Центральным экспонатом объединенной экспозиции Национального исследовательского центра "Институт имени Н.Е. Жуковского" на МАКС-2015 стал демонстратор модуля водородного гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД) высокоскоростного гражданского самолета. Демонстратор был создан при участии ученых и специалистов Центрального института авиационного моторостроения им. П.И. Баранова в рамках международного проекта по разработке высокоскоростного экспериментального летательного аппарата HEXAFLY-INT (High Speed Experimental Fly Vehicles - International), в составе 7-й Европейской рамочной программы ЕС по развитию научных исследований и технологий. В его реализации участвуют от России: ЦАГИ (координатор работ по проекту), а также ЦИАМ, ЛИИ и МФТИ. Евроcоюз в проекте представляют: ESA, Airbus Group, СIRA, DLR, ONERA, GasDynamics, TechnoSistem, Marotta, ITLR, VKI, TSD Space. В работах также задействованы университеты Австралии: University of Sydney, University of Southern Queensland, University of New South Wealth.

Цель проекта HEXAFLY-INT - создание научно-технического задела, необходимого для разработки пассажирского самолета на водородном топливе, способного летать на скоростях до М=8. По данным Европейского космического агентства (ESA), выступающего координатором проекта, перелет самолета, выполненного по такой схеме, между двумя точками-антиподами на поверхности земного шара должен занять около 3 часов. К примеру, рейс от Брюсселя до Сиднея на расстоянии 18 734 км для гиперзвукового самолета массой 400 т по расчетам будет длиться 2 ч 47 мин, включая участки дозвукового полета протяженность 240 км. При этом будет израсходовано 181 т водорода, а удельный расход топлива составит 3,23 кг/100 км/пасс. Это вполне сопоставимо с характеристиками современных авиалайнеров. Удельный расход керосина Boeing 787 Dreamliner, к примеру, составляет около 2,5 л/100 км/пасс. Проверка данной концепции в условиях летного эксперимента является главной целью проекта HEXAFLY-INT.

Согласно базовой конфигурации, выбранной европейскими партнерами, ЦИАМ изготовил и испытал демонстратор технологического модуля ГПВРД на водородном топливе. В ходе испытаний при имитации условий, соответствующих числу Маха М=7,4, был зарегистрирован положительный аэродвигательный баланс - тяга, создаваемая двигателем, превышала общее аэродинамическое сопротивление экспериментального объекта.

"Испытания, проведенные на уникальном стенде Научно-испытательного центра ЦИАМ, подтвердили, что величина положительной тяги позволит поддерживать заданную гиперзвуковую скорость полета высокоскоростного гражданского самолета", - прокомментировал ход работ по проекту заместитель генерального директора ЦИАМ по аэрокосмическим двигателям Александр Прохоров.

Исследования в рамках проекта HEXAFLY-INT будут продолжаться до декабря 2019 г. Одна из самых интересных особенностей проекта состоит в том, что он должен завершиться летным экспериментом, в котором будет задействована ГЛЛ, масштабированная до размеров испытанного ЦИАМ демонстратора модуля ГПВРД. Аэродинамическая модель ГЛЛ, изготовленная и испытанная в аэродинамических трубах ЦАГИ, также была представлена на МАКС-2015. В качестве места проведения эксперимента рассматривается ракетный полигон на острове Андоя (Норвегия). Согласно расчетам ESA, испытания ГЛЛ после разгона с помощью ускорителя будет включать фазу горизонтального крейсерского полета длительностью не менее 7 секунд со скоростью М=7,4 на высоте 31,9 км.

Центральный институт авиационного моторостроения им П. И. Баранова еще в конце 70-х годов был утвержден в СССР головной организацией в части разработки и испытаний двигателей на криогенном топливе для высокоскоростных самолетов. Эти работы 8 ноября 1991 г. увенчались первыми в мире успешными летными испытаниями демонстратора осесимметричного ГПВРД Э-57 в составе ГЛА "Холод". В ходе одного из полетов была достигнута скорость, соответствующая числу Маха М=6,49 на высоте 33 км, при этом ГПВРД продемонстрировал работоспособность в течение 77 с, а режим горения водорода в сверхзвуковом потоке поддерживался около 20 секунд. Полученный результат при числе Маха М=6,49 до сих пор является рекордным.

Созданный в Научно-испытательном Центре ЦИАМ стенд, позволяющий воспроизводить условия полета при испытаниях моделей летательных аппаратов с демонстраторами ГПВРД соответствующим числам Маха М=6…7,5, является крупнейшим в Европе.

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.

Демонстратор модуля гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД) высокоскоростного гражданского самолета, изготовленный и испытанный специалистами Центрального института авиационного моторостроения им. П.И. Баранова на стенде объединенной экспозиции Национального исследовательского центра "Институт имени Н.Е. Жуковского".

В ходе испытаний демонстратора модуля ГПВРД, работающего на водородном топливе, на уникальном стенде НИЦ ЦИАМ имитировались условия соответствующих числу Маха М=7,4....