ЦИАМ продолжает исследования применения в авиации топливных элементов

Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова» (ЦИАМ) проводит исследования по применению в авиации топливных элементов, сообщил первый заместитель генерального директора по науке Валентин Солонин.

В качестве прикладной задачи ЦИАМ исследует возможность создания беспилотного летательного аппарата (БЛА) с рекордной продолжительностью полета в целях подтверждения длительной работоспособности топливных элементов, уточнил он.

По словам В.Солонина, в настоящее время работа по применению топливных элементов в авиации находится на стадии организации исследований в области создания авиационных двигателей с применением углеводородного топлива. «Проводимые исследования ведутся в рамках государственной программы, но объемы финансирования пока не позволяют выйти на широкомасштабные исследования», — отметил собеседник.

По его мнению, ограниченное финансирование не позволяет осуществить формализацию общей программы работ, в том числе подключить к выполняемым работам другие предприятия в части кооперационных поставок. «ЦИАМ на сегодня имеет планы работ, сформированы определенные группы возможных исполнителей, в том числе и в атомной промышленности, где зарождались эта тематика, а также в российской Академии наук. Сегодня нужна организационная основа в виде финансирования, чтобы сформулировать общую программу, подключить соисполнителей и начать полномасштабные исследования», — уверен замдиректора ЦИАМ.

Он также напомнил, что в 1990-х годах была фактически свернута широкомасштабная работа, которая велась в нашей стране, по внедрению в авиации альтернативных видов топлива, в частности, водородной энергетики. В перспективе ожидалось обеспечить двукратное повышение топливной эффективности авиационного двигателя при одновременном снижении практически до нуля эмиссии вредных веществ.

Необходимо отметить, что водородные топливные элементы существуют и широко используются в других отраслях, но они не удовлетворяют условиям применения в авиации по массогабаритным параметрам.

По словам заместителя руководителя ЦИАМ, проект экспериментального беспилотного летательного аппарата «ЦИАМ-Рекорд» с рекордной продолжительностью полета должен явиться демонстратором концепции применения топливных элементов в авиации.

Силовая установка БЛА состоит из маршевого двигателя с топливным элементом «Aeropak 2» мощностью 250 Вт. Бортовая энергосистема — Li-Po аккумулятор. Топливо — газообразный водород под давлением 300 атм. с объемом 2х7 л. Расчетная взлетная масса беспилотника составляет 13–14 кг, высота полета — до 3000 м, максимальная скорость — до 126 км/ч, максимальная крейсерская скорость — 90–95 км/ч, скорость полета на продолжительность — 80 км/ч, продолжительность полета 30–36 часов. Размеры беспилотника: размах крыла 5,9 м, длина 2,9 м. Тянущий воздушный винт имеет диаметр 500 мм.

В.Солонин также напомнил, что в ноябре 2010 года совершил первый полет БЛА «ЦИАМ-80», созданный в ЦИАМ с участием некоторых других организаций. Этот беспилотник стал первым в России летательным аппаратом, энергия для полёта которого вырабатывалась топливным элементом — электрохимическим генератором энергии. В качестве топлива использовался сжатый водород, в качестве окислителя — кислород воздуха.

Как сообщалось ранее, в ЦИАМ разработаны два типа БЛА с питанием электродвигателей силовой установки от топливных элементов — ЦИАМ-80 и ЦИАМ-80–2. Первый полет ЦИАМ-80 совершил 4 ноября 2010 года, ЦИАМ-80–2 - 27 ноября 2010 года. ЦИАМ-80 — первый в отечественной истории БЛА бортовые потребности в энергии которого обеспечивалась батареей топливных элементов — электрохимическим генератором электрической энергии. ЦИАМ-80 и ЦИАМ-80–2 являются чисто исследовательскими аппаратами, демонстраторами новых и перспективных технологий и не рассчитаны на практическое применение.

Беспилотник ЦИАМ-80 имеет при длине 1,184 м и размахе крыла 1,700 м взлетную (стартовую) массу 2,6 кг. Скорость его полета составляет до 60 км/ч, а продолжительность полета — до 5 часов. Воздушный винт — тянущий диаметром 300 мм. Управление дистанционное по радиоканалу. БЛА ЦИАМ-80–2 массой 10 кг существенно больше, чем ЦИАМ-80. Он оборудован баком объемом 1,1 л, рассчитанным на хранение водорода с давлением 300 атм. Этот БЛА имеет расчетную продолжительность полета порядка 5–6 часов.