В США испытали первый в мире гибрид турбовентиляторного и турбореактивного двигателя с движками от электромобилей
Стартап из Кремниевой долины, насчитывающий всего восемь сотрудников, предлагает решение, которое может сделать сверхзвуковую авиацию экономически viable. Компания Astro Mechanica завершила испытания прототипа гибридного реактивного двигателя, способного адаптироваться к любому скоростному режиму — от руления по взлетной полосе до гиперзвука. Если технология будет масштабирована, легендарный «Конкорд» с такими силовыми установками смог бы преодолевать на 61% большее расстояние без дозаправки.
Электрический «умный» компрессор: отказ от компромиссов
Главная проблема классической реактивной авиации — узкая специализация двигателей. Турбовентиляторные моторы эффективны на дозвуковых скоростях, но на сверхзвуке их вентилятор создает избыточное сопротивление. Турбореактивные, наоборот, оптимальны для преодоления звукового барьера, но прожорливы и малоэффективны на малых скоростях. Инженеры Astro Mechanica предложили радикально иной подход: заменить механическую связь компрессора с валом турбины на электрическую.
Три режима работы одной силовой установки
В основе разработки лежит адаптивный гибридный двигатель с двумя независимыми электромоторами. Один отвечает за вращение вентилятора (турбовентиляторный блок), второй — за работу компрессора высокого давления (турбореактивная часть). Такая архитектура позволяет программно менять степень сжатия воздуха в зависимости от текущей скорости полета. На взлете и при дозвуковом крейсерском режиме система работает как обычный турбовентилятор. При разгоне до сверхзвука электродвигатели перестраивают геометрию воздушного тракта, превращая установку в чисто реактивную. На гиперзвуковых скоростях двигатель фактически становится прямоточным, используя энергию набегающего потока.
Цифры и амбиции: от стенда до Токио
В ходе недавних испытаний третьего поколения двигателя разработчики вывели его на 30% от номинальной мощности, подтвердив работоспособность концепции. Следующая цель — постройка полноценного демонстратора. В планах компании — четырехмоторный сверхзвуковой самолет, где два фирменных адаптивных двигателя будут работать в паре с двумя стандартными турбовинтовыми GE CT7. Первым коммерческим маршрутом такого лайнера должен стать беспосадочный перелет из Сан-Франциско в Токио.
Для сравнения: знаменитый «Конкорд» сжигал около двух тонн топлива только на этапе руления от места стоянки до взлетно-посадочной полосы. Адаптивная система Astro Mechanica, по замыслу создателей, позволит оптимизировать расход горючего на всех этапах полета, делая сверхзвуковые перевозки экономически сопоставимыми с обычными.
Компания была основана всего три года назад, и ее штат составляет лишь восемь человек. Тем не менее, предлагаемый подход к силовой установке способен перевернуть рынок деловой и коммерческой авиации. Если технология будет доведена до серийного образца, авиастроители получат универсальный двигатель, стирающий грань между дозвуковыми и сверхзвуковыми полетами.
