3 240 км/ч на метане: революционный двигатель прошел первые испытания

Основанная в 2021 году компания Astro Mechanica разработала турбоэлектрический адаптивный двигатель, который обещает революционизировать авиацию, обеспечивая эффективность как на дозвуковых, так и на сверхзвуковых скоростях. Инновация основана на использовании технологий из области электромобилей, что позволяет интегрировать преимущества турбореактивных и турбовентиляторных двигателей в одном устройстве.

Двигатель состоит из двух частей: турбогенератор вырабатывает электричество для питания электродвигателей, которые независимо приводят в движение компрессор и турбовентилятор. Это дает возможность регулировать объем сжатого воздуха и оптимизировать процесс сгорания, что значительно повышает эффективность двигателя на различных скоростях.

11 октября 2024 года компания успешно провела первый огневой тест третьего поколения двигателя, достигнув 30% мощности. Традиционные турбореактивные двигатели показывают высокую эффективность на сверхзвуковых скоростях, но расходуют большое количество топлива на малых скоростях. Например, знаменитый Concorde отличался невероятной топливной затратностью, что существенно ограничивало его эксплуатацию. Турбовентиляторные двигатели, в свою очередь, более экономичны на дозвуковых скоростях, но страдают от аэродинамического сопротивления при ускорении.

Турбоэлектрический двигатель Astro Mechanica работает в трех режимах. Первый режим использует электродвигатель для вращения компрессора без активного сгорания, что идеально для наземных операций и медленного полета. Во втором режиме двигатель переходит в режим турбореактивного сгорания, что позволяет преодолевать скорость звука, при этом компрессор остается на электрическом приводе. Третий режим работает по принципу прямоточного воздушно-реактивного двигателя, используя только давление воздуха на сверхзвуковых скоростях, что теоретически позволяет достигать скорости свыше Mach 3.

Разработчики утверждают, что такая технология могла бы увеличить дальность полета Concorde на 61%. Первый прототип уже достиг скорости 3 240 км/ч (Mach 3). Кроме того, новый двигатель способен работать на сжиженном природном газе, который дешевле традиционного авиационного топлива, содержит больше энергии на единицу веса и выделяет на 30% меньше CO2. Также предусмотрена возможность работы на синтетическом метане, что делает двигатель адаптивным к будущим видам топлива.

Astro Mechanica делает ставку на снижение стоимости эксплуатации. Современные турбореактивные двигатели, такие как CFM LEAP-1B, стоят около 14 миллионов долларов за единицу, в то время как адаптивные двигатели компании обещают быть более доступными благодаря меньшему числу движущихся частей и дешевизне используемого топлива.

В будущем компания планирует создать экспериментальный самолет, оснащенный четырьмя такими двигателями, и совершить беспосадочный сверхзвуковой перелет из Сан-Франциско в Токио для сбора данных и дальнейшей оптимизации технологии.