Суперджет-100 и авиапром России вообще

Цитата: User78 от 02.02.2021 21:32:28Для этого возьмём за условную единицу произведённой продукции (пусть будет Z) один Ан-148.
Суперджет SSJ-100 - это более крупный и более сложный самолёт чем Ан-148, более дорогой. Он эквивалентен примерно полутора Ан-148. Значит его производство - это 1,5*Z.

Один Ил-112В или Ил-114-300 по сложности производства эквивалентен примерно половине Ан-148
Один МС-21 эквивалентен примерно 4 шт. Ан-148
Один Ил-76МД-90А или Ил-96-300 эквивалентен примерно 6 шт. Ан-148
Один Ил-96-400 эквивалентен 7 шт. Ан-148
Годовая программа ремонта, сервисного обслуживания и производства запчастей на ВАСО потянет еще на 30% Ан-148

Получается, произвести 20% Ан-148 на ВАСО - это 0,2, 10% компонентов SSJ-100 - 0,15, 10% компонентов МС-21 - 0,4, 40% компонентов Ил-114-300 - 0,2, 5% компонентов Ил-76МД-90А - 0,3.

Цифры у Вас просто от фонаря. Для того чтобы оценить загрузку нужно знать сколько человеко-часов было затрачено на каждую из задач. Ну и стоимость этих человеко-часов т.к. для разных работ она разная. Не, конечно можно помечтать что сборка пилонов для МС-21 оказывается в 2 раза круче окончательной сборки Ан-148 со всеми испытаниями, вопрос только кто в подобную чушь поверит.

Маленький оффтопчик, поскольку эта ветка посвящена гражданскому авиастроению, но новость очень важная и я решил все-таки запостить ее: 

Москва и Дели достигли предварительной договоренности о совместном производстве истребителей МиГ-35 - замглавы ФСВТС РФ

Москва и Дели предварительно договорились о совместном производстве МиГ-35 в случае победы РФ в тендере на 110 истребителей, сообщил "Интерфаксу" замглавы Федеральной службы по военно-техническому сотрудничеству (ФСВТС) России Владимир Дрожжов.
       "Достигнута предварительная договоренность с индийской корпорацией HAL о совместном участии в проекте", - заявил Дрожжов.
       По его словам, "Рособоронэкспорт" уже направил индийской стороне предложение о поставке истребителей МиГ-35 в рамках полученного запроса на информацию (RFI), а в ходе авиасалона МАКС-2019 были проведены полеты индийских летчиков на МиГ-35.
       "Ожидаем объявление индийской стороной тендера на поставку самолетов. Но более быстрая и надежная работа по этому вопросу и поставка самолетов может быть организована на основе межправительственного соглашения", - сказал замглавы ФСВТС. (...)
. 
      Помимо российских истребителей, в этом тендере планируют участвовать американские F/A-18 и F-16 Fighting Falcon, европейский Eurofighter Typhoon, французский Rafale, а также шведский Gripen E.
 
       Ранее сообщалось, что по условиям тендера на закупку 110 многоцелевых истребителей для ВВС Индии, 17 из них должны быть поставлены готовыми, а остальные 93 построены в Индии по лицензии местным "стратегическим партнером". Также задание требует широкой передачи технологий индийскому производителю и подготовки индийских кадров. Источники в министерстве обороны Индии сообщали, что стоимость программы закупки оценивается в $15-$18 млрд. 
 
https://www.militarynews.ru/story.asp?rid=1&nid=545188&lang=RU

Цитата: Thor от 03.02.2021 15:44:44Цифры у Вас просто от фонаря. Для того чтобы оценить загрузку нужно знать сколько человеко-часов было затрачено на каждую из задач. Ну и стоимость этих человеко-часов т.к. для разных работ она разная.

Естественно, все цифры примерные. Я так и написал, что это грубое приближение.
Сделать 20% маленького Ан-148 или целиком собрать весь планер Ил-96-400 - это совсем разное количество человекочасов, поэтому приходится вводить весовые коэффициенты. 

Цитата: Thor от 03.02.2021 15:44:44Не, конечно можно помечтать что сборка пилонов для МС-21 оказывается в 2 раза круче окончательной сборки Ан-148 со всеми испытаниями

Ан-148 приходил на ВАСО с Украины уже в виде готовых крупных узлов, особенно в последние годы его производства, когда локализация на Украине росла.

Вот с сайта superjet.wikidot:
http://superjet.wiki…lan-an-148

Оказывается, чуть ли не весь фюзеляж и все крыло в сборе приходили из Киева, на ВАСО их только соединяли вместе. Сделать с нуля комплект пилонов и мотогондол со всей начинкой  для МС-21 и Ил-76МД-90А таки намного сложнее, это не такая простая часть самолёта как кажется.

...

По поводу участия ВАСО в программе МС-21, я уже приводил данные - около 10% деталей МС-21 будут производиться в Воронеже. Это очень много. 



