Авиация и космонавтика 2000 03

Криогенные топливные баки снабжаются аварийными клапанами, открывающимися при достижении предельного допустимого давления, дренирующими пары СПГ через штуцер, расположенный над горизонтальным оперением самолета. На криогенных магистралях устанавливаются электроприводные клапаны, с помощью которых осуществляется управление работой криогенной топливной системы.

Одной из важнейших особенностей криогенной силовой установки является система обеспечения безопасности. Нарушение герметичности в ней приводит к образованию в отсеках взрывоопасной газовой смеси. Для предотвращения взрыва или пожара принимаются следующие меры: интенсивная вентиляция взрывоопасных отсеков с помощью нейтрального газа (Азот); удаление из отсеков искрообразующего оборудования; установка системы газового анализа,позволяющей выдавать сигнал при появлении течи, а также при концетрации метана в отсеках в несколько раз меньшей по величине, чем опасная. При появлении такого сигнала, как правило, перекрываются газовые магистрали и двигатели переводятся на керосин.

Для создания нормальной системы эксплуатации транспортных самолетов на СПГ необходимо в стране развернуть наземную инфраструктуру, обеспечивающую получение, хранение и заправку воздушных судов сжиженным природным газом. С целью обеспечения авиации СПГ необходимо создать сеть специализированных установок для производства СПГ, хранилищ для него и систем подачи топлива потребителям (стационарных и мобильных). При этом подготовка инфраструктуры получения, хранения и выдачи СПГ различным потребителям должна решаться комплексно с проведением единой технической политики, причем создание инфраструктуры должно проводиться параллельно с созданием воздушных судов на СПГ.

Были проанализированы существующие трассы полетов в пределах России с дальностью 1800,2000 и 2200 км, на которые рассчитывается создаваемый Ту-156. Анализ трасс полетов и магистральных газовых трубопроводов в стране показал целесообразность создания наземных инфраструктур аэропортов в несколько очередей. В первую очередь необходимо оборудовать аэропорты Домодедово (Москва), Пулково (Санкт- Петербург), аэропорты в Екатеринбурге, Оренбурге, Самаре, Перми, Надыме. При таком подходе аэропорты Самары и Перми являются запасными, в том числе и для Оренбурга и Екатирин- бурга. Заводы-ожжижители для заправки самолетов должны быть рассчитаны из условий – Ту-156 берет 15 тонн СПГ, Ту-206 до 25 тонн.В дальнейшем предполагается оборудовать аэропорты Новосибирска, Норильска, Якутска, Уфы, Комсомольска-на-Амуре, Мирного. Кроме аэропортов в России во вторую очередь предполагается оснастить системами СПГ аэропорты в городах средне азиатских государств: Ташкент, Бишкек, Самарканд, Бухара, Алма-Ата, Ашхабад, Душанбе. В процессе развития регионов Сибири и Дальнего Востока, особенно месторождений газа Камчатки и Амдермы, возможно понадобится оснастить наземной инфраструктурой СПГ и эти районы. Для оснащения аэропортов необходимо создать два типоразмера ожжижительных установок для получения СПГ, производительностью 12-15 т/ч и 3-4 т/ч в блочно-мо- дульном исполнении.

В настоящее время в АО АНТК им.- А.Н.Туполева ведется работа по выпуску конструкторской документации и изготовлению Ту-156 в производстве. Закончены стендовые испытания, выполнен полноразмерный макет самолета и эскизный проект.

Система загрузки Ту-156 соответствует серийному самолету Ту-154С и рассчитана на загрузку в грузовую кабину восьми контейнеров или грузов на поддонах.

Самолет Ту-156 согласно проекту должен иметь следующие данные:

– размах крыли – 37,55 м;

– длина самолета – 47,9 м;

– высота самолета на стоянке – 11,4 м (без дренажа);

Летно-технические характеристики Ту -156

– размер газовой камеры – 18,3 м;

– размеры грузовой двери – 2,5 х 1,62 м;

Следующим этапом в развитии самолетов на СПГ должен стать пассажирский самолет на СПГ, рассчитанный на перевозку 120-135 пассажиров. Самолет должен создаваться на базе серийного самолета Ту-156М, проект получил обозначение Ту-156М.

На самолете Ту-156М топливная система должна выполняться аналогично самолету Ту-156, пассажирская кабина должна располагаться перед криогенным топливным баком. Двигатели такие же как и на Ту-156 -НК-89.

Самолет Ту-156М должен иметь следующие основные данные: -дальность полета на СПГ – 2700 км; – запас топлива СПГ – 13000 кг; керосин – 10000 кг.

На базе проекта самолета Tv-154M2 прорабатывется проект самолета работающего на СПГ под двигатели типа ПС-90ЛКМ. Самолет получил обозначение Ту-156М2. Поскольку базовый вариант самолета Ту-154М2 не имеет третьего центрального двигателя, на Ту- 156М2 топливный бак с СПГ установлен в задней части фюзеляжа сверху в обтекателе. Самолет имеет следующие расчетные данные:

– взлетная масса – 96500-98300 кг;

– посадочная масса – 81200-84000 кг;

– масса снаряженного самолета – 61000 кг;

– масса СПГ – 20000 кг; керосина – 10000 кг

– количество пассажиров – 160-171;

– крейсерская скорость полета – 850 км/ч;

– практическая дальность полета с коммерческой нагрузкой 18000 кг – 3430 км; 16200 кг – 3530 км;

– потребная длина ВПГ1 – 2500 м;

– топливная эффективность – 22,5-23,05 г/пасс.км

На базе проекта Ту-154МЗ рассматривается проект под СПГ с двигателями типа НК-94 с взлетной тягой 18000- 20000 кг(вариант двигателя НК-93). Предположительное обозначение проекта Ту-156МЗ По компоновке проект самолета аналогичен проекту Ту-156М2 и имеет следующие рассчетные данные:

– взлетная масса – 97500-99300 кг;

– посадочная масса – 83900-85700 кг;

– масса снаряженного самолета – 63200 кг;

– масса СПГ – 20000 кг; керосина – 10000 кг;

– количество пассажиров – 160-171;

– крейсерская скорость полета – 850 км/ч;

– практическая дальность полета с коммерческой нагрузкой 18000 кг – 3100 км; 16200 кг – 3200 км;

– потребная длина ВПП – 2500 м;

– топливная эффективность – 23,0-23,3 г/пасс.км

Помимо работ над самолетами Ту- 155 и Ту-156 на СПГ ОАО АНТК им.- А.Н.Туполева совместно с германской фирмой Deutshe Aerospase Airbus вела работы над транспортным самолетом на водородном топливе, получившем обозначение "Криоплан". В этом совместном проекте максимально использовался опыт проектирования и испытаний Ту-155 и наработки по Ту-156. Кроме того, в настоящее время практически все проекты ОКБ предусматривают создание на основе базовых машин с традиционными силовыми установками самолетов, работающих на альтернативных видах топлива.