافذ فارغة تقريبًا - وإعطاء فرص جديدة للطيارين العسكريين والمدنيين.
ومع ذلك ، في حين أن المشروع الواعد في مراحله الأولى. من المقرر أن تبدأ اختبارات مقاعد البدلاء الأولى لوحدة GSU الجديدة فقط الآن. تم تحديد موعد أول رحلة كاملة في الخريف ، ولا يزال توقيت واحتمال إطلاق السلسلة موضع تساؤل. ومع ذلك ، فإن متخصصي MAI لديهم خبرة واسعة في مجال محركات الطائرات ، وسوف يساعدهم في حل مهامهم.
معلومات