Innowacyjny turboalternator lotniczy ze złotym medalem na INTARG 2022

Zespół pracowników Katedry Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej na Wydziale Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej pod kierunkiem dr. inż. Arkadiusza Bednarza opracował innowacyjny turboalternator lotniczy. 

Wynalazek ten został zaprezentowany na Międzynarodowych Targach Wynalazków i Innowacji INTARG 2022, gdzie został odznaczony złotym medalem, a także jako jeden z niewielu wynalazków został wyróżniony przez World Inventions Intellectual Property Association z siedzibą w Tajwanie.

O wynalazku
Turboalternator jest wynikiem prac realizowanych w ramach projektu Inkubator Innowacyjności 4.0. Innowacyjny turboalternator lotniczy zintegrowany z elementami silnika pozwala na bardziej ekologiczne i ekonomiczne uruchamianie silnika, odzyskiwanie energii w trakcie pracy silnika lotniczego, zmniejszenie masy silnika oraz ewentualne jego hamowanie w sytuacjach awaryjnych/niebezpiecznych.

Zalety rozwiązania:
•  bardziej ekologiczne i ekonomiczne uruchamianie silnika,
•  odzyskiwanie energii w trakcie pracy silnika lotniczego,
•  zmniejszenie masy silnika i ewentualne jego hamowanie w sytuacjach awaryjnych/ niebezpiecznych.

Na bandażu wewnętrznym kierownicy sprężarki (lub na kołnierzu wewnętrznym obudowy kierownicy wejściowej do sprężarki (IGV)) zamocowane są cewki indukcyjne. Na obracającym się wale (bęben sprężarki lub wał zespołu wirnikowego) umieszczone są magnesy. W początkowym etapie rozruchowym silnika układ ten pracuje jako rozrusznik. Podczas uruchamiania silnika do minimalnej prędkości obrotowej zespół elektryczny pomagałby w osiągnięciu optymalnych parametrów obrotowych wirnika wymaganych do rozruchu. Takie wykorzystanie energii elektrycznej do napędu zespołu wirnikowego pozwoli na zminimalizowanie liczby systemów pobocznych silnika.

W trakcie pracy ustalonej zespół turboalternatora produkowałby prąd na potrzeby płatowcowe i silnikowe. Nadwyżki mogłyby być gromadzone w akumulatorach jako energia elektryczna, którą można by wykorzystać w późniejszym rozruchu do napędu dodatkowego silnika elektrycznego lub do wyeliminowania turbiny niskiego ciśnienia napędzającej wentylator kanału zewnętrznego.

Przedstawiony projekt proponuje wykorzystanie stopnia sprężarki i bębna sprężarki jako silnika indukcyjnego. Jest to propozycja stworzenia silnika hybrydowego – turbinowo-elektrycznego.