Сотрудники научно-исследовательского отдела кафедры 310 «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» Московского авиационного института при участии сотрудников лаборатории № 2 Передовой инженерной школы (ПИШ) МАИ и кафедры автоматизированного электропривода МЭИ разработали и успешно испытали легкие и мощные экспериментальные образцы электродвигателя и силового электронного блока управления с жидкостным охлаждением, которые являются частью силовой установки для аэротакси и грузового беспилотного авиационного транспорта. О том, в чем уникальность разработки, и перспективах ее применения, рассказал ведущий инженер лаборатории № 2 ПИШ МАИ, главный конструктор системы Дмитрий Шишов.
— Беспилотники в аэрологистике — общемировой тренд. Нашей команде удалось создать и испытать элементы силовой установки, не уступающие по удельным параметрам зарубежным аналогам. Разработка уникальная, в открытых источниках информация об отечественных аналогах отсутствует, – отметил Дмитрий Шишов. – При этом у нас достаточно много компаний, занимающихся тяжёлыми БПЛА, которым данная технология была бы интересна.
В авиации вес конструкции аппарата, всех систем, в том числе силовой установки, играет критически важное значение. Чем легче масса аппарата при заданном уровне мощности, тем больше полезного груза он может поднять и перевезти. Сегодня в этой сфере наиболее сложным является вопрос источника энергии: аккумуляторы все ещё слишком тяжелые, а существующие водородные установки обладают малой мощностью а инфраструктура для их использования еще не создана.
В проекте МАИ участвуют два коллектива. Разработчиком и интегратором электрической силовой установки выступает МАИ. Кроме того, электродвигатель и аккумуляторную батарею проектировали и изготавливали в МАИ. Электронный блок разработали и изготовили в МЭИ совместно с ООО «НПФ „Вектор“». Силовая установка состоит из синхронного электродвигателя с постоянными магнитами на внешнем роторе, электронного блока и высоковольтной литий-полимерной аккумуляторной батареи. Электродвигатель и блок силовой электроники имеют жидкостное охлаждение и позволяют получить на валу электродвигателя мощность 150 кВт при частоте вращения 2 тыс. оборотов в минуту. При этом конструкция электродвигателя может выдерживать осевую нагрузку весом в почти тонну.
— Мы совместили в нашей конструкции ряд ключевых технологий: пакет статора из самой лучшей электротехнической стали 49К2ФА, высококоэрцитивные постоянные магниты на основе неодима, собранные по схеме Хальбаха, жидкостное охлаждение статора. В конструкции применены легкие титановые сплавы и композиты, — объяснил Дмитрий Шишов.
В 2024 году данная силовая установка прошла испытания, в рамках которых были подтверждены все основные параметры. В ближайших планах — работа по усовершенствованию конструкции и интеграция в аппарат и переход к летным испытаниям.
Видео можно посмотреть в тг-канале МАИ. Благодарим пресс-службу МАИ за помощь в подготовке материала.