МС-21-300 будет стоить 100 млн долларов. Себестоимость производства составит ну пусть 65-70 млн долларов. Значит с каждого МС-21 ВАСО будет получать заказов примерно на 6-7 млн долларов. Ан-148 стоил 30 млн долларов, себестоимость производства - около 20 млн долларов. Из них 20% делали на ВАСО, то есть с каждого Ан-148 ВАСО получал заказов на 4 млн долларов.

При этом, за 6 лет (с 2009 по 2015) на ВАСО собрали лишь 20 шт. Ан-148, максимум по 5 шт. в год. ВАСО получал от программы Ан-148 до 20 млн долларов в год, а в иные годы всего по 4 млн долларов. 

Для сравнения, от одной только программы МС-21 ВАСО будет получать с 2024-го года уже более 200 млн долларов в год. В 10 раз больше чем завод получал в самые жирные годы от программы Ан-148. 
___________________________________________________

Ну и чтобы у вас было понимание о сложности производства пилонов и мотогондол для современных больших самолётов вроде МС-21 или Ил-76МД-90А:

ЦитатаПилоны ПД-14 для МС-21 мы сделали впервые. Это сложный агрегат, однако почти все его детали, топливная, гидравлическая, противопожарная системы, система кондиционирования и вентиляции произведены в наших цехах.

https://www.aex.ru/n…12/208564/

Внутри пилона находятся десятки сложных агрегатов - топливная система, гидравлическая и противопожарная система, система кондиционирования и вентиляции - и всё это производится непосредственно на ВАСО. 

Вот ещё по пилонам и мотогондолам с реверсом тяги для Ил-76МД-90А:

ЦитатаМотогондола состоит более чем из 600 деталей, пилон — более чем из 1 500.

https://uacrussia.li…70162.html

Для производства такого количества деталей и их сборки в сложные агрегаты нужно очень много человекочасов. Не меньше чем для сборки из крупных узлов Ан-148.

...

Сложность этих узлов можно визуально увидеть на примере пилона и мотогондолы для Суперджета:











Пилон Airbus во время сборки:



Вы всё еще уверены, что пилоны и мотогондолы - это ерундовые узлы, легкие в производстве? :)

...

Так что можете смеяться дальше, но участие ВАСО в кооперации по программам МС-21, SSJ-100, Ил-114-300, Ил-76МД-90А - обеспечат завод очень большой загрузкой и стабильным доходом. Намного большим доходом, чем когда завод собирал украинские Ан-148 с совокупной локализацией около 20%. Помимо этого, на ВАСО будут с нуля собирать Ил-96-400М и Ил-112В, а также заниматься их обслуживанием .  И всё это нарастающими темпами. 

Я думаю, всё нормально будет у Воронежского завода. Его тяжелые годы уже позади. 

Цитата: User78 от 03.02.2021 19:26:56Естественно, все цифры примерные. Я так и написал, что это грубое приближение.

Ваше приближение идет по методу трех П, в смысле палец - пол - потолок. Без точных данных по трудозатратам никакие расчеты смысла не несут, т.к. банально из стоимости определить какая там часть приходится на работы ВАСО, а какая приходится на поставщиков материалов и агрегатов невозможно.
Условно говоря в агрегате стоимостью 1 млн на работу ВАСО может приходится и 100 тыс и 500 и даже 10. Плюс есть такая мерзка штука как амортизация ОС которая тоже влияет на стоимость изделия, и в случае штучного производства она может достигать весьма больших процентов от стоимости.

5 февраля в Комсомольске-на-Aмуре совершил свой первый полет очередной серийный пассажирский самолёт Суперджет 100. Борт имеет заводской номер 95209 и временную регистрацию 97022. Это уже 205-й взлетевший самолёт этого типа и 1-й в этом году.
.

.
https://sdelanounas.ru/blogs/139285/
.

05.02.2021
Наземный этап испытаний самолета с первым в мире  электрическим авиадвигателем на высокотемпературных сверхпроводниках, в составе гибридной установки начался 5 февраля на аэродроме новосибирского ФГУП «СибНИА им. С. А. Чаплыгина» (входит в состав НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского»).

Электродвигатель является частью демонстратора гибридной силовой установки, которую разрабатывает «Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова» (ЦИАМ, также входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Инновационный электродвигатель на высокотемпературных сверхпроводниках мощностью 500 кВт (679 л.с.) создан компанией «СуперОкс».

https://ria.ru/20210…07116.html

Цитата: Slav Rus от 06.02.2021 12:42:2705.02.2021
Наземный этап испытаний самолета с первым в мире  электрическим авиадвигателем на высокотемпературных сверхпроводниках, в составе гибридной установки начался 5 февраля на аэродроме новосибирского ФГУП «СибНИА им. С. А. Чаплыгина» (входит в состав НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского»).

Электродвигатель является частью демонстратора гибридной силовой установки, которую разрабатывает «Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова» (ЦИАМ, также входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Инновационный электродвигатель на высокотемпературных сверхпроводниках мощностью 500 кВт (679 л.с.) создан компанией «СуперОкс».

