«Конкорд» на батарейках. Представлен DualityTM — двигатель-трансформер для полетов через Тихий океан.

Британская компания Helix, специализирующаяся на электротрансмиссиях, объединилась с американским стартапом Astro Mechanica из Калифорнии для создания нового гибридного реактивного двигателя DualityTM. Его задача - сделать дальние сверхзвуковые перелеты быстрее и дешевле, чем раньше.

Новый двигатель представляет собой гибридно-электрическую силовую установку комбинированного цикла. В отличие от традиционных турбореактивных двигателей, DualityTM сочетает турбогенераторное ядро с несколькими высокоплотными по мощности электродвигателями и разносит компрессорные и вентиляторные ступени отдельно от газотурбинной части. Такой подход должен повысить эффективность полета на скоростях до Маха 3 при приемлемых коммерческих затратах.

«Мы невероятно гордимся тем, что наши электродвигатели лежат в основе DualityTM, учитывая его потенциал изменить авиацию и космическую отрасль», - заявил главный инженер по авиакосмическому направлению Helix Дерек Джордану-Бэйли.

Одно из ключевых преимуществ системы - повышение топливной эффективности. Для сверхзвуковых лайнеров, которые летят быстрее скорости звука (более 760 миль в час у уровня моря, то есть около 1220 километров в час), именно расход топлива остается главным экономическим барьером. Разработчики DualityTM хотят сделать эксплуатацию таких машин устойчивой с точки зрения затрат.

В четвертом поколении прототипа используются четыре электродвигателя Helix SPX242-94, которые приводят в движение двухступенчатый компрессор. Каждый двигатель весит всего 31,3 килограмма, но при этом способен выдавать до 400 киловатт пиковой мощности и 470 ньютон-метров крутящего момента. В непрерывном режиме один мотор выдерживает 300 киловатт и 286 ньютон-метров, обеспечивая стабильную тягу в широком диапазоне режимов.

Такое необычно высокое отношение мощности к массе позволяет силовой установке справляться с экстремальными требованиями сверхзвукового обтекания. Гибридно-электрическая архитектура двигателя может работать как турбовентилятор на дозвуковых скоростях, как турбореактивный двигатель на низких сверхзвуковых, и как прямоточный воздушно-реактивный двигатель (рамджет) на более высоких скоростях. Эта гибкость помогает поддерживать оптимальную эффективность от взлета до полета выше Маха 3.

Helix также разрабатывает специальные электродвигатели для пятого поколения силовой установки Astro Mechanica. Они будут использоваться для привода турбогенератора в полноразмерной версии двигателя. Новые моторы должны обеспечивать до 900 киловатт непрерывной мощности как в режиме генератора, так и в режиме привода, а на пике - до 950 киловатт при скоростях вращения до 20 000 оборотов в минуту. Максимальный крутящий момент составит 575 ньютон-метров.

По данным Helix, для надежной работы в экстремальных условиях высотных полетов инженеры разработали новую систему изоляции двигателя, которая защищает оборудование в разреженной атмосфере и при больших перепадах температур. Джордану-Бэйли отмечает, что радиальные электродвигатели Helix с высокой удельной мощностью становятся ключевой технологией для силовой установки Astro Mechanica и позволяют турбогенератору и пропульсивной части работать с эффективностью, необходимой для качественного скачка в авиации, который обещает DualityTM.

В компании подчеркивают, что двигатель Astro Mechanica в сочетании с продвинутой аэродинамикой планера должен лечь в основу первого в мире сверхзвукового самолета, способного выполнять транстихоокеанские рейсы. Цель проекта - превратить высокоскоростные дальнемагистральные перелеты из экзотики в коммерчески жизнеспособный продукт.