Начнем с официального заявления ОДК: «Объединенная двигателестроительная корпорация Госкорпорации Ростех разрабатывает перспективные гибридные и электрические силовые установки открытой архитектуры. Инновационный подход позволит собирать из отдельных компонентов различные силовые установки мощностью до 1,5 МВт. Двигатели планируется применять на транспортных беспилотниках, аэротакси и самолетах вертикального и сверхкороткого взлета и посадки».

фото ОДК

В основу перспективных разработок легла гибридная силовая установка (ГСУ) с заложенной мощностью 500 кВт, созданная петербургским предприятием ОДК-Климов на основе нового авиационного двигателя ВК-650В. ГСУ включает в себя газотурбинный и электрические двигатели, электрический генератор, аккумуляторные батареи и силовую электронику. Проще говоря, авиационный двигатель в паре с генератором вырабатывают электрический ток, который питает аккумуляторы, электрические двигатели и электрооборудование воздушного судна.

Нередко слышу вопрос: зачем городить огород, когда без традиционного газотурбинного двигателя (ГТД) все равно не обойтись? На самом деле такая схема дает целый ряд преимуществ. Рассмотрим их на примере воздушного судна самолетного типа с двухдвигательной схемой. Первое, что сразу становится очевидным, в случае использования гибридной силовой установки, придется использовать один ГТД вместо двух. А двигатель вещь крайне дорогая. В случае, когда речь идет о малой авиации, зачастую стоимость силовой установки обходится в сопоставимые деньги со стоимостью самого летательного аппарата. А иногда и дороже.

Второе преимущество – в процессе эксплуатации вам придется обслуживать и ремонтировать лишь один двигатель, вместо двух. Третье – двигатель будет работать на номинальных режимах, не выходя на форсированные (взлетный и т.д.), а значит заметно увеличится межремонтный ресурс, что также снизит стоимость эксплуатации. По расчетам разработчиков ресурс применяемого в составе ГСУ двигателя может быть увеличен на 20-30% за счет оптимального режима работы. Четвертое – работа одного двигателя, да еще только на номинальных режимах, это заметная экономия топлива, что также положительно скажется на общей экономике эксплуатации воздушного судна.

И, наконец, пятое. Если вы заметили, в заявлении ОДК говорится в первую очередь о транспортных беспилотниках и аэротакси, а уже потом, как бы осторожно, о самолетах вертикального и сверхкороткого взлета и посадки. И понятно почему. Сегодня сертификационный базис не допускает использование для перевозки пассажиров воздушного судна вместимостью более 9 пассажирских кресел с одной силовой установкой. Формально по этому признаку, да и по ряду других, дорога гибридных силовых установок в коммерческую авиацию закрыта.

фото ОДК

Но это сегодня. А ведь «завтра» может наступить очень быстро. Ещё несколько лет назад мы и представить себе не могли, что электросамокаты и электробусы станут обыденностью, а между Москвой и Питером будут курсировать беспилотные фуры с товарами. Несомненно, по этому пути пойдет и развитие гражданской авиации. Ведь требование двухдвигательной компоновки ВС связано исключительно с вопросом обеспечения безопасности, на случай отказа одной из них. И здесь перспективные гибридные схемы могут обеспечить даже более высокий уровень безопасности полетов. Если воздушное судно с ГСУ будет обеспечено аккумуляторами, способными поддерживать работу электродвигателей скажем 30-40 минут, то в случае отказа ГТД двухдвигательный самолет сохранит оба работающих двигателя, а не один при традиционной схеме, и полную управляемость, которая также частично теряется (усложняется) при отказе двигателя в традиционной двухдвигательной схеме.

Таким образом, кажущийся недостаток может очень быстро обернуться преимуществом, а сертификационные стандарты пересмотрены и адаптированы к новым реалиям. Само собой, до большой авиации гибридным летательным аппаратам ещё далеко. Сегодня, говоря о перевозке пассажиров и грузов, можно рассуждать о перспективах внедрения ГСУ на малые воздушные суда, как беспилотные, так и пилотируемые, предназначенные для местных воздушных линий.

Вот что об этом говорят сами специалисты ОДК: «Гибридные силовые установки это, без сомнения, будущее мировой авиации. Особенно это направление перспективно для беспилотных систем. Специалисты ОДК уже значительно продвинулись в создании ГСУ с заложенной мощностью 500 кВт и работают над созданием линейки гибридных и электрических силовых установок для летательных аппаратов будущего. В рамках этого проекта разрабатываются различные электродвигательные установки, энергоузлы, аккумуляторные батареи, из которых, как из элементов пазла, можно будет собрать любую силовую установку мощностью до 1,5 МВт».

На самом деле, представленная на Иннопроме ГСУ — это не первый подобный проект в российском авиапроме. Впервые гибридную силовую установку на основе электродвигателя «СуперОкс» в связке с вертолетным двигателем ТВ2-117 мы могли наблюдать на стенде Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) авиасалона МАКС-2021.

Ещё одно такое решение демонстрировалось на Выставке инфраструктуры гражданской авиации NAIS-2022 в связке с самолетом ЛМС-901 "Байкал".

Таким образом, двигателисты не просто говорят о перспективах ГСУ, а серьезно работают в этом направлении, уже не первый год показывая не макеты, а действующие опытные силовые установки. Новая ГСУ на базе перспективного двигателя ВК-650В уже проходит комплексные стендовые испытания. Завершить опытно-конструкторские работы и приступить к серийному производству ГСУ специалисты ОДК-Климов планируют в перспективе нескольких лет. «Эта разработка имеет большое будущее. Испытания на стенде уже подтвердили надежную совместную работу всех систем и узлов демонстратора ГСУ. Нам остается только завершить все испытания и перейти к следующему этапу. Так как для России сертификация гибридных силовых установок - явление новое, то наши специалисты готовят сертификационный базис, который мы будем обсуждать с экспертным сообществом», – прокомментировал показ двигателя генеральный директор ОДК, член бюро центрального совета Союзмаш России Вадим Бадеха.

В завершение следует коснуться и вопроса, почему для перспективной ГСУ был выбран именно новый вертолетный двигатель ВК-650В. Сам двигатель предназначен для вертолетов Ка-226Т и «Ансат» и мы уже неоднократно рассказывали о нем в наших обзорах. В случае с ГСУ в пользу именно этого двигателя говорят его малый вес – согласно ТЗ всего 105 кг, а также хорошие удельные характеристики и ресурс.

В начале текущего года заместитель генерального директора Объединенной двигателестроительной корпорации по стратегии и программно-проектному управлению Михаил Ремизов заявлял, что разработка ВК-650В вышла на финишную прямую. А в июне ОДК поставила первые опытные двигатели ВК-650В для начала летно-конструкторских испытаний импортозамещенного вертолета «Ансат». «До конца 2024 года мы планируем получить сертификат типа и начать серийное производство в следующем году», – сообщил директор программы ВК-650 «ОДК-Климов» Евгений Проданов.

фотографии автора