Скрытый текст

https://ria.ru/20210…07116.html

Российские разработчики опережают ведущих зарубежных производителей на 3-5 лет в создании электрического самолета. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе Фонда перспективных исследований (ФПИ). 
 
"Основным национальным достижением в области силового электродвижения можно считать создание единой системы энергообеспечения и электродвижения с использованием технологий сверхпроводимости, аналогичных которой ни серийно, ни на уровне демонстраторов зарубежными конкурентами не производится. Полученный в рамках проекта уникальный научно-технический задел вывел Россию в лидеры по созданию электрического самолета с опережением ближайших конкурентов на 3-5 лет", - сообщили в фонде. 
 
Как отметили в ФПИ, следующим шагом является разработка технологии создания полностью электрического самолета, что позволит России стать мировым лидером в переходе от традиционного парка самолетов к аппаратам нового поколения. Разработка первого регионального пассажирского самолета с гибридной силовой установкой будет вестись силами Центрального института авиационного моторостроения имени П. И. Баранова, компаниями "Туполев" (входит в ПАО "ОАК" госкорпорации "Ростех") и "Суперокс".

"Многие из авиационных инновационных проектов инициированы известными компаниями и организациями (Airbus, Boeing, NASA, DARPA, JAXA и другие), имеющими существенную финансовую и государственную поддержку, они уже достигли значимых результатов в виде демонстраторов технологий. Так, Европейская авиастроительная корпорация Airbus совместно с компаниями Rolls-Royce и Siemens начала реализовывать программу E-Fan X с конечной целью создания электрического самолета. Демонстратор технологий должен был совершить первый полет в 2020 году, но в апреле 2020 года программа была свернута из-за пандемии COVID-19", - уточнили в ФПИ.
 
https://nauka.tass.ru/nauka/10639495

ЦитатаБританская компания Rolls-Royce впервые за свою историю приостановит работу предприятий по производству авиационных двигателей.

Цитата: Slav Rus от 06.02.2021 12:42:27
Наземный этап испытаний самолета с первым в мире  электрическим авиадвигателем на высокотемпературных сверхпроводниках, в составе гибридной установки начался 5 февраля на аэродроме новосибирского ФГУП «СибНИА им. С. А. Чаплыгина» (входит в состав НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского»).

Электродвигатель является частью демонстратора гибридной силовой установки, которую разрабатывает «Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова» (ЦИАМ, также входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Инновационный электродвигатель на высокотемпературных сверхпроводниках мощностью 500 кВт (679 л.с.) создан компанией «СуперОкс».

Вопрос есть.
Есть классические электродвигатели. У них КПД за 90%.
А в чем преимущество на сверхпроводниках?
Просто для понимания.... Может, в курсе кто?.

Цитата: small__virus от 08.02.2021 10:46:45Вопрос есть.
Есть классические электродвигатели. У них КПД за 90%.
А в чем преимущество на сверхпроводниках?
Просто для понимания.... Может, в курсе кто?.

Предположу, что в серийном образце охлаждение будет не азотом, а сжиженным природным газом, который собственно будет топливом для турбогенератора. Ну и сам КПД двигателя это еще не всё - если обмотка весит меньше медной и двигатель менее "толстый" - это тоже плюсы.

Цитата: mse от 08.02.2021 10:51:30Никто не в курсе. Мобуть это из серии "ТРД работает постоянно в самом оптимальном режиме", а электричка либо лишней мощой заряжает кумулятор, либо пилит с него на форсаже.

 
Вот тут то и не понятки.
Форсаж требуется только на взлете.
Ради одного режима изобретать весь этот гемморой с аккумуляторами и прочими приблудами, зачем?
 
В автомобилях понятно - у них рваный режим постоянно, и только на трассе более-менее, и там гибрид оправдан.

Цитата: Luddit от 08.02.2021 11:01:14Предположу, что в серийном образце охлаждение будет не азотом, а сжиженным природным газом, который собственно будет топливом для турбогенератора. Ну и сам КПД двигателя это еще не всё - если обмотка весит меньше медной и двигатель менее "толстый" - это тоже плюсы.

Может, с жидким водородом и топливными элементами?

ЦитатаМосква. 8 февраля. ИНТЕРФАКС - Российский двигатель ПД-14, которым будут оснащаться самолеты МС-21, прошел сертификацию Международной организации гражданской авиации (ICAO) о соответствии требованиям по выбросам вредных веществ.
Соответствующее дополнение к сертификату типа ПД-14 получила компания-разработчик АО "ОДК-Авиадвигатель", сообщили в пресс-службе "Объединенной двигателестроительной корпорации" (ОДК, входит в "Ростех").
ПД-14 был впервые сертифицирован Росавиацией в 2018 году и на тот момент соответствовал нормам ICAO. В январе 2020 года вступил в действие новый международный стандарт, в котором были изменены нормы дымности и эмиссии нелетучих частиц - это потребовало дополнительной сертификации, пояснили в ОДК.
"Самолеты МС-21-310 с двигателями ПД-14 получат возможность выполнять международные рейсы. Второй важный момент заключается в том, что Россия теперь сможет поставлять на международный рынок воздушные суда с двигателями, произведенными ОДК", - заявил замгендиректора - генконструктор ОДК Юрий Шмотин, которого цитирует пресс-служба.
ПД-14 - базовый турбовентиляторный двигатель с тягой на взлете от 9 до 18 т, создается предприятиями ОДК для оснащения самолетов МС-21.
МС-21 - среднемагистральный пассажирский самолет, создаваемый предприятиями "Ростеха". Будет выпускаться как с российскими ПД-14, так и с американскими Pratt&Whitney. Образцы с импортными двигателями уже проходят летные испытания. Начало их серийных поставок неоднократно переносилось, по последним официальным данным, оно ожидается в конце 2021 года.

