Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

ТУ-155 Первый самолет с силовой установкой на сжиженном водороде и сжиженном природном газе

Аватар пользователя Artem_01

15 апреля этого года исполнилось 28 лет со дня первого полета самолета Ту-155, силовая установка которого могла работать как на жидком водороде, так и на сжиженном природном газе.

В середине 70-х годов, в связи с дефицитом мировой добычи нефти и углублением энергетического кризиса, во всем мире и, в том числе в СССР, интенсифицировались работы по применению альтернативных видов топлива в промышленности и на транспорте.

В СССР Академией наук совместно с рядом научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро была разработана программа научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по широкому внедрению водородной энергетики в народное хозяйство. В авиационной промышленности она получила название - тема "Холод".

С инициативой создания экспериментального самолета, использующего в качестве топлива жидкий водород, выступил Генеральный конструктор ОКБ А.Н. Туполева Алексей Андреевич Туполев. Эта программа позволяла одновременно кардинально улучшить экологическую обстановку в стране, а также заложить основы создания гиперзвуковой и космической авиации. В ходе разработки самолета выявилась необходимость значительного расширения объема научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по теме "Холод". Жидкий водород с его высокой удельной теплотворной способностью, втрое превосходящей углеводородные топлива, с исключительной экологической чистотой оказался чрезвычайно перспективен как горючее для различных двигателей, особенно для проектов гиперзвуковых летательных аппаратов как гражданского, так и военного назначения.

В этот же период обострился дефицит традиционных видов топлива для транспортных средств (керосин, бензин), и потребовалась замена его природным газом, который для авиации наиболее приемлем в сжиженном состоянии - СПГ (сжиженный природный газ). Сниженный природный газ обладает рядом ценных преимуществ по сравнению с традиционными авиационными топливами. При нарастающем дефиците нефтяных топлив запасы природного газа составляют значительную величину, а при неуклонном росте цен на нефтяные топлива цена на СПГ всегда будет ниже. Теплотворная способность СПГ на 15% превышает теплотворную способность авиационного керосина. Применение СПГ на самолетах позволяет существенно снизить вредное экологическое влияние на окружающую среду.

TU-155_160403_01.jpg


Исходя из этих положений, в ОКБ А.Н. Туполева в 80-ые годы был создан первый в мире экспериментальный самолет Ту-155. С целью летной оценки возможности использования криогенных топлив на Ту-155 по сравнению с базовым самолетом Ту-154Б были выполнены следующие конструктивные изменения:

  • в специально выделенном отсеке салона самолета установили топливный бак с высокоэффективной теплоизоляцией для размещения жидкого водорода с температурой -253С0 или сниженного природного газа с температурой -162С0;
     
  • доработали топливную систему самолета;
     
  • экспериментальный топливный комплекс включал в себя: систему подачи топлива в двигатель, систему поддержания давления в баке с аварийным предохранительным устройством, систему циркуляции, наддува бака, систему аварийного слива криогенного топлива; система подачи топлива состояла из центробежных и струйных насосов, теплоизолированных трубопроводов, криогенных агрегатов и клапанов;
     
  • для управления и контроля работы криогенного комплекса на самолете установили три дополнительные системы:
     
    • гелиевую, управляющую агрегатами силовой установки;
    • азотную, замещающую азотную атмосферу в отсеках самолета и предупреждающую экипаж в случае утечки криогенного топлива задолго до взрывоопасной концентрации;
    • систему контроля вакуума в теплоизоляционных полостях; вместо штатного правого двигателя НК-8-2У установили экспериментальный двигатель НК-88, созданный в ОКБ Н.Д.Кузнецова.

В целом на самолете было установлено около 30 новых систем, что показывает глубину проведенных изменений.

Для обслуживания экспериментального самолета и выполнения испытательных работ был создан уникальный наземный авиационный криогенный комплекс. Он состоял из следующих систем:

  • системы заправки криогенным топливом;
  • системы пневмопитания;
  • системы энергоснабжения;
  • системы телевизионного контроля;
  • системы газового анализа;
  • системы орошения водой в случае пожара;
  • системы контроля качества криогенного топлива.

