Сибирский электродвигатель для самолетов ликвидирует отставание России в авиастроении

Начало испытаний в Новосибирске самолета, оснащенного отечественным электрическим авиадвигателем, свидетельствует о том, что Россия наконец-то сделала заметный шаг в направлении возрождения своей региональной и малой авиации, а также создания собственных силовых установок для беспилотников.

К такому выводу пришел обозреватель ФАН, проанализировавший «невзрачную», на первый взгляд, новость о летающей лаборатории Як-40ЛЛ с демонстратором гибридной силовой установки.

«Электросамолет на старт!»

«Электросамолет на старт!», «Летающая лаборатория поехала» — такие или почти такие заголовки украсили в начале февраля новостные ленты российских информагентств. Какой-то заметной сенсации эти заголовки, от которых «попахивало» советской популярной телепередачей «Это вы можете», в обществе не вызвали: ну, мало ли что там отечественные «самоделкины» придумали?..

Меж тем событие, произошедшее 5 февраля, было по-настоящему значимым. Дело в том, что в этот день на аэродроме Сибирского научно-исследовательского института авиации им. С. А. Чаплыгина начался этап наземных отработок самолета — летающей лаборатории Як-40ЛЛ с демонстратором гибридной силовой установки, в состав которого входит электрический авиадвигатель на высокотемпературных сверхпроводниках. В ходе испытаний, включающих в себя запуски электрического двигателя и всех систем самолета, в том числе его штатных двигателей (турбореактивных АИ-25), была произведена проверка их устойчивой совместной работы.

Инновационный электрический авиадвигатель на высокотемпературных сверхпроводниках мощностью 500 кВт создан компанией «СуперОкс» в рамках контракта с Фондом перспективных исследований (шифр «Контур»). До установки на самолет двигатель прошел комплекс испытаний на наземных стендах в Центральном институте авиационного моторостроения имени П. И. Баранова. Данный проект стартовал в декабре 2016 года и к 2021-му уже прошел весь цикл работ по конструкторским работам, созданию опытного образца и его наземным испытаниям. Для новой технологии, которая не имеет широкой промышленной базы и пока не пошла в массовую эксплуатацию это очень короткий срок.

«Реализуемые технологии открывают возможности по созданию полностью электрических летательных аппаратов. Мы всячески будем поддерживать эти проекты», — заявил глава Фонда перспективных исследований Андрей Григорьев.

Согласно опубликованной информации, в 2022 году запланированы уже летные испытания Як-40ЛЛ, оснащенного новым электрическим авиадвигателем. А на 2023 год запланировано создание летающей лаборатории на базе турбовинтового самолета Ил-114 с полностью электрическим двигателем. По словам генерального директора Института имени Н. Е. Жуковского Андрея Дутова, сейчас для будущей летающей лаборатории проектируется более мощная силовая электроустановка на сверхпроводимых материалах мощностью 1000 кВт.

Россия столкнулась с ультиматумом

Почему так важны отечественные разработки в области создания электрических авиадвигателей на высокотемпературных сверхпроводниках? Потому что в большинстве развитых стран за рубежом — в США, ЕС, Китае и даже Австралии — разработки электрических и гибридных силовых установок для авиации уже идут полным ходом. Несколько проектов вышли даже на этап летных испытаний, в том числе и в рамках создания новых моделей самолетов, главным образом в нише малой авиации.

Преимущество гибридных силовых установок — в использовании энергоэффективных и экологически чистых электрических технологий. Помимо этого, такие силовые установки, как правило, более компактны, чем аналогичные по мощности силовые установки с газотурбинными или поршневыми авиационными двигателями. С дальнейшим развитием технологий электродвигателей, в первую очередь мощности и емкости батарей (аккумуляторов), опыт малой и региональной авиации, очевидно, будет масштабироваться на технологии турбореактивных двигателей. Таким образом, направление малошумных и экологичных гибридных, а также электрических силовых установок становится одной из определяющих технологий для будущего авиации.

Напомним, что непрерывно возрастающие с середины 1990-х годов требования по шумности и экологичности авиадвигателей стали одним из ключевых конкурентных условий на мировом рынке авиастроения и, что более важно, авиационных перевозок. Именно стандарты по шумности и экологичности «закрыли небо» для пассажирских самолетов отечественного производства в 1990-е годы (в силу требований международного регулятора ИКАО), что привело к массовому «пересаживанию» российских авиакомпаний на машины иностранного производства и в итоге чуть не похоронило авиационную индустрию РФ.