ЦитатаМосква. 8 февраля. ИНТЕРФАКС - Российский двигатель ПД-14, которым будут оснащаться самолеты МС-21, прошел сертификацию Международной организации гражданской авиации (ICAO) о соответствии требованиям по выбросам вредных веществ.
Соответствующее дополнение к сертификату типа ПД-14 получила компания-разработчик АО "ОДК-Авиадвигатель", сообщили в пресс-службе "Объединенной двигателестроительной корпорации" (ОДК, входит в "Ростех").
ПД-14 был впервые сертифицирован Росавиацией в 2018 году и на тот момент соответствовал нормам ICAO. В январе 2020 года вступил в действие новый международный стандарт, в котором были изменены нормы дымности и эмиссии нелетучих частиц - это потребовало дополнительной сертификации, пояснили в ОДК.
"Самолеты МС-21-310 с двигателями ПД-14 получат возможность выполнять международные рейсы. Второй важный момент заключается в том, что Россия теперь сможет поставлять на международный рынок воздушные суда с двигателями, произведенными ОДК", - заявил замгендиректора - генконструктор ОДК Юрий Шмотин, которого цитирует пресс-служба.
ПД-14 - базовый турбовентиляторный двигатель с тягой на взлете от 9 до 18 т, создается предприятиями ОДК для оснащения самолетов МС-21.
МС-21 - среднемагистральный пассажирский самолет, создаваемый предприятиями "Ростеха". Будет выпускаться как с российскими ПД-14, так и с американскими Pratt&Whitney. Образцы с импортными двигателями уже проходят летные испытания. Начало их серийных поставок неоднократно переносилось, по последним официальным данным, оно ожидается в конце 2021 года.

Цитата: small__virus от 08.02.2021 10:46:45Вопрос есть.
Есть классические электродвигатели. У них КПД за 90%.
А в чем преимущество на сверхпроводниках?
Просто для понимания.... Может, в курсе кто?.

Обычный двигатель такой мощности, как поставили для эксперимента, будет весить больше двух тонн (против 95 кг экспериментального) Да плюс ещё моторама под такой размер и вес и всё такое... И это всё на 500кВт, что для реального самолёта маловато. И даже если был бы движок не обычный, а на частоту сети герц 200 или 400, то всё равно в разы больший вес и габариты. Другой вопрос, что для такой мощности пока нет подходящего аккумулятора достойной ёмкости. Но это пока и не промышленный образец силовой установки, а, скорее, лабораторный.

Цитата: small__virus от 08.02.2021 10:46:45Вопрос есть.
Есть классические электродвигатели. У них КПД за 90%.
А в чем преимущество на сверхпроводниках?
Просто для понимания.... Может, в курсе кто?.

Вот неплохая статья на эту тему:

ЦитатаВысокотемпературные сверхпроводники и эра электросамолетов
21.07.2020

Использование высокотемпературных сверхпроводников в электродвигателях снижает габариты и вес систем электроснабжения и электродвижения, что крайне важно при создании воздушных судов. Кроме того, использование сверхпроводимости позволит повысить КПД электродвигателя практически до 100%.   В России впервые проведены лабораторные испытания компонентов авиационной интегрированной электроэнергетической системы на базе единой высокотемпературной сверхпроводниковой (ВТСП) платформы, утверждает Фонд перспективных исследований (ФПИ).

Высокотемпературные сверхпроводники

К электродвигателям для самолетов, в сравнении с электродвигателями для электромобилей,  предъявляют гораздо более экстремальные требования и прежде всего в соотношении веса и выходной мощности. Таким образом, обычные электродвигатели, состоящие из меди, железа и постоянных магнитов, конструкция которых вполне подходит для электромобилей, не соответствуют заявленным требованиям для самолетов.   Электромоторы по мере увеличения мощности наращивают массу, объем и тепловыделение. Требуются новые технологии, которые сделали бы их более мощными и легкими. Для отечественных разработчиков гибридных силовых установок настоящим прорывом стало сотрудничество с российской компанией «СуперОкс» — одним из пяти крупнейших в мире поставщиков материалов со свойствами высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). Сейчас «СуперОкс» разрабатывает электродвигатели со статором из сверхпроводящих материалов (охлаждаемых жидким азотом). Эти моторы с хорошими для авиации характеристиками станут основой гибридной силовой установки для регионального самолета, который, возможно, поднимется в небо в середине будущего десятилетия.

