Üzemanyag repülőgép XXI század, a tudomány és az élet
FUEL repülőgépekhez a XXI század
Műszaki tudományok kandidátusa Vladimir Andreev, a vezető tervező, és B. Solozobov igazgatója, a CDB (JSC „Tupoljev”).
Előestéjén a harmadik évezred, ismét beszélünk kriogén légiforgalmi mérnöki. Lehetőségek meg jelentősen meghaladja a jellemzői a mai repülőgépek repülnek a fűtőolaj. Milyen kilátások nyílnak fordítására polgári repülőgép repülőgép-üzemanyag kriogén üzemanyag? A dolgok jelenlegi állása ezen a területen Magyarországon? Melyek a kihívások, amelyekkel a tervezők a kriogén tüzelőanyag rendszerek?
Végén éppen elhagyta a huszadik század utat engedett elsőbbségének fűtőolaj gáz. Az arány az olaj a világ energia csökkent 35 százalékkal, míg ez az arány a gáz több mint 50 százaléka határt. A modern koncepciók geológusok, potenciális földgáztartalékok bolygó tízszer jobb, mint a szén és az olaj együttesen. Magyarországon az első helyen a világon bizonyított földgáz-, a gáz energia pedig több mint 52 százaléka az összes termelt energia.
Földgáz régóta közös üzemanyag. A tudósok most gondol, használja a folyami, tengeri és vasúti közlekedés. Megbirkózni ezzel a problémával, és hogy aviastroite.
Az 1980-as évek, a szakemberek a JSC „Tupoljev” lehetőséget teremt síkban fut cseppfolyósított gáz üzemanyag. Úgy is nevezik kriogén (Kryos - hideg, gének - született). építettek repülő laboratórium Tu-155 alapján Tu-154 utasszállító (lásd. "Tudomány és Élet" № 1, 1989). A folyékony hidrogén alkalmaztuk repülőgép-üzemanyagok. Ez a közel ideális tiszta üzemanyag verziókkal égetést főként vizet és kisebb mennyiségű nitrogén-oxidok. Fűtőértéke hidrogén háromszor nagyobb, mint a hagyományos üzemanyag.
Ugyanakkor, hidrogénatom robbanásveszélyes, tárolnak és szállítanak csak akkor lehet egy folyékony állapotban, igen alacsony hőmérsékleten közel abszolút nulla (mínusz 273 C). És ez egy nagyon komoly probléma.
A tervezők repülő laboratórium volt jelentősen megváltoztathatja az elrendezés a repülőgép, és megoldani egy sor nehéz technikai problémák. A farokrész a törzs, ahol volt egy utastér ellátott légmentesen lezárt kamrát ott van szerelve és a kriogén tartály 20 m a folyékony hidrogén képernyővel-vákuumos hőszigetelés, amely takarít hosszú ideig a tartály hőmérséklete mínusz 253 ° C-on a megfelelő motort repülőgép váltotta módosított NK -88 futó folyékony hidrogén üzemanyag. Meg vele, hanem a szokásos nagynyomású szivattyú telepítve turbószivattyú egység, mint amilyeneket a rakéta motorok.
Annak érdekében, hogy megbízható robbanás és tűz a repülőgép biztonságát, az öböl egy kriogén tartály eltávolítjuk szinte az összes kábelezés - a forrása a lehetséges képződését szikra. Úgy tervezték, és a telepített vízelvezető rendszer, amely eltávolítja a hidrogén a tartályból pár biztonságos távolságra a motorok és áramforrások. Ott épültek több mint 30 további fedélzeti rendszereket.
Test járatok a Tu-155 kapott felbecsülhetetlen tapasztalatot további javítása érdekében a légi közlekedés kriogén üzemanyag rendszereket. új repülőgép a kriogén tüzelőanyag jön létre - a Tu-156, amelynek célja nem a tesztelés, és a kereskedelem számára. Ez a gép már megjelent a potenciális vásárló. Ez fogja használni a regionális vonalakon Gazprom.
Ellentétben elődje (a soros Tu-154M), a Tu-156 van szerelve három motorral NK-89 külön üzemanyag-ellátó rendszerek (egy teljes munkaidőben - a kerozin, a másik - kriogén - LNG). Mint a NK-88, egy új motor felszerelt turbószivattyú egység, hogy hatására a levegő, amely származik a kompresszor sugárhajtóművek. Mögött a turbina egy hőcserélő. Ez melegíti fel a folyékony gáz bejut a gázállapotú és belép az égéstérbe, ahol a gáz és a kerozin vannak telepítve fúvókák. Minden kriogén szelepek és szelepek vannak ellátva működtető. A kriogén tartályok és csővezetékek szerelt készülékek mennyiségének mérésére és a szintje az üzemanyag, annak hőmérséklet és a nyomás. A jobb és bal oldalán vannak felszerelve töltő és leeresztő szerelvények. teljes utántöltő repülőgépek idő - mindössze 30 perc alatt.
