Site map 1Site map 2Site map 3Site map 4Site map 5Site map 6Site map 7Site map 8Site map 9Site map 10Site map 11Site map 12Site map 13Site map 14Site map 15Site map 16Site map 17Site map 18Site map 19Site map 20Site map 21Site map 22Site map 23Site map 24Site map 25Site map 26Site map 27Site map 28Site map 29Site map 30Site map 31Site map 32Site map 33Site map 34Site map 35Site map 36Site map 37Site map 38Site map 39Site map 40Site map 41Site map 42Site map 43Site map 44Site map 45Site map 46Site map 47Site map 48Site map 49Site map 50Site map 51Site map 52Site map 53Site map 54Site map 55Site map 56Site map 57Site map 58Site map 59Site map 60Site map 61Site map 62Site map 63Site map 64Site map 65Site map 66Site map 67Site map 68Site map 69Site map 70Site map 71Site map 72Site map 73Site map 74Site map 75Site map 76Site map 77Site map 78Site map 79Site map 80Site map 81Site map 82Site map 83Site map 84Site map 85Site map 86Site map 87Site map 88Site map 89Site map 90Site map 91Site map 92Site map 93Site map 94Site map 95Site map 96Site map 97Site map 98Site map 99Site map 100Site map 101Site map 102Site map 103Site map 104Site map 105Site map 106Site map 107Site map 108Site map 109Site map 110Site map 111Site map 112Site map 113Site map 114Site map 115Site map 116Site map 117Site map 118Site map 119Site map 120Site map 121Site map 122Site map 123Site map 124Site map 125Site map 126Site map 127Site map 128Site map 129Site map 130Site map 131Site map 132Site map 133Site map 134Site map 135Site map 136Site map 137Site map 138Site map 139Site map 140Site map 141Site map 142Site map 143Site map 144Site map 145Site map 146Site map 147Site map 148Site map 149Site map 150Site map 151Site map 152Site map 153Site map 154Site map 155Site map 156Site map 157Site map 158Site map 159Site map 160Site map 161Site map 162Site map 163Site map 164Site map 165Site map 166Site map 167Site map 168Site map 169Site map 170Site map 171Site map 172Site map 173Site map 174Site map 175Site map 176Site map 177Site map 178Site map 179Site map 180Site map 181Site map 182Site map 183Site map 184Site map 185Site map 186Site map 187Site map 188Site map 189Site map 190Site map 191Site map 192Site map 193Site map 194Site map 195Site map 196Site map 197Site map 198Site map 199Site map 200Site map 201Site map 202Site map 203Site map 204Site map 205Site map 206Site map 207Site map 208Site map 209Site map 210Site map 211Site map 212Site map 213Site map 214Site map 215Site map 216Site map 217Site map 218Site map 219Site map 220Site map 221Site map 222Site map 223Site map 224Site map 225Site map 226Site map 227Site map 228Site map 229Site map 230Site map 231Site map 232Site map 233Site map 234Site map 235Site map 236Site map 237Site map 238Site map 239Site map 240Site map 241Site map 242Site map 243Site map 244Site map 245Site map 246Site map 247Site map 248Site map 249Site map 250Site map 251Site map 252Site map 253Site map 254Site map 255Site map 256Site map 257Site map 258Site map 259Site map 260Site map 261Site map 262Site map 263Site map 264Site map 265Site map 266Site map 267Site map 268Site map 269Site map 270Site map 271Site map 272Site map 273Site map 274Site map 275Site map 276Site map 277Site map 278Site map 279Site map 280Site map 281Site map 282Site map 283Site map 284Site map 285Site map 286Site map 287Site map 288Site map 289Site map 290Site map 291Site map 292Site map 293Site map 294Site map 295Site map 296Site map 297Site map 298Site map 299Site map 300Site map 301Site map 302Site map 303Site map 304Site map 305Site map 306Site map 307Site map 308Site map 309Site map 310Site map 311Site map 312Site map 313Site map 314Site map 315Site map 316Site map 317Site map 318Site map 319Site map 320Site map 321Site map 322Site map 323Site map 324Site map 325Site map 326Site map 327Site map 328Site map 329Site map 330Site map 331Site map 332Site map 333Site map 334Site map 335Site map 336Site map 337Site map 338Site map 339Site map 340Site map 341Site map 342Site map 343Site map 344Site map 345Site map 346Site map 347Site map 348Site map 349Site map 350Site map 351Site map 352Site map 353Site map 354Site map 355Site map 356Site map 357Site map 358Site map 359Site map 360Site map 361Site map 362Site map 363Site map 364Site map 365Site map 366Site map 367Site map 368Site map 369Site map 370Site map 371
english