Удивительные свойства сверхпроводимости

Сверхпроводимостью называется обращение в ноль электрического сопротивления при достижении проводником некоторой (критической) температуры. Низкотемпературная сверхпроводимость связана с прекращением теплового движения атомов вещества и образованием куперовских квазичастиц (связанных пар электронов).   Высокотемпературные сверхпроводники (HTS) – решение проблемы повышения эффективности электрической тяги, они делают возможным использование двигателей большой мощности и малой массы. ВТСП материалы теряют свое электрическое сопротивление ниже температуры сверхпроводящего перехода. Для обычных сверхпроводников эти температуры перехода настолько низки, что их необходимо в основном охлаждать с использованием жидкого гелия (-269 °C). HTS, с другой стороны, работают при сравнительно высоких температурах и могут охлаждаться с использованием жидкого азота (-196 ° C), дешевого и распространенного хладагента. Несколько производителей уже разработали методы производства ВТСП-проволоки, цена которой даже приближается к цене меди.   В отличие от низкотемпературных сверхпроводников, высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) не так легко поддаются изготовлению из проводов. HTS, например, YBa2Cu3O7-x (YBCO), являются хрупкой керамикой и из-за их большой кристаллографической анизотропии требуют высокого уровня выравнивания зерен. Проще говоря, эти материалы переносят большие токи только тогда, когда они существуют в виде почти идеального кристалла. Поэтому существует проблема как сделать провода из такого материала. Производители нашли способ. За последнее десятилетие несколько компаний по всему миру производили высокотемпературный сверхпроводящий провод. Стратегия заключается в нанесении тонкой пленки YBCO на гибкую металлическую ленту. YBCO получают превосходную двуосную текстуру или выравнивание кристаллических зерен либо путем нанесения текстурирующего буферного слоя между лентой и ВТСП, либо путем термомеханической обработки металлической ленты перед нанесением покрытия YBCO.   Эти так называемые покрытые проводники могут переносить тысячи ампер тока в слое YBCO толщиной всего несколько микрон - примерно в сто раз тоньше человеческого волоса. Более того, поскольку провода не оказывают электрического сопротивления, резистивный нагрев отсутствует, а после охлаждения требуется очень мало охлаждающей мощности во время работы. Для приложений, где нам нужны очень большие токи, медные провода становятся слишком массивными и требуют слишком большой охлаждающей мощности, что делает HTS-провод очень привлекательной альтернативой.

Будущее высокотемпературных сверхпроводников Все эти проекты более или менее демонстрируют возможности, которые может предложить HTS. Последней проблемой на долгом пути к появлению большего количества сверхпроводящих материалов в энергетике является снижение затрат: сложный производственный процесс делает высокопроизводительными ВТСП-провода. Однако цена на высокотемпературный сверхпроводящий провод неуклонно снижается и приближается к ценовому диапазону медного провода (30–80 долл. США / кАм). Это обусловлено инвестициями в увеличение массового производства проволоки ВТСП.

Провод ВТСП может проводить тот же ток, что и медный кабель, примерно в одной десятой части поперечного сечения. Поэтому, когда используется для замены медных обмоток и постоянных магнитов, ВТСП-проволока обеспечивает значительное уменьшение объема и может создавать гораздо более высокие магнитные поля. Это позволяет создавать более компактные электродвигатели большей мощности.   Другим важным преимуществом замены меди на ВТСП в двигателях является отсутствие резистивного нагрева во время работы, а это означает, что требуется только очень небольшая мощность охлаждения, когда сверхпроводник ниже своей температуры перехода. Конечно, одна из основных проблем всегда заключается в том, как реализовать криогенную систему, необходимую для охлаждения вращающихся ВТСП-катушек. Это, однако, задача инженеров. За последние несколько десятилетий несколько производителей строили и испытывали мощные ВТСП-двигатели с высоким крутящим моментом, необходимым для судовых движителей. 

Когда речь заходит об авиации, то перспетктивы электрических самолетов кажутся даже дальше электрических кораблей. Однако работа, проделанная на судовых двигателях HTS на протяжении многих лет, продемонстрировала, что преимущества, которые HTS привносит в технологию двигателей, еще более применимы к авиации. Самолеты предъявляют очень строгие требования к весу, что проявляется в заинтересованности отрасли в компонентах, изготавливаемых с добавками (а также в некоторых менее технологичных идеях). Следовательно, снижение расхода топлива не только необходимо для сокращения выбросов, но и является мощным финансовым фактором, Добавьте к этому преимущества снижения шума, загрязнения воздуха и электрификации авиации, которые становятся очень привлекательными для отрасли.

