В России разрабатывают новый гибридный авиационный двигатель с использованием водорода

Одной из ключевых инноваций станет использование жидкого водорода в качестве хладагента, что позволит почти утроить мощность электрических машин. О проекте рассказал генеральный директор ЦИАМ Андрей Козлов.

Разрабатываемая ГСУ обладает мощностью 1,5–2 МВт (около 2–2,7 тыс. л.с.), что делает её подходящей для региональных самолётов будущего. В перспективе (2030–2035 годы) эти двигатели могут использоваться на 19-местных лайнерах, а к 2040-м годам — на более вместительных региональных воздушных судах.

Ключевым технологическим достижением станет замена жидкого азота (кипение при -196 °C) на жидкий водород (кипение при -253 °C) для охлаждения. Как пояснил Козлов, снижение температуры хладагента на 57 градусов обеспечивает троекратное увеличение мощности электрических машин при сохранении компактности и массы установки. В будущем жидкий водород можно использовать и в качестве основного топлива, так как он обеспечивает высокую энергетическую плотность и не выделяет углекислый газ при сжигании.

Ранее ЦИАМ завершил испытания первой гибридной установки на летающей лаборатории Як-40ЛЛ. Установка мощностью 500 кВт (679 л.с.) включала газотурбинный двигатель, генератор, электродвигатель с высокотемпературными сверхпроводниками и литий-ионные аккумуляторы. На взлёте и при наборе высоты использовались газотурбинный двигатель и аккумуляторы, а в крейсерском режиме работал только газотурбинный двигатель, который заряжал аккумуляторы.

Испытания подтвердили работоспособность технологии, позволив сделать значительный шаг к снижению расхода топлива и выбросов. По оценкам ЦИАМ, гибридная схема может сократить расход топлива до 20%, а использование единственного газотурбинного двигателя вместо двух уменьшает износ и повышает надёжность.

Создание ГСУ поднимает вопросы адаптации авиационных технологий. Главный редактор Avia.ru Роман Гусаров отметил, что для реализации этой концепции потребуется разработка новых самолётов, оптимизированных под гибридные установки. ГСУ сочетает в себе преимущества меньшего веса и экономичности, что увеличивает грузоподъёмность самолёта и снижает эксплуатационные расходы.

Заместитель главного редактора журнала «Авиапанорама» Владимир Попов добавил, что жидкий водород открывает уникальные возможности, но его использование сопряжено с техническими сложностями. Основной вызов — обеспечение надёжного охлаждения без значительного утяжеления конструкции.

Работа ЦИАМ демонстрирует серьёзный потенциал России в области гибридных авиационных технологий. Проект ГСУ не только отвечает современным экологическим стандартам, но и открывает возможности для разработки более экономичных и эффективных самолётов. Успешные испытания и использование жидкого водорода подтверждают способность отечественных инженеров решать сложные задачи, определяя вектор развития авиации в XXI веке.