Выполнен проект «Разработка силовой установки, интегрированной с планером беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки»

В 2018г компания «ЦТТ «Кулон» завершила НИОКР с финансированием части работ за счет гранта Фонда содействия инновациям. Цель выполнения научно исследовательских работ — разработка силовой установки, интегрированной с планером беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки, из которой вытекают следующие задачи НИР: разработка и испытания опытных образцов роторов двух размерностей для силовой (СУ) газотурбинной установки БЛА, разработка аэродинамической компоновки БЛА, разработка технического облика микрогазотурбинного двигателя (МГТД) мощностью 100/350/500 кВт.

Результаты работ могут быть применены в БЛА вертикального взлета/посадки, выполнения полетов на большую дальность с высокой скоростью.

Выполненный проект сочетал две группы увязанных между собой работ: проектирование новой компактной аэродинамической схемы беспилотных летательных аппаратов с коротким (вертикальным) взлетом и посадкой, проектирование роторов для двух целевых размерностей силовой установки.

В качестве прототипов выбраны наиболее удачные отечественные трубогенераторы для вспомогательных силовых установок (ВСУ) ТА-14-200 (100 кВт эквивалентной мощности), ТА-18 (300-350 кВт в зависимости от модификации), ТА-500 (проект модификации ТА-14-200 путем масштабирования на эквивалентную мощность 500 кВт). В настоящем проекте, не трогая камеру сгорания, топливную систему и вспомогательные системы, переработаны роторы прототипов с целью убрать масляную смазку и редукторный привод генератора. Генератор в рамках  настоящего проекта предполагался синхронным, высокочастотным. Для роторов разрабатывались полностью новые компрессор и турбина.

На первом этапе проекта решены следующие задачи: разработана аэродинамическая компоновка беспилотного летательного аппарата, разработан технический облик микрогазотурбинного двигателя мощностью 100/350/500 кВт, разработана эскизная конструкторская документация ротора для двигателя мощностью 100/350 кВт, изготовлен макет ротора. Выполненный анализ позволил уточнить требования к силовым установкам.
На втором этапе решены следующие задачи: разработаны и испытаны аэродинамические модели, разработана конструкторская документация на опытный образец ротора МГТД-100/350, проведены конструкторские испытания опытных образцов ротора МГТД-100/350, по итогам которых доработана конструкторская документация.
На третьем этапе решены следующие задачи: разработана окончательная аэродинамическая компоновка, разработана конструкторская документация на опытный образец ротора МГТД-500, изготовлен и испытан опытный образец ротора МГТД-500, доработана конструкторская документация по итогам конструкторских испытаний, выпущена эксплуатационная инструкция.

В ходе проекта сочетались методы вычислительного и физического эксперимента, выполнялось сопоставление результатов с условной газотурбинной установкой, полученной масштабированием установки Capstone C30. Результаты могут быть  непосредственно использованы для проектирования и производства силовых установок мощностью 60, 100, 200, 260, 350 и 500 кВт на базе газогенераторов ТА14 и ТА18 производства НПП «Аэросила», г.Ступино.  Для отработки аэродинамических характеристик потребовалось усовершенствовать методику расчета толстых крыльев, по итогам которых выпущено две научные статьи.

Работы в рамках договора №87ГРНТИС5/26027 от 22.12.2016 выполнены в запланированном объеме и в полном соответствии с техническим заданием, поданы две заявки на полезную модель и одна заявка на изобретение.