Европейские инженеры адаптируют автомобильную формулу успеха для авиации. В проекте He-ART создают гибридный двигатель, который должен снизить выбросы CO₂ на 30% и выйти на рынок к 2035 году. Главная проблема, которую пришлось решать ученым — вес и невидимая глазу изоляция, работающая на запредельных частотах.
Норвежский исследовательский институт SINTEF в сотрудничестве с Rolls-Royce Electrical Norway представил промежуточные результаты работы над гибридным авиадвигателем. Концептуально он напоминает гибридный автомобиль: здесь также сочетаются электрический мотор и двигатель внутреннего сгорания, вращающие общий винт. Но сходство заканчивается там, где начинается физика полета.
Почему региональные рейсы — идеальный полигон
Авиация ответственна за 4% климатических выбросов Евросоюза. Успешное внедрение гибридов на региональных маршрутах (например, коротких перелетах между Тронхеймом и Осло) может сократить общие выбросы ЕС на целый процент. Но почему именно короткие рейсы?
Ответ кроется в проклятии аккумуляторов: они слишком тяжелы. Батареи весят значительно больше, чем керосин в расчете на единицу энергии. Чем дольше полет, тем больше батарей нужно брать с собой, и на длинных дистанциях этот вес становится неподъемным. На коротких же «плечах» гибридная схема раскрывает свой потенциал.
Тонкая изоляция на 50 килогерц
Однако простого копирования автомобильной схемы недостаточно. Авиация требует облегчения всех систем. Ключевой элемент, над которым бьются инженеры Rolls-Royce и SINTEF — это изоляция статора, «сердца» электрической машины.
Статор преобразует ток в переменное магнитное поле, заставляющее ротор вращаться. Чтобы избежать коротких замыканий, витки катушек нужно изолировать. В авиации эта изоляция должна быть максимально тонкой (чтобы снизить вес), но при этом сверхнадежной.
Проблема в том, что новые гибридные системы работают на частотах до 50 кГц, а существующие промышленные стандарты тестирования материалов рассчитаны лишь на 1 кГц. Никто в мире не знал, как поведет себя изоляция в таких режимах.
Прорыв в методике испытаний
SINTEF разработал уникальную методику тестирования, которая позволяет прогнозировать срок службы изоляции при экстремальных частотах и напряжениях. Суть метода проста до гениальности: на тестовые образцы подают напряжение с заданной частотой (включение/выключение) и фиксируют момент пробоя.
Эксперименты подтвердили худшие опасения: чем выше частота, тем быстрее деградирует изоляция. Но теперь инженеры получили точные цифры, позволяющие рассчитать безопасный ресурс и оптимизировать конструкцию.
Что дальше?
Сейчас участники проекта He-ART (консорциум из двух десятков компаний, включая Airbus, Safran и ATR) готовятся к ключевому этапу. Летом 2026 года будут испытания во Франции. Если тесты пройдут успешно, к 2035 году гибридные силовые установки могут стать серийными на региональных авиалиниях.
Для пассажиров это будет незаметно — разве что билеты станут немного «зеленее». Для физиков и инженеров это станет победой над весом, частотами и десятилетиями устоявшихся стандартов.