13.01.2023 11:14
Общество

На каком топливе будут летать российские самолеты: специалисты ведут исследования криогенного горючего. Его плюсы и минусы

Текст:  Наталия Ячменникова
Над повышением экологичности авиации думают ученые всего мира. Ведь что такое тот же керосин, использующийся сегодня в авиадвигателях? Прежде всего, это вредные выхлопные газы, загрязняющие атмосферу. Ужесточение международных экологических требований и рост цен на авиакеросин стимулируют поиск его более чистых аналогов - от биотоплива до криогенного - жидкого водорода и сжиженного природного газа.
/ Пресс-служба ЦАГИ
Читать на сайте RG.RU

Однако есть и ряд недостатков, связанных с хранением в криогенной форме: это крайне низкие температура и плотность. Как поясняют специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского"), такие свойства криогенного горючего не позволяют использовать традиционные топливные баки в крыле самолета. Здесь требуются специальные теплоизолированные емкости увеличенных объемов. Их размещение - одна из важных проблем компоновки воздушного судна на криогенном топливе. Причем для региональных авиалайнеров, ввиду сравнительно малых внутренних объемов, установка криогенных емкостей возможна исключительно снаружи. А это негативно влияет на их аэродинамику.

Сейчас ученые ЦАГИ исследуют легкий конвертируемый самолет с криогенными топливными баками. Работа проводится в рамках НИР "Технологии-транспорт 2" по контракту с Минпромторгом России. Основная задача - снижение отрицательного влияния внешних криогенных емкостей на аэродинамическое качество, устойчивость и управляемость летательного аппарата.

/ Пресс-служба ЦАГИ

Напомним: ранее специалисты института разработали концепцию такого самолета и провели серию экспериментов в аэродинамических установках. По результатам исследований был определен необходимый размер баков для криогенного топлива: он составил около 2 метров в диаметре и примерно 10 метров в длину. Объем топлива, размещаемый в баке таких габаритов, позволит летать на дальность 1200-2000 км с грузом в 5-6 тонн.

Специалисты изготовили два макета внешних криогенных баков, отличающихся формой - профилированной и цилиндрической. Далее ученые ЦАГИ изучили влияние этих вариантов внешнего бака, установленных над фюзеляжем самолета, на его аэродинамические характеристики: сопротивление, устойчивость и управляемость. Испытания проводились в аэродинамической трубе Т-102 при скорости воздушного потока 50 м/с. Моделировались крейсерский режим полета, а также взлет и посадка авиалайнера.

Планер SSJ-NEW прибыл в Новосибирск для прохождения испытаний

Кроме того, специалисты исследовали влияние формы внешнего криогенного бака на эффективность руля направления. По словам ученых, полученные результаты испытаний подтвердили расчетные оценки. Они будут использованы для формирования оптимальной компоновки регионального самолета на криогенном топливе.

Как говорит научный сотрудник Центра комплексной интеграции технологий ЦАГИ Александр Крутов, применение криогенного топлива - это один из вариантов снижения вредных выбросов от самолета в атмосферу. Для нашей страны, и особенно районов Крайнего Севера, где есть проблемы с завозом керосина, наиболее актуален сжиженный природный газ. "Создавая самолет на криогенном топливе, мы решаем сразу две проблемы: повышение экологических характеристик авиационной техники и обеспечение транспортной доступности отдаленных регионов", - подчеркивает Александр Крутов.

Справка "РГ"

Легкий конвертируемый самолет может использоваться как для пассажирских, так и для грузовых перевозок без изменения типовой конструкции. Он сможет перевозить 50 пассажиров на расстояние 1 500 км или 6 т груза на дальность 1 000 км. Крейсерская скорость составляет 480 км/ч.

Наука Авиатранспорт