15 апреля 1988 года был совершён первый в мире полёт самолёта на криогенном топливе. Лётчик-испытатель Владимир Севанькаев поднял в небо экспериментальный самолет Ту-155 с тремя двигателями, один из которых работал на жидком водороде.
К созданию этого самолёта в середине 1980-х годов приступило ОКБ Туполева. Базой для "летающей лаборатории" стал пассажирский самолёт Ту-154Б. В качестве авиационного топлива первоначально был использован жидкий водород. На Ту-154 в правой гондоле установили экспериментальный водородный двигатель НК-88, который был разработан под руководством академика Н.Д. Кузнецова. Для его подачи вместо привычного насоса установили высоконапорный турбонасосный агрегат, наподобие тех, что используются в ракетных двигателях. Для обеспечения надежной взрыво- и пожаробезопасности самолета, из отсека с криогенным баком убрали почти всю электропроводку – источник возможного образования искры. Спроектировали дренажную систему, которая отводит из бака пары водорода на безопасное расстояние от двигателей и источников электричества.
Водород обладает многими преимуществами в сравнении с классическим углеводородным топливом, но также предъявляет и дополнительные требования, которые значительно осложняют создание пассажирских ВС.
К сложностям при проектировании и использовании можно отнести:
- водород имеет в 2,8 раза большую удельную теплоту сгорания, чем керосин, но объемная теплота сгорания даже у жидкого водорода в 4 раза меньше. Вследствие этого при том же потребном запасе энергии объем топливных баков на самолете должен быть в 1,5 раза больше, чем объем баков для авиакеросина;
- баки должны быть рассчитаны на большое внутреннее давление и иметь мощную теплоизоляцию (необходимо поддерживать температуру близкую к абсолютному нулю);
- наличие водорода на борту предъявляет особо жесткие требования к герметичности топливной системы, поскольку он чрезвычайно пожаро- и взрывоопасен.
Преимущества водородного топлива:
- самолет на жидком водороде может быть на 25% легче и на 30% дешевле;
- двигатели будут более долговечными и надежными, чем у самолета, работающего на керосине;
- самолет обладает исключительной экологической чистотой (топливо выделяет при сгорании в основном воду и незначительное количество окислов азота).
Следующим этапом проекта Ту-155 стало его переоборудование на более удобное в эксплуатации топливо – сжиженный природный газ (СПГ). В январе 1989 года летающую лабораторию Ту-155 оснастили криогенным двигателем, работающим на СПГ. Первые же полеты показали, что по сравнению с керосином удельный расход топлива снижается примерно на 15%.
Всего на Ту-155 было совершено 70 полетов: 5 на водороде, остальные – на сжиженном природном газе. Использование СПГ в качестве авиатоплива имело большие перспективы, позволяя существенно повысить экономичность авиаперевозок, улучшить экологические характеристики воздушного транспорта и уменьшить дефицит традиционного авиатоплива. Однако дальнейшим исследованиям помешал распад СССР, вслед за чем последовало почти полное прекращение финансирования проекта. С 2015 года Ту-155 выставляется на статической стоянке авиасалона МАКС.
Наши основные медиаресурсы:
Telegram (главная платформа)
Boosty (эксклюзив)