Взлет на электричестве: в ЦИАМ разработали электродвигатели для БПЛА

Транспортная мобильность в России – ключевое направление стратегического развития страны. Основные положения, касающиеся улучшения жизни граждан в части транспортных перевозок, отражены в Транспортной стратегии, реализация которой рассчитана до 2030 года. Особая роль в документе отведена беспилотной авиации как одной из приоритетных в развитии региональных и местных воздушных перевозок. В этой связи важным событием не только для отрасли, но и для общественности стало появление беспилотной транспортной системы внеаэродромного базирования с вертикальным взлетом и посадкой С-76, которая впервые была представлена на Международном форуме «Армия-2024». БАС С-76 – новинка разработки ОКБ «Сухого» (входит в Объединенную авиастроительную корпорацию Ростеха) – сможет закрыть острую потребность, связанную с доставкой грузов в труднодоступные регионы страны: для взлета и посадки беспилотника не нужно создавать аэродромную инфраструктуру. Во многом это достигается за счет использования в конструкции электродвигателей, разработкой и испытанием которых занимался Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). В данный момент для С-76 поставлено уже 10 моторов.

По своей конструкции электродвигатель – это синхронная электрическая машина мощностью 100 кВт с постоянными магнитами во внешнем роторе. Электромотор предназначен для прямого (без редуктора) привода воздушного винта. На борту беспилотника С-76 установлено 8 «подъемных» электродвигателей: они обеспечивают аппарату вертикальный взлет и посадку. Как только БПЛА достигает нужной высоты с помощью толкающего воздушного винта, приводимого во вращение поршневым двигателем, аппарат переходит в горизонтальный полет и электродвигатели отключаются.

Электродвигатели оснащены точным абсолютным датчиком положения, который позволяет точно позиционировать воздушный винт вдоль балки в крейсерском полете для снижения сопротивления. В конструкции предусмотрены датчики температуры в обмотках и подшипниковых узлах.

– ЦИАМ провел полный комплекс расчетных исследований – электромагнитных, тепловых, прочностных, разработал конструкторскую документацию и изготовил пилотный экземпляр электродвигателя-демонстратора ЭД-76, – отмечает генеральный директор ЦИАМ Андрей Козлов. – Специалистами Института был проведен цикл испытаний комплекта электродвигателей на винтовом стенде с подтверждением работоспособности двигателей под заданной нагрузкой на всех рабочих режимах.

Андрей Козлов подчеркнул, что использование подобных двигателей возможно в любых летательных аппаратах подобного типа и аналогичных габаритно-массовых характеристик.

– Компетенции специалистов ЦИАМ позволяют не только участвовать в разработке конструкций и критических технологий для создания подобных двигателей, а также в их испытаниях, но и совместно с соисполнителями их изготавливать, – отметил он.

Напомним, что ЦИАМ в качестве головной научной организации в области двигателестроения занимается разработкой линейки демонстраторов электродвигателей разных типов. Помимо электродвигателя ЭД-76, который ЦИАМ разработал совместно с коллективом передовой инженерной школы «Моторы будущего» Уфимского университета науки и технологий, специалисты Института создали, изготовили и испытали ряд гибридных и электрических силовых установок, провели их испытания, в том числе в составе летающей лаборатории. ЦИАМ является ключевым участником большого комплексного научно-технического проекта «Электрический летательный аппарат», ведущая и координирующая роль в котором принадлежит НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», объединяющему основные научно-исследовательские центры авиационной промышленности.