Подчеркнем, любое отставание в области технологий авиадвигателестроения в перспективе может стать фатальным. Для мировой авиаиндустрии технологии электрических авиадвигателей выступают ультимативным условием сохранения места в элитном клубе авиастроения. Для России эти технологии имеют особое значение. Распад Советского Союза привел к разрыву многих технологических цепочек, из-за чего наша страна лишилась собственного производства не только малых и средних грузопассажирских самолетов, которые традиционно выпускал оставшийся на Украине «Антонов», но и турбовинтовых, а также поршневых двигателей.

Госпереворот в Киеве, воссоединение Крыма с Россией и начало гражданской войны в Донбассе аукнулись для отечественного авиастроения разрывом военно-технического сотрудничества с Украиной. В связи с этим, применительно к российскому авиастроению, обычно сразу вспоминают о большом дефиците газотурбинных двигателей для вертолетов, ранее поставлявшихся украинским предприятием «Мотор Сич». Однако это являлось хоть и серьезной, но не единственной неприятностью, с которой пришлось столкнуться отечественному авиапрому после событий 2014 года…

Устаревшие технологии не нужны

Количество актуальных позиций для импортозамещения еще больше умножили санкции против России, введенные западными странами. За большим было сложно увидеть малое, и в тени наиболее острых проблем отечественного авиастроения спряталась все более возрастающая проблема воссоздания региональной и малой авиации.

Оказалось, что нарастить местное и региональное сообщение просто нечем! В первую очередь, из-за отсутствия моторов — простых в эксплуатации, массовых и недорогих. Проекты развития региональной авиации на базе локализации в РФ производства чешских машин L- 410/610 замерли по причине отказа США и Канады поставлять для этих самолетов турбовинтовые двигатели. Собственных аналогов этих турбовинтовых «движков» Россия не имела.

Не менее острой оказалась и проблема насыщения отечественного авиапарка современными легкими учебными самолетами, в том числе в интересах Минобороны России. Поставка австрийских учебно-тренировочных самолетов Diamond DA42Т была заблокирована. Теоретически создать для него отечественную замену было вполне возможно, практически же для российской альтернативы «австрийцу» у нас вновь не имелось подходящего авиадвигателя. Из-за отсутствия современных самолетов малой авиации собственного производства в РФ закрылись практически все частные авиашколы, а в гражданском секторе осталось только два училища. Итог — в стране ощущается все более возрастающий дефицит пилотов.

Отсутствие собственного производства турбовинтовых и поршневых и авиадвигателей крайне болезненно сказалось на развитии в РФ и индустрии беспилотных летательных аппаратов. Между тем не только опыт современных военных конфликтов, но и задачи освоения Арктического региона настоятельно требуют развития в России беспилотной авиации. Но реализовать это без одновременного создания в стране соответствующей линейки двигателей, которыми можно было бы оснащать российские «беспилотники», невозможно.

При этом осилить проблематику создания авиадвигателей, подходящих для современных БПЛА, а также самолетов региональной и малой авиации, путем некой авральной реанимации советского наследия тоже нельзя. Воссоздавать устаревшие технологии на голом месте, тем самым заранее обрекая себя на «скамейку отстающих», банально бессмысленно.

Зато технологии электрических авиадвигателей позволяют это отставание успешно ликвидировать, попутно удерживая высокий темп технологической конкуренции. Это может стать локомотивом развития целого разветвления сопутствующих технологий, имеющих стратегическое значение, например создание современных аккумуляторов. Такая технология будет востребована практически в каждой нише российского машиностроения.

Государство все понимает

Что еще добавить к сказанному? Электрический авиадвигатель откроет международные рынки для российской региональной и малой авиации, позволит начать создание новых, а также возобновить производство уже проверенных моделей малой авиации, вроде того же четырехместного поршневого самолета-такси Ил-103, спроектированного под американский Teledyne Continental Motors IO-360ES и, по понятным причинам, сейчас оставшегося без «движка».

Словом, создание серийного электрического авиадвигателя — задача крайне нужная и очень актуальная. Отрадно, что государство это понимает и, наконец-то, делает заметные шаги в направлении реального решения данной задачи. Об этом-то как раз и свидетельствует начало наземных испытаний Як-40ЛЛ, оснащенного отечественным электрическим авиадвигателем на высокотемпературных сверхпроводниках.