Разработки для пассажирских электрических самолетов в самом разгаре. Над прототипами работают Airbus, Wright Electric и Zunum Aero. Это в основном гибридные концепции, которые продемонстрируют работу электрических машин в тандеме с турбинными двигателями для тяги. В такой конфигурации моторы HTS могут внести существенный вклад. За рамками этого НАСА изложило планы по разработке самолета N3-X. Это должно обеспечить снижение расхода топлива на 70% за счет использования двух газовых HTS-генераторов для питания распределенных вентиляторных HTS-двигателей.   Несмотря на преимущества, в действительности внедрение HTS в двигательной установке происходит достаточно медленно. Скорее всего, это связано со сложностями технологии и связанных с этим дополнительных затрат на разработку.

Тем не менее, успехи, достигнутые в использовании свойств материалов HTS с момента их открытия в 80-х годах, были огромными. Усилия по-прежнему требуются для внедрения двигателей HTS в больших масштабах, однако, особенно в случае авиации, амбициозные цели развития никогда не препятствовали прогрессу.   Поскольку давление увеличивается для сокращения выбросов на транспорте, HTS будет предлагать не только усовершенствования обычных устройств, но и станет ключевой технологией.

https://naukatehnika…dniki.html

Итак, преимущества электродвигателей с высокотемпературными сверхпроводниками:
- ВТСП-электродвигатели более компактные и лёгкие по сравнению с обычными (это важно, когда речь пойдёт о тысячах или даже десятках тысяч кВт)
- Из-за отсутствия  сопротивления ВТСП-электродвигатели вообще не нагреваются во время работы, даже на предельной мощности. А ведь это одна из главных проблем электрических движков, они быстро нагреваются, их надо постоянно охлаждать или использовать не на полную мощность.
- Экономия веса проводников для передачи больших токов - ВТСП-провода за счёт практически нулевого сопротивления могут передавать огромные токи (необходимые для очень мощных двигателей) и не требовать при этом медных проводов толщиной с руку.

________________________________________________________________

У обычных современных самолётов большая часть мощности двигателя уходит на разгон, взлёт и подъём. На этом режиме двигатель минут 20 работает на 100% мощности. Ради этих 20 минут (а также для безопасности если откажет один из двигателей и надо будет лететь на оставшемся) самолёт вынужден возить большие тяжелые движки, создающие помимо прочего большое дополнительное аэродинамическое сопротивление.

Например, у ПД-14 тяга на взлётном режиме 14 т, а на крейсерском режиме достаточно тяги 2,4 т, в 6 раз меньше.  
Если бы не взлёт (на котором нужна 100% тяга) МС-21 хватило бы пары движков типа АИ-222-25 с тягой 2,5 т, которые производятся в РФ для Як-130. Масса ПД-14 - 2870 кг, масса АИ-222-25 - 440 кг, в 6,5 раз меньше. Уже приличная экономия, по 2,4 тонны с каждого движка, около 5 тонн на оба двигателя.

Аналогично и с Суперджетом. У SaM146 тяга на взлётном режиме 7,5-8 тонн, на крейсерском режиме 1,4-1,5 т.  Если бы не взлёт, то Суперджету хватило бы пары крошечных движков АЛ-55И с тягой 1,7 т, которые производятся в РФ для индийского легкого учебного самолёта HJT-36. Масса двигателя SaM146 - 1708 кг, а масса АЛ-55И - 315 кг.

...

В будущем будут созданы гибридные самолёты, у которых на взлётном режиме на 20 минут будет подключаться мощный ВТСП-электродвигатель, работающий от сверхъёмких батарей (заряжаемых на аэродроме), а весь остальной полёт будет совершаться на компактных недорогих турбовентиляторных движках. 

Например, у Bombardier Q400 с взлётной массой 30,5 тонн и пассажировместимостью 82-90 человек два турбовинтовых двигателя по 3781 кВт разгоняли самолёт до крейсерской скорости 667 км/ч и поднимали его на высоту 8229 м.

При использовании современных винтов гибридному Суперджету хватило бы двух движков по 4000 кВт.  Суммарная мощность 8000 кВт. 
Аккумуляторы постоянно развиваются. Сейчас уже используются литиевые аккумуляторы с удельной ёмкостью 250 Вт*ч/кг, разработаны прототипы с ёмкостью 500-600 250 Вт*ч/кг:

ЦитатаГонка по созданию более дешевых, долговечных аккумуляторов стала еще интереснее. Компания 24M объявила, что она создала «полутвердые» литий-ионные аккумуляторы с уровнем плотности энергии 250 ватт-часов на килограмм (Втч/кг). Нынешний вариант по плотности сравним с аккумуляторами Tesla Model 3, но стоит при этом почти в полтора раза дешевле.
Батареи в Tesla Model 3 считаются одними из самых эффективных на рынке. Плотность энергии в них — 250 Втч/кг. 24М приблизилась к этой цифре, но заявляет, что потенциал их технологии гораздо выше. Создатели обещают, что с их батареями электротранспорт станет легче, дешевле и сможет преодолевать расстояния, гораздо больше сегодняшних.

По утверждению создателей, при массовом производстве уже нынешний вариант будет на 40% дешевле литий-ионных аккумуляторов. Но это лишь промежуточная веха. Финансирующее 24M Минэнерго США ожидает от компании достижения плотности хранения энергии в 350 Втч/кг уже в этом году. Сейчас в лабораториях аккумуляторы 24M уже достигают 300 Втч/кг. Но команда рассказывает о работе и над совсем экспериментальной технологией, которая будет способна обеспечить 500 Втч/кг.
https://energy.hse.ru/accenergy

...
Прототип выдал 587 ватт-часов на килограмм массы (большинство коммерческих решений сейчас вдвое хуже) и продержался 500 циклов без существенного ухудшения параметров.
https://nauka.tass.ru/nauka/6815901

Для 20 минут взлёта и подъема на эшелон двигателям суммарной мощностью 8000 кВт потребуется 2700 кВт*ч энергии. Если ёмкость аккумуляторов будущего составит 500-580 Вт*ч/кг, то для сохранения такой энергии хватит батарейки массой всего 4,5 тонн! Ну плюс ещё 5 минут на аварийный режим, итого на гибридный Суперджет понадобится батарея массой 5,5 тонн. 

При этом турбовентиляторные движки будут легче на 3 тонны, так как им не нужна будет тяга 8 тонн, хватит тяги 1,5-1,6 тонн.. Итого, превышение массы по сравнению с неэлектрической версией - 2,5 тонны. На взлёт и набор эшелона за 20-24 мин. у Суперджета уходит около 1,4 т топлива.  То есть с учетом расходуемого топлива на взлёт, превышение массы гибридного самолёта составит вообще 1-1,2 тонны.
При этом будет достигаться существенная экономия топлива за счёт "бесплатного" взлёта, до 25-30% и за счёт уменьшения необходимого запаса топлива (см. ниже).

А теперь самое интересное - возможность совместить криогенную составляющую высокотемпературной сверхпроводимости с использованием сжиженного природного газа:

ЦитатаСжиженный природный газ (СПГ) — природный газ, переведенный в жидкое состояние при температурах меньше критической. СПГ — криогенная жидкость, получаемая из природного газа охлаждением до температуры конденсации −161,5 °С. Температура кристаллизации −182,5 °С, плотность 0,42 кг/л. Производят, хранят и транспортируют его с помощью специализированного криогенного оборудования. Главное преимущество СПГ — при сжижении объем газа уменьшается в 600 раз. На практике это означает, что в одинаковом объеме содержится СПГ в 3 раза больше, чем компримированного природного газа (КПГ) при давлении 20 МПа.

1 тонна СПГ - это примерно 1,38 тыс м³ природного газа после регазификации. 

Попробуем сравнить расход метана с расходом керосина. Чтобы произвести такие расчеты, необходимо знать теплотворную способность топлива. Для метана она равна 13175 ккал/кг, для бензина - 10572 ккал/кг, а для керосина - 8350 ккал/кг.
Метан имеет плотность 0,71 кг на куб. м, соответственно его энергия равна 9354 ккал на куб. м. Энергия бензина с плотностью 0,73 кг/л составляет 7718 ккал на литр, энергия керосина с плотностью 0,78 кг/л составляет 6513 ккал на литр. Вычисления приводят нас к выводу, что 1 куб. м метана эквивалентен 1,12 кг керосина.
https://www.cars.ru/…s/23722452
https://tehtab.ru/Gu…ricValues/

Таким образом, 1 тонна СПГ эквивалентна 1,38 тыс м3 метана в газообразном состоянии. В свою очередь, по теплотворной способности 1,38 тыс. м3 метана эквивалентны 1,54 т керосина. 

СПГ - это на 54% более энергоёмкое топливо чем керосин. Соответственно, на перелёт потребуется в 1,5 раза меньше топлива, меньше взлётная масса - дополнительная экономия.  

В-третьих, метан - это самое дешёвое, самое безопасное и самое экологически чистое природное топливо. У России с учётом Арктического шельфа - 105 трлн м3. метана.
Цена 1 тыс. м3 газомоторного метана на заправках (эквивалентны 1,12 т керосина) в России составляет 19,5 тысяч рублей. А 1,12 т авиационного керосина стоят 51-56 тысяч рублей, в 3 раза дороже.

________________________________________________________________
________________________________________________________________

Я думаю, что за гибридными самолётами на СПГ с ВТСП-электродвигателями для взлёта будущее. Они гораздо экономичнее и экологичнее, очень тихо взлетают, почти не загрязняют воздух. Расход топлива снизится на 30%, а стоимость 1 пассажирокилометра за счёт использования более дешевого топлива (метана) будет в 3 раза ниже.

Очень радует то, что Россия сейчас находится впереди всей планеты по разработке таких прорывных технологий будущего.  Аналогичная программа совместной разработки Airbus и Rolls-Royce "E-Fan X" была полностью закрыта в апреле 2020, а Boeing пока только планирует начать подобные исследования (было что-то в 2018 году с небольшой компанией Zunum Aero, но до реальных прототипов там явно дело не дошло). Есть ещё некая программа Евросоюза под названием Futprint50, по ней к 2040 году хотят создать 50-местный гибридный самолёт. Но там тоже очень далеко до реальных прототипов, пока просто болтология и странные картинки.