 
 

О нас | О проекте | Как вступить в проект? | Подписка

 

Разделы сайта

Новости Армии


Вооружение

Поиск
в новостях:  
в статьях:  
в оружии и гр. тех.:  
в видео:  
в фото:  
в файлах:  
Реклама

Гражданская авиация и авиапром
Отправить другу

Чистый двигатель

18.04.2005

Фото: ОАО "Туполев"
Иллюстрация: Чистый двигатель
Как известно, обеспеченность топливными ресурсами является ключевой задачей, определяющей развитие экономики и обеспечение национальной безопасности любого государства. Устойчивая тенденция роста потребления в мире нефтяных топлив привела к значительному увеличению темпов расходования невозобновляемых запасов нефти, которые, по прогнозам ученых, будут полностью исчерпаны во всех странах (за исключением Ирака, Ирана и Саудовской Аравии) уже в первой половине нынешнего века.

Человечество, по сути, должно в короткие сроки решить проблему своего выживания: найти возможности и пути перехода с топлив, получаемых из нефти, на новые альтернативные виды топлива, прежде всего в промышленности и на транспорте.

Особенно это важно для России с учетом ее огромной территории, наличия богатых природных ресурсов, географического положения и разнообразных климатических зон. По расчетам, нефтяное топливо у нас иссякнет значительно раньше, чем в остальном мире: по данным ОПЕК, разведанных запасов нефти в России хватит примерно на 15 лет. Очевидно, что сроки внедрения новых альтернативных видов топлива для России должны быть более жесткими, чем для других стран.

С особой остротой проблемы перехода на новые виды топлива проявляются в авиации, где прогнозируются постоянное увеличение интенсивности перевозок и, соответственно, рост расхода топлива. В развитых странах уже сегодня доля авиации составляет около 30% годового расхода топлива на все виды транспорта. По этой причине в ряде развитых стран не прекращаются работы по применению в авиации альтернативных топлив, обладающих большими ископаемыми ресурсами, меньшей стоимостью, лучшей экологией.

Вполне очевидна необходимость ускоренного создания в России криогенной авиации, в первую очередь, использующей более дешевые виды альтернативных авиационных топлив.

Альтернативными авиационными топливами являются криогенные: жидкий водород и сжиженный природный газ (СПГ), в основном состоящий из метана.

Эти топлива экологически более чистые, чем нефтяное, и благодаря большим хладоресурсу и энергосодержанию способны значительно повысить летно-технические характеристики летательных аппаратов.

Кроме того, применение криогенных топлив более безопасно, чем применение авиационного керосина. Даже небольшая утечка криогенного топлива может быть обнаружена посредством газового анализа с немедленным принятием мер по предотвращению воспламенения. В отличие от керосиновых, криогенные топливные баки не взрывоопасны, так как в них отсутствует кислород. При разливе криогенное топливо быстро испаряется и улетучивается.

Жидкий водород является перспективным топливом будущего, но пока еще дорог по сравнению с нефтяным. Однако в связи с неуклонным удорожанием нефти, цена жидкого водорода в перспективе сравняется с ценой нефтяного топлива и даже станет ниже.

СПГ значительно дешевле нефтяного топлива и практически полностью может использоваться в качестве авиационного топлива, в то время как для получения нефтяного авиатоплива используется только 6-7% нефти. На Севере СПГ может производиться непосредственно в регионах.

Россия является наиболее подготовленной страной к созданию летательных аппаратов, использующих криогенные топлива. В нашей стране проведен большой объем проектно-конструкторских, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по этой тематике.

История работ в ОКБ А.Н. Туполева по альтернативным видам топлива уходит в 60-е гг. - уже тогда рассматривалась возможность перевода силовых установок проектируемых в ОКБ самолетов на жидкий водород. В середине 70-х гг. Академией наук СССР совместно с рядом научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро была разработана программа научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по широкому внедрению альтернативных видов топлива в народное хозяйство.

В авиапромышленности она получила название - тема "Холод". В рамках этой программы ОКБ А.Н. Туполева было поручено создание на базе самолета Ту-154 летающей лаборатории, использующей в качестве топлива жидкий водород и СПГ.

Поставленная задача была успешно выполнена - 15 апреля 1988 г. поднялся в небо первый в мире самолет - летающая лаборатория Ту-155 с экспериментальным двигателем НК-88 разработки ОКБ Н.Д. Кузнецова, работающим на альтернативных видах топлива. В течение нескольких лет Ту-155 проходил обширный комплекс испытаний, в ходе которых удалось провести большой объем исследований и получить ценные материалы для дальнейших работ по криогенной авиации. Всего на Ту-155 было выполнено около 100 полетов на СПГ и жидком водороде. Этими полетами была доказана реальность создания криогенной авиации.

При разработке этого самолета была создана экспериментальная база для испытания криогенного оборудования и сложился единственный в мире коллектив высококвалифицированных специалистов в области криогенной авиации. В результате этой работы были определены пути создания самолетных и аэродромных криогенных систем и оборудования.

В соответствии с Постановлением правительства РФ №368 от 23 апреля 1994 г. был разработан технический проект и на 70% выпущена техническая документация на грузопассажирский опытно-промышленный самолет Ту-156 с двигателями НК-89, предназначенный для освоения эксплуатации криогенных самолетов на авиалиниях. Этот самолет разрабатывался на базе самолета Ту-154 и двигателей НК-8-2у. Для него были разработаны криосистемы, которые могут быть применены на других самолетах близких размерностей.

Однако работы по этому самолету не были доведены до завершения вследствие устаревшей конструкции базового летательного аппарата (Ту-154) и значительного опоздания по времени из-за отсутствия должного финансирования. Вместе с тем, при разработке Ту-156 был получен ценный опыт проектирования самолетных криогенных систем.

В содружестве с большим количеством смежников удалось провести уникальные исследования по оценке возможных путей развития авиации на альтернативных видах топлива, были разработаны самолетные конструкции криогенных систем, баков, агрегатов и мероприятия по усовершенствованию эксплуатации и предотвращению выбросов паров топлива в атмосферу. Проведенные исследования подтвердили, что криогенная силовая установка не будет практически отличаться от керосиновой ни по весу, ни по надежности, ни по безопасности и простоте эксплуатации.

Несмотря на незначительное финансирование, работы по криогенной тематике в ОАО "Туполев" продолжались до нынешнего года. Были разработаны технические предложения на переоборудование ряда новых пассажирских и грузовых самолетов с введением криогенных силовых установок, использующих в качестве топлива СПГ и керосин. Кроме того, ОАО "Туполев" совместно с германской фирмой "Дойче Аэрбас" разработали, проекты криопланов на базе самолетов А-310 и До-328 с использованием только жидкого водорода.

На уровне технических предложений разработаны проекты модифицированных криогенных самолетов Ту-204 (Ту-204К), Ту-334 (Ту-334К), Ту-330 (Ту-330СПГ), нового регионального самолета Ту-136. Кроме того, эти самолеты будут способны одновременно применять альтернативные топлива и авиационный керосин, что делает их более универсальными и надежными. Наиболее глубоко проработаны модификации самолета Ту-204 (Ту-204К) и проект нового регионального самолета Ту-136, учитывающий особенности криогенного топлива.

Технические предложения на самолет Ту-204К с двигателями ПС-92 разрабатывались на основе технической документации пассажирского самолета Ту-204 с двигателями ПС-90А. Для испытаний двигателя ПС-92, работающего на СПГ, в г. Пермь подготовлен стенд. Благодаря удачному расположению криогенных баков на фюзеляже расчетная топливная экономичность Ту-204К улучшилась на 4-5% по сравнению с базовым самолетом.

Топливная экономичность самолетов Ту-334К и Ту-330СПГ практически не будет отличаться от базовых Ту-334 и Ту-330. Все эти самолеты могут быть переоборудованы под применение СПГ в течение 3-4 лет.

Особое внимание, по нашему мнению, заслуживает проект грузопассажирского регионального криогенного самолета Ту-136 с двумя турбовинтовыми двигателями ТВ7-117СФ, способного при небольших доработках применять СПГ, жидкий водород и пропан-бутановое топливо.

Рынком региональных авиаперевозок России и других стран СНГ являются авиаперевозки на маршрутах средней протяженности 1200-2200 км с небольшим пассажиропотоком. Основным региональным самолетом, использующимся на указанных трассах, все еще является созданный в 50-х гг. самолет Ан-24 и его модернизации Ан-24Т и Ан-26. Полное списание этих самолетов произойдет в 2005-2007 гг. На рынок выходит новый турбовинтовой самолет Ил-114, сертифицированный в 1997 г. На Украине заканчивается создание самолета этого класса Ан-140. За рубежом к этому классу относятся самолеты Dо-328, ATR-42, ATR-72, SAAB 2000B. Однако все эти самолеты используют в качестве топлива только авиакеросин. Самолет Ту-136 является уникальным в том, что он может заправляться СПГ, жидким водородом и пропан-бутановым топливом. Это определяет отсутствие у него в ближайшее время прямых конкурентов.

Этот самолет предназначен для пассажирских и грузовых перевозок на авиалиниях протяженностью до 2000 км. Он может эксплуатироваться с аэродромов любого класса, в том числе с грунтовых, использоваться на сети трасс, связывающих областные центры России, для грузопассажирских перевозок при обслуживании центров добывающей промышленности как летающая лаборатория для инспектирования магистральных газопроводов районов Севера и Сибири. Этот самолет после сертификации может использоваться зарубежными авиакомпаниями в странах, имеющих развитую инфраструктуру потребителей природного газа.

Ту-136 взлетной массой в 20 т может перевозить 53 пассажира или до 6 т груза на расстояние до 2200 км со скоростью 550 км/час на высоте около 9 км. Топливная экономичность самолета около 20 г/пасс. км соответствует лучшим мировым самолетам этого класса, а применение СПГ позволит примерно на 30% сократить прямые эксплуатационные расходы. Самолет спроектирован с учетом особенностей криогенного топлива. Он имеет дупланную аэродинамическую схему, логично совмещенную с криогенными топливными баками, конструктивно-силовая схема самолета выполнена с максимальной разгрузкой крыла и фюзеляжа от действия аэродинамических и массовых сил.

Криогенные топливные баки емкостью 3680 кг СПГ располагаются в двух вынесенных гондолах за двигательной установкой. Совмещение миделя бака с миделем мотогондолы, а также сочетание поддерживающих пилонов с общей аэродинамической схемой самолета позволили расположить криогенные топливные баки вне фюзеляжа практически без увеличения аэродинамического сопротивления и усиления крыла. Короткие криогенные трассы имеют небольшую массу и не требуют супертеплоизоляции. Вынесенная от пассажирского салона силовая установка значительно повышает безопасность пассажиров и экипажа и упрощает ее экспериментальную отработку. Близость двигателя и криогенных баков снижает вероятность гибели людей в катастрофической ситуации, т. к. вероятность поджига пролитого топлива из поврежденных баков переводит опасность взрыва образующейся топливо-воздушной смеси к менее разрушительному пожару.

Керосин заливается в крыльевые баки как в обычном самолете. Самолет может быть выполнен в варианте использования жидкого водорода и пропан-бутанового топлива без изменения его основных данных. В этом случае в криогенных баках другой конструкции будет размещено 606 кг жидкого водорода.

Стоимость создания такого самолета будет больше затрат на модернизацию пассажирских самолетов под применение криогенного топлива, однако цена самолета Ту-136 будет в 2,5-4 раза меньше цены модернизированных самолетов Ту-334К и Ту-204К.

Этот фактор может сыграть решающую роль в завоевании рынка ряда регионов. Создать такой самолет при достаточном финансировании можно в течение 4-5 лет, окупаемость затрат произойдет на 4-й год производства при выпуске и продаже около 90 самолетов.

К развитию региональной криогенной авиации относится и переоборудование существующего вертолета Ми-8Т с двигателями ТВ-2-117СФ под применение СПГ. При этом его летно-технические характеристики практически не изменятся. При модернизации вертолета используется опыт компоновки его под применение пропан-бутанового топлива, на котором вертолет успешно испытывался, а также опыт ОАО "Туполев" по созданию криогенной силовой установки самолета Ту-155 и разработки проектов самолетов Ту-156 и Ту-136.

В связи с тем, что на самолете Ту-136 и вертолете Ми-8 устанавливаются однотипные двигатели одной российской фирмы, возможна унификация элементов криогенной силовой установки, включая двигательную и самолетную криосистемы, а также конструкции баков и системы взрывопожаробезопасности. Переоборудование вертолета может быть произведено за 2-3 года. Применение СПГ вместо керосина позволит на 25-30% снизить эксплуатационные расходы.

При финансировании по европейской программе ОАО "Туполев" совместно с МЭИ создали методику расчета параметров хранения криогенного топлива в горизонтальных самолетных баках. Создан экспериментальный стенд с малоразмерным криогенным баком, на котором проведена апробация методики расчета. Полученные в результате всех этих работ конструкторские решения, технологии работ, применяемые системы обеспечения безопасности и защиты до настоящего времени не имеют аналогов в мире.

Отечественная авиационная промышленность обладает уникальным заделом для создания самолетов, использующих криогенные топлива и, в первую очередь, СПГ. В настоящее время она на многие годы опережает в этой области зарубежные авиационные фирмы.

Состояние российских разработок в этой области позволяет при достаточном финансировании создать сертифицированный самолет на альтернативном топливе за 3-4 года, а парк самолетов, способный обеспечить потребности гражданских и военных перевозок - за 10-15 лет.

