Проведены испытания энергоузла для авиации на основе топливного элемента

Специалисты Исследовательского центра «Гибридные и электрические силовые установки» Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») успешно испытали демонстратор авиационной энергетической установки на основе водородного топливного элемента мощностью 35 кВт. Испытания прошли на базе Санкт-Петербургского морского государственного технического университета (СПбГМТУ) в г. Приморске.

Такая энергоустановка сможет работать и как вспомогательная силовая установка для «больших» летательных аппаратов, и служить основным источником энергии для электрических силовых установок малоразмерных ЛА.

В перспективе запланированы ее испытания на сверхлегком пилотируемом самолете «Сигма-4Э», оснащенном электрическим двигателем мощностью 60 кВт. Посетители авиасалона МАКС 2021 могли видеть эту летающую лабораторию на экспозиции ЦИАМ.

Помимо непосредственно батареи топливных элементов, которые преобразуют поступающие водород и воздух в электричество, в состав энергоузла входит система обеспечения ее функционирования. Основная сложность системы в том, что на входе в батарею топливных элементов необходимо одновременно строго выдерживать давление, расход, температуру и влажность воздуха, давление, расход и температуру водорода, а также давление, расход и входную температуру охлаждающей жидкости.

«Кроме того, водород в батарею топливных элементов должен подаваться с избытком, и чтобы не выбрасывать его в атмосферу, мы разработали специальный струйный аппарат для его возврата с выхода на вход. Но перед этим из водорода необходимо удалить влагу, которой он насыщен на выходе из батареи», — комментирует директор Исследовательского центра Антон Варюхин.

Практически все системы энергоузла разработаны в ЦИАМ совместно с СПбГМТУ.

Ранее батарея топливных элементов прошла испытания на стенде ФГУП «Крыловский ГНЦ». Этот специализированный стенд самостоятельно обеспечивал подготовку и подачу газов, термостабилизацию и управление. Целью испытаний в СПбГМТУ была отработка собственной подобной системы перед установкой на летательный аппарат.

Тематикой исследования топливных элементов для нужд авиации ЦИАМ занимается с 2008 года. Специалистами Института было разработано и создано четыре БПЛА с силовой установкой на водородных топливных элементах с воздушным охлаждением.

«После летных испытаний нашей летающей лаборатории «Сигма-4Э» с новым энергоузлом можно будет масштабировать полученные результаты с использованием научно-технического задела ЦИАМ и создавать экологичные энергетические установки на основе водородных топливных элементов для различного назначения, будь то авиация или наземный транспорт», — говорит генеральный директор ЦИАМ Андрей Козлов.

Для справки:

ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») – единственная в стране научно-исследовательская организация, осуществляющая комплексные научные исследования и научное сопровождение разработок в области авиадвигателестроения – от фундаментальных исследований физических процессов до совместной работы с ОКБ по созданию, доводке и сертификации новых двигателей и наземных газотурбинных установок. Все отечественные авиационные двигатели создавались при непосредственном участии института и проходили доводку на его стендах.

Национальный исследовательский центр «Институт им. Н.Е. Жуковского» (далее – Центр) создан в соответствии с Федеральным законом от 4 ноября 2014 года № 326-ФЗ, принятым во исполнение поручения Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина от 15 сентября 2011 г. № ВП-П7-6543, для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики.

Центр осуществляет от имени Российской Федерации полномочия учредителя и собственника имущества организаций в соответствии с перечнем, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 декабря 2015 года № 2489-р, в порядке и объеме полномочий, которые устанавливаются Правительством Российской Федерации.

В состав ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»» входят следующие предприятия: ФАУ «ЦАГИ» (г. Жуковский, Московская область); ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (г. Москва); ФАУ «ГосНИИАС» (г. Москва); ФАУ «СибНИА им. С. А. Чаплыгина» (г. Новосибирск); ФКП «ГкНИПАС» (пос. Белозерский, Московская область).

Пресс-служба ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова»