Объединенная авиастроительная корпорация, Институт проблем химической физики РАН и Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова представили образцы беспилотных летательных аппаратов (БЛА), работающих на инновационных водородно-воздушных топливных элементах.

Летом этого года ученые Лаборатории ионики твердого тела Института проблем химической физики РАН в Подмосковье провели серию испытательных полетов БЛА, оснащенных энергоустановкой на водородно-воздушных топливных элементах. Полеты показали, что по ряду параметров отечественные топливные элементы уникальны или превосходят лучшие мировые образцы.

"Новые топливные элементы позволяют беспилотникам находиться в воздухе около сорока часов, они надежны и могут работать в суровых российских погодных условиях, а в ближайшем будущем будут пригодны для использования в условиях Крайнего Севера. Сфера применения водородных топливных элементов крайне широка - от энергетики до автомобилестроения. Но именно на беспилотниках наглядно удалось продемонстрировать практическую ценность разработок наших ученых", - отметил вице-президент РАН, директор Института проблем химической физики РАН академик Сергей Алдошин.

"Процесс создания бортовой энергетической установки для перспективных летательных аппаратов, в том числе маршевой силовой установки, на основе высокоэффективных нетрадиционных источников энергии требует решения сложнейших проблем: научных, конструкторских, технологических, материаловедческих и относящихся к компетенции многих ОКБ, отраслевых и академических институтов. Наш институт, как головной научный центр, отвечающий за высокий научно-технический уровень разработок маршевых и вспомогательных авиационных энергоустановок, вместе с коллегами-самолетчиками и учеными РАН продолжает поиск перспективных решений", - подчеркнул заместитель генерального директора - научный руководитель ЦИАМ Александр Ланшин.

Беспилотные летательные аппараты (БЛА или БПЛА) в большинстве своем пока летают либо на бензиновых двигателях, что предполагает шум, помехи, вибрацию, повышенную пожароопасность, либо на электродвигателях с питанием от аккумуляторных батарей. Они лишены недостатков ДВС, но имеют существенные объективные ограничения по времени полета из-за существенной массы и невысокой энергоемкости аккумуляторов.

Водородно-воздушные топливные элементы, снабжающие электроэнергией двигатель летального аппарата, позволяют объединить достоинства обоих типов БЛА.

У водородно-воздушных топливных элементов есть несколько преимуществ. Высокий коэффициент полезного действия. Химическая энергия топлива непосредственно превращается в электроэнергию. Долговечность - средний срок службы топливного элемента достигает 5000 часов. Высокая экологичность и компактность. В воздух выделяется лишь водяной пар. Топливные элементы легче и имеют меньшие размеры, чем традиционные источники питания, производят меньше шума, меньше нагреваются, более эффективны с точки зрения топливной экономичности.

Большинство инноваций в отечественных самолетах будут связаны с созданием легких и мощных элементов питания нового поколения. Успешное использование элементов питания нового поколения позволит существенно увеличить ресурс маршевых двигателей и добиться экономии авиатоплива как при создании новых машин, так и при модернизации действующих гражданских лайнеров, а также облегчить вес самолета и увеличить безопасность и удобство полетов, - отметил директор Научно-технического центра ОАК Владимир Каргопольцев.

Проект выполняется в тесной кооперации РАН с научными и производственными организациями - Центральным институтом авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, ООО "АФМ-Серверс", ЗАО "Аэрокон", ЗАО "НЕЛК", Объединенной авиастроительной корпорацией. Налажен полупромышленный выпуск образцов топливных элементов, полученные технологии планируется использовать при строительстве новых отечественных самолетов.

ФГУП "ЦИАМ имени П.И. Баранова" - 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, в том числе наземных газотурбинных установок. Все отечественные авиационные двигатели создавались при непосредственном участии института и проходили доводку на его стендах.

Источник: ЦИАМ