Engineering Tu-156 tekinthető számos megvalósítási üzemanyagtartály elhelyezése (a szárny alá, a törzs, más helyeken), és a kiválasztott az, amelyben nem zavarja aerodinamikai tárolt stabilitás és az irányítást a gép. A fő kriogén tartály kapacitása 13 tonna, átmérője több mint 3 m, hossza majdnem
5.5 m helyet a hátsó utastérben, és a központosító (3,8 tonna) - az első csomagtér alatt cockpit padló. A legfontosabb része az utastér felé fordult a raktérben.
Üzemanyagtartályok LNG előállított alumínium ötvözet és borított hőszigetelés a penopoliure Tana körülbelül 50 mm vastag. Az ilyen tartályok nem csak megtartani alacsony hőmérsékleten (-162 ° C), hanem ellenáll a túlnyomás 0,2 MPa. Csakúgy, mint a repülő laboratórium Tu-156 kriogén tartály fel van szerelve a vízelvezető rendszer, a megkönnyebbült gőz metán rendellenes és vészhelyzetben. Normális működés a gőznyomás nem haladja meg a megengedett.
A probléma különösen fontos - robbanás és a tűz. Mert üzemeltetett légijármű LNG, hogy saját sajátosságait. Ha a szivárgás sérült repülőgép üzemanyag-ellátó rendszer, tele hagyományos üzemanyag - kerozin, ez slaboisparyayuschayasya folyadék tölti viszonylag kis térfogatban, és bár ez nagyon nehéz felismerni a szivárgás, tűz, vagy robbanás veszélye nem olyan nagy. A repülőgépeken működő CNG, ez sokkal komolyabb. A gázszivárgás esetén az üzemanyag rendszert, akkor gyorsan tölti repülőgépgyártók rekesszel. Annak elkerülése érdekében, esetleges gyújtási metán, amelyek tiszta minden elektromos szikra, és állítsa gázelemzés érzékelők, jelzési vészhelyzet. Ezen túlmenően, a rekeszek ellátott ventilátorok.
Egy ilyen elrendezés megoldások terhelés Tu-156 csökkent 18,8 tonna (a bázis Tu-154c) 14 tonna. De a tervezők nem zárja ki a másikat, költséghatékonyabb megoldásokat. Távolság áruszállítás a becslések szerint nem kevesebb, mint 2600 km-futáskor CNG és LNG és a kerozin - 3200 km. Hála a két különböző üzemanyag-ellátó rendszerek (kerozin és LPG) Tu-156 képes lesz tankolni, így az utazás a repülőtérre, ahol nem gépek gyártási és tárolási, és repülni onnan kerozin. A rendellenesség kapcsoló egyik üzemanyagról a másikra lehetséges csak 5 másodperc. Ezek az előnyök növelik a biztonságot, és utasszállító LNG mozgékonyabb.
Három évvel ezelőtt, a Samara Aviation Plant volt, hogy kiadja a három Tu-156, elvégezni a minősítést, és indítsa el a próbaüzem. Mivel a pénzügyi források hiánya, ezek a gépek még nem épült fel. Időközben, ez számukra, hogy dolgozzanak ki nemcsak a tervezési megoldások, hanem az üzemeltetési és karbantartási repülési technológia a kriogén tüzelőanyag. Befejezése ennek a munkának lendületet fog adni az elején egy még szélesebb körű cseppfolyósított földgáz a levegőben. De ez már kidolgozott módosításokat a modern repülőgép, amely repülni LNG, beleértve az új generációs utasszállító Tu-204.
LNG repülőgép járat már rendszeres, akkor létre kell hozni a földi infrastruktúra a repülőtereken. Ez elsősorban a telepítés a gáz cseppfolyósítása és a gáz-töltő berendezés. És mivel a legtöbb repülőtér közelében található a fő csővezetékek, ahol a gáz nagy nyomás alatt, gázkompresszió szükség és forgalmazás állomások. LNG átutalás jelenleg folyó munkával folyékony állapotban anélkül, hogy további energiaráfordítással.