Лайнер будущего: представлен гибридный самолет с двигателями-вентиляторами
Компания Electra представила концепцию гибридного пассажирского самолета, рассчитанного на перевозку более 100 человек. Проект разработан в рамках программы НАСА и сочетает электрификацию, улучшенную аэродинамику и интеграцию планера с силовой установкой для повышения топливной эффективности и снижения вредных выбросов, сообщает New Atlas.
В отличие от традиционных подходов, где электродвигатели просто добавляются к существующей конструкции, новый самолет AACES 2050 базируется на разработке Массачусетского технологического института под названием D8. Его отличительная черта — фюзеляж в форме «двойного пузыря», состоящий из двух соединенных трубчатых секций. Такая геометрия, напоминающая конструкцию Boeing Stratocruiser 1940-х годов, позволяет не только увеличить внутренний объем без удлинения корпуса, но и превращает фюзеляж в подобие несущего крыла, генерирующего значительную часть подъемной силы. Это, в свою очередь, дает возможность уменьшить размеры основных крыльев.
Особое внимание привлекает гибридная силовая установка. Под крыльями размещены два турбовентиляторных двигателя, которые создают основную тягу и одновременно вырабатывают электроэнергию. В хвостовой части фюзеляжа установлены три электрических вентилятора, питаемых от встроенных многомегаваттных генераторов, подключенных к турбовентиляторам.
Такое решение может показаться неочевидным: зачем использовать реактивные двигатели для питания электрических вентиляторов, если они могут создавать тягу напрямую, и как оправдать потери при преобразовании энергии? Ответ кроется в аэродинамике. Конфигурация позволяет использовать пограничный слой воздуха, обтекающего фюзеляж, для повышения эффективности. Двигатели на пилонах под крыльями забирают чистый набегающий поток, тогда как над фюзеляжем образуется толстый слой замедленного воздуха, который в обычных условиях создает турбулентный след и рассеивает энергию.
В конструкции AACES 2050 задние вентиляторы захватывают этот низкоэнергетический пограничный слой до того, как он сформирует отрывной след. Это снижает лобовое сопротивление и возвращает энергию, которая в противном случае была бы потеряна из-за турбулентности. В результате повышается эффективность тяги, уменьшаются расход топлива и выбросы, а также появляется возможность сделать двигатели меньше и легче. Ранее в Британии представили 44-местный самолет нового типа.
На бумаге концепция выглядит привлекательно, однако инженерам предстоит решить ряд практических задач: управление передачей энергии, отвод тепла и снижение шума от электрических вентиляторов, которые могут создавать высокий уровень шума. Разработчики стремятся к созданию концепции, которую можно будет сертифицировать и эксплуатировать в реальных авиакомпаниях, а не только показывать на бумаге.
