Влияние применения гибридных силовых установок на летно-технические и эксплуатационные характеристики легких вертолетов

Авиационная и ракетно-космическая техника

2024. Т. 31. № 1. С. 174-182.

Авторы

Бондаренко Д. А.*, Равикович Ю. А.**

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: dmbondarenko@mail.ru
**e-mail: yurav@mai.ru, yr@mai.ru

Аннотация

Большинство современных вертолетов оснащены традиционными для авиации двигателями: поршневыми (ПД) и турбовальными. Эффективность функционирования и эксплуатации таких двигателей хорошо известна специалистам. Развитие вертолетной техники с точки зрения повышения ее экономической эффективности связывают с возможностью применения гибридной силовой установки (ГСУ) на борту вертолета.

Использование ГСУ, включающей в себя тепловые двигатели, электродвигатели (ЭД), аккумуляторные батареи (АКБ), топливные ячейки, генераторы и другие компоненты, требует комплексного изучения влияния ГСУ на интегральные параметры вертолета. Усложнение силовой установки (СУ) вертолета должно быть аргументировано с технической и экономической точек зрения для принятия решения об обоснованности интеграции ГСУ в структуру вертолета.

Ключевые слова:

гибридная силовая установка, легкий вертолет, гибридный вертолет, аэромобильность, электрический привод несущего винта вертолета

Библиографический список

  1. Дудник В.В. Конструкция вертолетов. – Ростов-на-Дону: Издательский дом ИУИ АП, 2005. – 158 с.

  2. Моисеев В.С. Силовые установки перспективных беспилотных вертолетов. – Казань: Редакционно-издательский центр «Школа», 2020. – 284 с.

  3. Бондаренко Д.А., Равикович Ю.А. Обоснование применимости гибридных силовых установок на летательных аппаратах различного типа и назначения // Вестник Московского авиационного института. 2023. Т. 30. № 2. С. 148–157. DOI: 10.34759/vst-2023-2-148-157

  4. Буров М.Н. Электрические и гибридные авиационные двигатели. Шаг в будущее или фантастика? // Автоматизация проектирования. 2017. № 3–4. С. 72–74.

  5. Сычев А.В., Балясный К.В., Борисов Д.А. Гибридная силовая установка с использованием электрического двигателя и двигателя внутреннего сгорания с общим приводом на воздушный винт // Вестник Московского авиационного института. 2022. Т. 29. № 4. С. 172–185. DOI: 10.34759/vst-2022-4-172-185

  6. ООН. Парижское соглашение, https://www.un.org/ru/climatechange/paris-agreement/

  7. Юргенсон А. Новости зарубежного авиастроения // Международный авиа-космический журнал АвиаСоюз. 2021. № 3(86). С. 76–81.

  8. Commission delegated regulation (EU) 2019/945 of 12 March 2019 on unmanned aircraft systems and on third-country operators of unmanned aircraft systems (OJ L 152, p.1); amended 2020/1058 of 27 April 2020.

  9. Commission implementing regulation (EU) 2019/947 of 24 May 2019 on the rules and procedures for the operation of unmanned aircraft (OJ L 152, p.45); amended 2020/639 of 12.05.2020 and 2020/746 of 4.06.2020.

  10. Мошков П.А., Самохин В.Ф. Экспериментальное определение роли поршневого двигателя в суммарном шуме силовой установки легкого винтового самолета // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 2. С. 50–61.

  11. Мошков П.А. Исследование вихревого шума вращающихся лопастей // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2020. № 2(89). С. 85–98. DOI: 10.18698/1812-3368-2020-2-85-98

  12. Sahoo S., Zhao X., Kyprianidis K. A Review of Concepts, Benefits, and Challenges for Future Electrical Propulsion-Based Aircraft // Aerospace. 2020. Vol. 7. No. 4: 44/ DOI: 10.3390/aerospace7040044

  13. Duffy K.P. Electric Motor Considerations for Non-Cryogenic Hybrid Electric and Turboelectric Propulsion // AIAA Propulsion and Energy Conference (2015; Orlando, FL). GRC-E-DAA-TN24480.

  14. Fouda M., Adler E.J., Bussemaker J. et al. Automated hybrid propulsion model construction for conceptual aircraft design and optimization // 33rd Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences – ICAS’2022 (04-09 September 2022; Stockholm, Sweden), pp. 1249–1269.

  15. Wheeler P., Sirimanna T.S., Bozhko S., Haran K.S. Electric/Hybrid-Electric Aircraft Propulsion Systems // Proceedings of the IEEE. 2021. Vol. 109. No. 6, pp. 1115–1127. DOI: 10.1109/JPROC.2021.3073291

  16. Insausti X., Hogstad B.O., Pätzold M. Modelling and Simulation of Ego-Noise of Unmanned Aerial Vehicles // 91st Vehicular Technology Conference VTC2020-Spring (25-28 May 2020; Antwerp, Belgium, Belgium). DOI: 10.1109/VTC2020-Spring48590.2020.9128572

  17. Вертолеты России: Мировой рынок гражданской вертолетной техники. 2019, https://helirussia.ru/wp-content/uploads/2019/05/mirovoj-rynok-grazhdanskoj-vertoletnoj-tekhniki.pdf

  18. Рынок вертолетов – анализ и тенденции. 2019, https://russiandrone.ru/publications/rynok-vertoletov-analiz-i-tendentsii/?ysclid=ljmx13wmz8450684615

  19. Бутов А.М. Рынок вертолетов гражданского назначения – 2019. URL: https://dcenter.hse.ru/godovye_obzory_po_otraslyam_i_rynkam

  20. Анализ рынка гражданских вертолетов по итогам 1 полугодия 2022 года. Мировой рынок вертолетов гражданского и коммерческого назначения, https://afk.rukon.ru/analitika/post-1573/?ysclid=ljmx0qmkoh541050024

  21. Тищенко М.Н., Некрасов А.В., Радин А.С. Вертолеты. Выбор параметров при проектировании. – М.: Машиностроение, 1976. – 368 с.

  22. Николаев Е.И., Югай П.В. Анализ целесообразности использования внешних подушек безопасности на вертолете // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 2. С. 127–139. DOI: 10.34759/vst-2021-2-127-141

  23. Евдокимов И.Е., Филиппов Г.С., Яковлев А.А. Проблемы снижения тепловой заметности двигателей ЛА // Научно-технический вестник Поволжья. 2012. № 6. С. 223–227.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024