Вместе с тем, передовые позиции России вскоре могут быть утрачены. Ранее работы по криогенной тематике финансировались в небольших объемах по Федеральной целевой программе "Развитие криогенной аэрокосмической и другой транспортной техники" (1999-2000 гг.) и в рамках программы "Национальная технологическая база", рассчитанной на период 2002-2006 гг. Однако Министерством промышленности и энергетики финансирование этой программы в 2005 г. прекращено. Дальнейшие работы без финансирования проводить невозможно. Закрытие работ по криогенной тематике отрицательно скажется на приоритете России в этой области и приведет к распаду годами складывавшейся кооперации по созданию криогенных самолетов.

Остановка работ по авиационной криогенной тематике отбросит Россию на долгие годы назад и в будущем поставит ее в прямую зависимость от диктата развитых стран. Учитывая неизбежность перехода на криогенные топлива, России придется, если позволят, закупать за рубежом технологию и криогенные самолеты либо оставшуюся в мире нефть по баснословным ценам, что неминуемо создаст реальную угрозу ее национальной безопасности. Эта важная для государства проблема могла бы быть решена путем целевого финансирования программы развития криогенной авиационной, аэрокосмической и другой транспортной техники.

Концепция этой программы, по нашей оценке, должна предусматривать следующие стратегические положения:
  1. Перспективным энергоносителем будущего является жидкий водород, обладающий наивысшим энергосодержанием, неограниченными сырьевыми ресурсами и высокой экологической чистотой. Однако сравнительно высокая стоимость и отсутствие промышленного получения не позволяют пока применить его в качестве массового криогенного топлива. В то же время, благодаря своему исключительно высокому энергосодержанию, жидкий водород является единственным видом топлива для создания аэрокосмических летательных аппаратов специального назначения.
  2. На первом этапе развития криогенной авиации в качестве топлива для летательных аппаратов применяется сжиженный природный газ. Применение СПГ в качестве топлива предполагается в дозвуковой гражданской и военной авиации, на гиперзвуковых самолетах и на носителях авиационно-космических систем.
  3. Самолеты и вертолеты, использующие СПГ, сначала будут внедрены в отдельных регионах, богатых газом. При массовом применении на всех видах транспорта будет использоваться СПГ, получаемый по единым техническим условиям.
  4. В первую очередь, пока отсутствует развитая криогенная инфраструктура, создаются двухтопливные дозвуковые летательные аппараты, способные использовать как традиционное нефтяное топливо, так и криогенное.
  5. В дальнейшем, по мере увеличения количества аэродромов, имеющих криогенную инфраструктуру, создаются однотопливные летательные аппараты, максимально использующие положительные свойства криогенного топлива (СПГ и жидкого водорода) и поэтому обладающие значительно более высокими экономическими показателями.
  6. Криогенная авиация создается в комплексе с ракетно-космическим и другими видами транспорта.
Реализация такой программы позволит своевременно с наименьшими затратами перевести авиацию России на альтернативные виды топлива. Ускоренная разработка криогенной авиационной техники - это задача общечеловеческая, но еще более - российская, напрямую влияющая на обеспечение национальных интересов нашего государства. Создание отечественной криогенной авиации уже не терпит промедления. 


Показать источник
Просмотров: 767

Комментарии к новости (0)

Вооружение по теме:

Среднемагистральный пассажирский самолет Ту-204


Другие новости по теме:

05.09.2014 Морская авиация ВМФ РФ до конца года получит десять самолетов МиГ-29К


14.08.2014 Минобороны РФ получит в 2014 году 2 транспортных самолета Ил-76МД-90А
12.05.2014 ВВО в 2014 году получит 30 боевых самолетов
26.03.2014 Разработка ПАК ДА и ремонт стратегических бомбардировщиков ВВС РФ будут приоритетом для "Туполева" и КАПО имени Горбунова их после объединения
11.10.2012 На авиабазы Южного военного округа до конца текущего года поступят около 50 единиц авиационной техники
19.01.2012 Минобороны России получит шесть транспортников Ан-140
30.12.2011 ВВС России получат первый специально построенный для них Ан-140-100
23.12.2011 Фирма "Туполев" в предстоящем году приступит к серийному производству нового самолета Ту-204СМ
13.05.2011 Самарский авиазавод "Авиакор" получил заказ на партию самолетов Ан- 140-100 для минобороны РФ
28.04.2011 Начались сертификационные испытания пассажирского авиалайнера Ту-204СМ
Показать все новости по теме...


e-mail друга: Ваше имя:


< 2019 Сегодня < Июн >
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
Сотрудничество
Реклама на сайте



Реклама