Реєстраційний номер
0826U003719, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
24-07-2026
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Метод обґрунтування характеристик енергетичної системи гібридної турбоелектричної силової установки для пасажирського літака
Здобувач
Пушилін Олексій Євгенійович,
Керівник Логінов Василь Васильович
Опонент Дмитрієв Сергій Олександрович
Опонент Запорожець Олександр Іванович
Рецензент Гуменний Андрій Михайлович
Рецензент Кіслов Олег Володимирович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний аерокосмічний університет "Харківський авіаційний інститут"
Опис
Дисертаційна робота присвячена актуальній науково-технічній задачі покращення паливної та екологічної ефективності гібридної турбоелектричної силової установки (ГТЕСУ) з турбогвинтовим двигуном (ТГвД) для пасажирського літака на основі удосконалення енергетичної системи (ЕнС) з електричним двигуном (ЕД) та паливними елементами (ПЕ). Об’єктом дослідження є процес визначення раціональних характеристик ЕнС ГТЕСУ на базі ТГвД з ЕД та ПЕ для пасажирського літака. Предметом дослідження є методи, моделі та закономірності щодо визначення раціональних характеристик ЕнС ГТЕСУ на базі ТГвД з ЕД та ПЕ для пасажирського літака.
В рамках дисертаційної роботи проведено аналіз методів, способів і математичного апарату щодо покращення характеристик ГТЕСУ з ТГвД у складі пасажирського літака на основі застосування різного ступеня гібридизації ГТЕСУ. Удосконалено метод обґрунтування параметричного обрису ГТЕСУ пасажирського літака. Удосконалений метод базується на нових математичних моделях розрахунку характеристик ЕнС ГТЕСУ з ТГвД, ЕД та ПЕ, моделі розрахунку валових викидів забруднюючих речовин. Удосконалений метод розширив область дослідження проєктно-конструкторських рішень щодо створення ГТЕСУ з використанням відповідних показників гібридизації.
Удосконалено методику розрахунку характеристик ЕнС ГТЕСУ з ТГвД, ЕД та ПЕ. Моделювання робочого процесу ЕнС включає багатоджерельну архітектуру та синергію теплових, електричних і водневих компонентів для підвищення паливної та екологічної ефективності. Такий спосіб організації робочого процесу дозволив збільшити потужність двигуна на режимах зльоту та набору висоти і зменшити валові викиди забруднюючих речовин у порівнянні з традиційною СУ.
Удосконалено показник гібридизації ЕнС ГТЕСУ з ТГвД, ЕД та ПЕ. Удосконалений показник ураховує внесок того чи іншого джерела енергії (гас, водень, SAF) у процес отримання загальної кількості доступної електричної енергії (потужності) на валу повітряного гвинта (ПГ) та враховує часткові масові показники гібридизації ГТЕСУ на всіх етапах польотного циклу пасажирського літака.
Отримано нові залежності маси та об’єму ЕнС ГТЕСУ від ступеня її гібридизації в складі нових проєктів пасажирських літаків вміщенням 20, 50 та 100 пасажирів. Отримані нові залежності враховують вплив ступеню гібридизації на масо-габаритні характеристики ГТЕСУ з ТГвД, ЕД та ПЕ і уточнюють граничні діапазони їх застосування на пасажирському літаку. На основі отриманих залежностей можливо спрогнозувати параметричний обрис ЕнС ГТЕСУ з ТГвД для забезпечення необхідного (очікуваного) ступеня гібридизації всього пасажирського літака на етапах його проєктування як нового або проведення модернізації/модифікації існуючого літака.
Дістало подальшого розвитку обґрунтування впливу рівня гібридизації ЕнС ГТЕСУ з ТГвД на експлуатаційні характеристики та діапазон застосування пасажирських літаків. Результати досліджень вміщують інформацію про застосування нових структурних рішень ГТЕСУ для проєктів пасажирських літаків вміщенням 20, 50 та 100 пасажирів. Результати дослідження дозволяють оцінити ефективність впровадження ЕнС ГТЕСУ з ТГвД з різним ступенем гібридизації на пасажирських літаках різної дальності польоту.
Основні наукові положення дисертації доведено до практичної реалізації у вигляді єдиного програмного комплексу як інструментального засобу щодо вибору та обґрунтування параметричного обрису ГТЕСУ з ТГвД, ЕД та ПЕ у складі пасажирського літака. Розроблений програмний комплекс дозволяє автоматизувати розрахункові дослідження та скоротити час для прийняття технічного рішення. Показано теоретичну значимість отримання обґрунтованої науково-технічної інформації під час прийняття рішень щодо забезпечення необхідного (очікуваного) ступеня гібридизації ГТЕСУ у складі пасажирського літака на етапах його проєктування як нового або проведення модернізації/модифікації існуючого літака.
Практичне значення отриманих результатів досліджень підтверджується актами впровадження наукових результатів у навчальному процесі Національного аерокосмічного університету «Харківський авіаційний інститут», у науково-технічних дослідженнях АТ “Мотор Січ” та АТ “Івченко-Прогрес”. Результати роботи можуть бути використані науково-дослідними установами, підприємствами промисловості та авіаційного транспорту України, які займаються проєктуванням, виготовленням та модернізацією газотурбінних двигунів (ГТД) із різним рівнем гібридизації.
Дата реєстрації
2026-07-17
Додано/оновлено в НРАТ
2026-07-17 / 2026-08-12
