ГИБРИДНЫЕ АВИАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОСИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ

Назначение

Электросиловые установки (ЭСУ) предназначены для привода воздушного винта фиксированного шага на беспилотных и пилотируемых летательных аппаратах (ЛА) различного назначения. Основное назначение ЭСУ - это многократное снижение эксплуатационных расходов. ЭСУ придают ЛА новые потребительские качества и повышают его конкурентоспособность на внутреннем и зарубежном рынках сбыта.

Рис. 1. Схема авиационной ЭСУ с питанием от мотор-генератора.1 – воздушный винт;

2 – редуктор; 3 – электродвигатель;4 – блока коммутирующей и управляющей электроники;

5 – аккумуляторная батарея; 6 – пульт управления; 7 – конвертер; 8 – силовой выпрямитель;

9 – интегрированный стартер-генератор; 10 – ДВС; 11 – топливный бак.

Описание конструкции

На режиме запуска электрический ток из предварительно заряженной аккумуляторной батареи 5 через конвертер 7 подается на СГ 9, который, работая в режиме стартера, запускает ДВС 10.После запуска ДВС 10 СГ 9 переводится в

режим генератора. В ДВС 10 химическая энергия топлива (бензина), хранящегося в топливном баке 11, превращается в механическую энергию вращения выходного вала. Механическая энергия ДВС 10 в СГ 9 превращается в электрическую энергию переменного тока. Переменный ток в силовом выпрямителе 8 преобразуется в постоянный. Некоторое время ДВС 10 работает на подзарядку аккумуляторной батареи 5. На рабочих режимах электроэнергия от СГ 9 через блок коммутирующей и управляющей электроники 4 подается в электродвигатель 3. В нем происходит преобразование энергии электрического тока в механическую энергию вращения выходного вала. Крутящий момент создаваемый электродвигателем 3 передается в редуктор 2. В редукторе частота вращения снижается, а крутящий момент пропорционально возрастает. Далее крутящий момент передается на воздушный винт 1, который, вращаясь, формирует воздушный поток и создает тягу. На режиме запуска электроэнергии вырабатываемой СГ 9 недостаточно. Ее дефицит покрывается за счет энергии, запасенной в аккумуляторной батарее 5. Мощность ДВС 10 и СГ 9, как правило, должна соответствовать мощности ЭД 3, работающего на крейсерском режиме или на 3…5% превышать его для подзарядки аккумуляторной батареи 5.

Основные преимущества

Электросиловые установки обеспечивают:

- снижение начальной стоимости ЛА за счет применения ЭСУ с автомобильным ДВС;

3-х кратное снижение расходов на эксплуатацию ЛА за счет экономии топлива и работы ДВС на автомобильном бензине;
- снижение расхода топлива за счет рекуперации потенциальной энергии ЛА при его спуске;

- многократно повышенный ресурс ЭСУ за счет исключения форсирования ДВС;

- возможность обеспечения вертикального взлета и посадки за счет аккумуляторной батареи, которая позволяет обеспечить до 2 раз большую взлетную мощность ЭСУ по сравнению со входящим в нее ДВС; - 5-ти кратное снижение эмиссии токсичных и загрязняющих веществ;

- значительное снижение шума за счет применения штатной автомобильной системы шумоглушения и размещения ДВС внутри фюзеляжа;

- возможность дополнительного снижения расхода топлива за счет размещения на крыльях солнечных батарей;

- возможность осуществления радиоуправления с земли; относительно низкая стоимость разработки, приемлемая для Российских условий.