Закрытый проект Airbus и Rolls-Royce:



Тоже вроде заглошихй проект Boeing и Zunum Aero: 



Мутноватый проект "Futprint50":



...

Проект ЦИАМ, СибНИА, ФПИ и СуперОкс:






















.

Дело идёт к историческому первому полёту! 

Это будет научный и технический прорыв планетарного масштаба, не меньше чем вакцина от коронавируса "Спутник V", вакцина от ВИЧ "КомбиВИЧвак-Ново", гиперзвуковая ракета "Циркон", боевой лазер "Пересвет", самый мощный в мире лазер РФЯЦ-ВНИИЭФ, крылатая ракета с ядерным двигателем "Буревестник", мегаторпеда с ядерным двигателем "Посейдон" и планетолёт с ядерным двигателем "Зевс". 

Цитата: User78 от 08.02.2021 13:50:07******
Например, у ПД-14 тяга на взлётном режиме 14 т, а на крейсерском режиме достаточно тяги 2,4 т, в 6 раз меньше.  
Если бы не взлёт (на котором нужна 100% тяга) МС-21 хватило бы пары движков типа АИ-222-25 с тягой 2,5 т, которые производятся в РФ для Як-130. Масса ПД-14 - 2870 кг, масса АИ-222-25 - 440 кг, в 6,5 раз меньше. Уже приличная экономия, по 2,4 тонны с каждого движка, около 5 тонн на оба двигателя.

Аналогично и с Суперджетом. У SaM146 тяга на взлётном режиме 7,5-8 тонн, на крейсерском режиме 1,4-1,5 т.  Если бы не взлёт, то Суперджету хватило бы пары крошечных движков АЛ-55И с тягой 1,7 т, которые производятся в РФ для индийского легкого учебного самолёта HJT-36. Масса двигателя SaM146 - 1708 кг, а масса АЛ-55И - 315 кг.
*******

 
Гладко было на бумаге.
Не забывайте, избыточная мощность установлена не просто так, а с запасом на случай отказа одного из движков. Кроме того, постоянный полет на максимальной мощности здоровья движку ну ни разу не прибавляют.
В общем - тут не всё так просто.

Цитата: User78 от 08.02.2021 13:50:07... У обычных современных самолётов большая часть мощности двигателя уходит на разгон, взлёт и подъём. На этом режиме двигатель минут 20 работает на 100% мощности. Ради этих 20 минут (а также для безопасности если откажет один из двигателей и надо будет лететь на оставшемся) самолёт вынужден возить большие тяжелые движки, создающие помимо прочего большое дополнительное аэродинамическое сопротивление.

Например, у ПД-14 тяга на взлётном режиме 14 т, а на крейсерском режиме достаточно тяги 2,4 т, в 6 раз меньше.  Если бы не взлёт (на котором нужна 100% тяга) МС-21 хватило бы пары движков типа АИ-222-25 с тягой 2,5 т, которые производятся в РФ для Як-130.

 
Не совсем так.

Тяга на взлете - тяга при нулевой/малой скорости... тяга на крейсерском режиме - тяга на крейсерской, например, 850 км/ч.
Мощность (работа/время) - соответствует тяга умножить на скорость.
Совсем упрощенно  для сравнения мощности - берете скорость взлета умножаете на взлетную тягу и сравниваете крейсерскую скорость умноженную на тягу на крейсерском режиме.
 
Сравнивать тягу одного двигателя в крейсерском режиме (на крейсерской скорости) с тягой другого двигателя на взлете - занятие в принципе бессмысленное.
 
Сравните мощности одного и того-же двигателя в крейсерском режиме и на взлетном режиме... где-то около 30%
 
Вместо SSJ было-бы удобнее сравнивать турбовинтовые самолеты, например Ил-114-300, там в силу привода на пропеллер есть паспортные данные по мощности двигателя и на взлетном и на крейсерском. Т.е. удобно сравнивать именно с электроприводом на пропеллер.
 
В отличии от топлива аккумулятор не расходуется, т.е. его все надо возить всегда... т.е. задача оптимизации взлета с аккумуляторной  подержкой (емкость аккумулятора, вес топлива, дальность полета и т.д.) не столь тривиальна. Скорее всего аккумуляторная поддержка окажется оправданной только для взлета и набора высоты достаточной для перехода на набор высоты без поддержки.

Цитата: Danila96 от 08.02.2021 14:16:40Не забывайте, избыточная мощность установлена не просто так, а с запасом на случай отказа одного из движков. Кроме того, постоянный полет на максимальной мощности здоровья движку ну ни разу не прибавляют.
В общем - тут не всё так просто.

В случае востребования "запаса на случай отказа" может быть выгодно потом и оба движка поменять, чем постоянно более тяжелые возить.

Цитата: EugeneZ от 08.02.2021 12:07:17Может, с жидким водородом и топливными элементами?

Жидкий водород уж очень проблемен на практике - настолько, что даже в космонавтике его любят по очень большим праздникам.