Данный комплекс позволял проводить различные виды испытаний с использованием больших количеств криогенной жидкости.

Экспериментальный самолет был разработан и построен на базе серийного самолета Ту-154Б.

15 апреля 1988 года самолет Ту-155 совершил первый полет (экипаж во главе с летчиком-испытателем В. Севанькаевым).

Самолет Ту-155 прошел обширный комплекс испытаний. При этом экспериментальная силовая установка работала и на жидком водороде, и на СПГ. В ходе испытаний было установлено 14 мировых рекордов.

Всего на криогенном топливе было выполнено около 100 полетов, в том числе 5 на жидком водороде. Самолет участвовал в международном газовом конгрессе в Ницце, в авиасалоне в Берлине.

Создание и летные испытания экспериментального самолета Ту-155 обогатили отечественную науку и технику. Был приобретен опыт проектирования систем, работающих на криогенных топливах, накоплен опыт в разработке технологических процессов изготовления таких систем, удалось освоить новое оборудование и новые технологические процессы. Была создана специальная экспериментальная база для испытаний самолетов с силовыми установками, работающими на криогенных топливах, освоена новая испытательная техника и новые методы испытаний. Приобретен опыт обращения с жидким водородом и сжиженным природным газом, отработаны приемы и методы обеспечения взрывопожаробезопасности.

Полученный научно-технический задел по использованию криогенных видов топлива был использован ОКБ А.Н. Туполева в нескольких проектах самолетов гражданского и военного назначения.

Вслед за экспериментальным самолетом Ту-155 в работах ОКБ А.Н. Туполева появилась тема Ту-156, предусматривавшая создание на базе Ту-154Б и Ту-154М грузовых и пассажирских самолетов с силовой установкой на СПГ. Аналогичные проекты были подготовлены на основе новых туполевских самолетов: Ту-204/214 (Ту-204К), Ту-334 (Ту-334К), Ту-204-330 (Ту-330К), Ту-130 (Ту-130СПГ).

В ОКБ А.Н. Туполева в 70-е и 80-е годы прорабатывались и другие проекты летательных аппаратов на альтернативных видах топлива. Существовало несколько проектов Ту-160 и Ту-144 на жидком водороде - Ту-160В и Ту-144В. Жидкий водород предполагалось использовать в качестве топлива в двигателях гиперзвукового ударного самолета "360", работы над которыми велись в ОКБ А.Н. Туполева в 80-е годы. Жидкий водород использовался как основной вид топлива в проекте воздушно-космического самолета Ту-2000, старт и посадка которого должны были производиться по-самолетному.

Руководство страны высоко оценило достижение туполевцев и всех, кто с ними работал. 15 участников работ стали лауреатами премии Правительства Российской Федерации, многие участники удостоены высоких званий и правительственных наград.

В настоящее время предпринимаются попытки полетов с использованием в качестве топлива жидкого водорода. Эти попытки выдаются за пионерские. Но первыми в истории мировой авиации навсегда останется ОКБ А.Н. Туполева, создавшее и испытавшее первый в мире самолет, способный использовать два вида топлива - жидкий водород и сжиженный природный газ.

Преемник ОКБ А.Н. Туполева - ОАО "Туполев" является держателем уникальных технологий в области освоения альтернативных видов топлива в авиации, за которыми, несомненно, большое будущее.

TU-155_MAKS-2015_19.JPG

На Международном авиационно-космическом салоне МАКС-2015 Научно-инженерная компания «НИК» и Благотворительный фонд «Легенды Авиации» при поддержке Администрации города Жуковский и ОАО “Авиасалон” впервые представили самолет Ту-155. Эта уникальная машина, летающая лаборатория для отработки систем и двигателя, использующих криогенное топливо.

 

Источники: www.tupolev.ru, Ригмант В.Г. Под знаками «АНТ» и «Ту» // Авиация и космонавтика. – 2000. – №3, www.airwar.ru, avia.pro, aviaros.narod.ru и др.

Источник: http://bastion-opk.ru/aircraft-tu-155/ ОВТ «ОРУЖИЕ ОТЕЧЕСТВА» A.V.Karpenko

 

Фонд поддержки авторов AfterShock

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...