в гибридной силовой установке (ВТСП).
Проект чудо-техники начала в декабре 2016 года российская компания ЗАО «СуперОкс». Российские инженеры представили в 2020-м прототип новейшего авиационного синхронного электродвигателя большой мощности с вращающимся моментом, за счёт электромагнитного поля на ВТСП-платформе. Для демонстрации возможностей новой технологии созданы образцы мощностью 50 и 500 кВт (679 л.с.). «СуперОкс» готов выпускать двигатели мощностью от 1 до 10 МВт (1400-14.000 л.с.).
Генеральный директор «СуперОкс» Сергей Самойленков сообщил прессе, что в двигателе применены материалы с нулевым сопротивлением. По его словам, со временем после доводки перспективного изделия эксплуатационная экономия составит уже не 60, а целых 75 % от нынешних удельных расходных величин авиалайнеров с газотурбинными установками. С этим полностью согласен и генеральный директор ЦИАМ Михаил Гордин.
Следует учесть, что в течение последних 10 лет такие компании, как «EADS» (теперь «Airbus»), «Siemens», «Bye Aerospace», «Diamond Aircraft», далеко продвинулись в области создания «электрических самолётов». Не использовать их опыт в гражданском инновационном проекте означало бы ненужную трату времени на изобретение уже существующего «велосипеда».
Компании «Siemens» и «Bye Aerospace» разработали прототип малого двух-/четырёхместного самолёта с электрической силовой установкой «Sun Flyer 2» мощностью в 70 кВт (94 л.с.). В феврале 2018 года он успешно осуществил пробные полёты в штате Колорадо и в настоящее время готовится к сертификации в США по системе FAA (FAR 23).
Но если иностранцы и создают летающие прототипы из разряда авиации общего назначения, то продвинуться дальше и сделать двигатель для авиалайнера они не в состоянии, так как мощность электрической силовой установки им этого не позволяет. Получается, Запад нуждается в принципиально новом подходе в области двигателестроения, и, как нередко бывает, за идеями и опытными разработками он отправился в Россию.
Водород и гелий всему голова
Именно тут важно понять, что наша силовая установка состоит из единой высокотемпературной сверхпроводниковой (ВТСП) платформы, в состав которой входят аккумуляторная батарея, ВТСП-кабель, ВТСП-токоограничивающее устройство и ВТСП-электродвигатель с системой охлаждения на основе жидких водорода (для статора) и гелия (для ротора).
Технология использования сверхпроводников и умение их охлаждать для достижения рабочей температуры — российское ноу-хау, без которого все дальнейшие проекты в этой области рискуют остаться мёртвой буквой. Мы также способны разрешить проблему «квадратуры круга», с которой столкнулись немецкие инженеры, — контроль намагниченности сверхпроводящих элементов. Дело в том, что «Oswald Elektromotoren», работающая в кооперации с нашим «Супер-Оксом», именно фирма-«двигателист».
Свой первый прототип электродвигателя на сверхпроводниках, в рамках программы «Advanced Superconducting Motor Experimental Demonstrator» (ASuMED), компания представила ещё в 2018 году. Но дальше дело не пошло по вышеуказанной причине — неумению охлаждать сверхпроводники до сверхнизких температур.
Похоже, что, заявляя о возможности выпускать установки мощностью в 14.000 л.с., именно умение рекордно охлаждать сверхпроводники и имеют в виду наши учёные. Чтобы оценить до конца, насколько важно подобное достижение, следует также уточнить для широкого читателя, что жидкий водород крайне взрывоопасен, что и сдерживает до сих пор его массовое применение.
И тут нужно учесть, что японские и немецкие учёные научились перевозить и хранить это вещество в форме инертного геля, о чём нам сообщил один из источников в японской фирме, работающей в этой перспективной области.
Итак, получается, что западная техническая мысль нашла безопасный способ хранения, а также экономичный способ добычи свободного водорода (в России он до сих пор не считается полезным ископаемым). В свою очередь, мы уже приступили к строительству ВТСП-электродвигателей, работающих даже от аккумулятора. Зарядка батарей может производиться, к примеру, на АЭС, то есть без использования ископаемого топлива. Для Европы, в которой Франция получает более 85 % электричества за счёт АЭС, это означало бы освобождение авиации от керосиновой зависимости и, следовательно, от поставок нефти для этих нужд.
Электродвигатели на сверхпроводниках с водородным и гелиевым охлаждением могут использоваться для создания аэротакси с вертикальным взлётом и даже плавсредств (в том числе и военных кораблей). Если же нам удастся охладить сверхпроводники при помощи жидкого водорода до -253 °C, то удельная мощность изделия повысится до 30 кВт/кг.
Задача сегодняшнего дня — строительство летающего прототипа с дальностью до 250 километров, способного перевозить несколько десятков пассажиров и груз. Подобного на Западе делать точно не умеют.
Остаётся надеяться, что наши изобретения достаточно защищены патентным правом на международном уровне и не уйдут за рубеж, как это случилось с десятками российских талантливых открытий в лихие девяностые.
Помимо развития уже традиционных для нашей цивилизации научных областей — атомной промышленности и, в целом, энергетики, самолёто- и двигателестроения, военного дела — мы двинулись и в космос, в котором тоже долгие десятилетия лидировали до прихода к власти ельциноидов, этих ставленников бесолюдей.
Когда известный и вдумчивый современный автор Максим Калашников пишет в своих популярных книгах об упущенных возможностях после гибели Советского Союза, с ним трудно не согласиться. Но вот приблизительно то же самое наблюдалось и в момент развала Российской империи, когда на научном небосклоне ярко горели звёзды не только таких величин, как Циолковский и Жуковский, но и молодой Сикорский, и Шидловский, и Фон-дер-Флит, и Ботезат… Однако после трагических лет неурядицы и гражданского противостояния советская Россия смогла продолжить развитие воздухоплавания и ракетостроения. Так и теперь следует признать, что многое мы потеряли, но опять поступательно двигаемся вперёд, снова набирая темп и сопротивляясь внешней и внутренней разлагающей бесовщине.
В настоящее время развитие традиционного военного самолётостроения достигло естественного потолка используемых технологий. Трудно представить себе что-то принципиально новое, не укладывающееся в сотни раз отработанный магистральный тренд создания платформ ударных истребителей и других боевых самолётов. Анонсированный переход от пятого к шестому поколению ВВС должен ознаменоваться ещё более совершенной авионикой и системами вооружения, а также другим уровнем активной/пассивной защиты борта… Конечно, использование искусственного интеллекта и новых композиционных материалов способно поднять дело производства инновационных начинаний на ранее недоступную высоту.
Тем не менее, если сравнить этот вид инженерного созидания с неожиданным, хотя, похоже, и тщательно подготовленным прорывом, коего добились россияне в области ракетостроения (речь идёт о системах «Авангард», «Кинжал» и других), то становится очевидным отсутствие принципиально нового в самолётостроении двадцать первого века. Доведение ЛТХ и ТТХ бортов до немыслимой высоты не позволит изменить стратегию их использования — в самой конструкции естественным путём заложены предельно допустимые величины по скорости, скрытности, применению (то есть динамический и практический потолок той или иной машины).
Так что для достижения качественного иного результата и перехода действительно к технике шестого поколения нужно было решить задачу коренного изменения силовой установки новой
