Ответы к посту
Вертолёт на газе
15

Ответ на пост «Вертолёт на газе»

Серия Вертопрон

а где же вертолёт на газе?

Время прочтения 7 минут

А этот вертолёт уже лет тридцать как стоит на хранении.

Ми-8ТГ на хранении.

Ми-8ТГ на хранении.

А вообще переход на использование газового топлива в авиации это очень интересная и перспективная тема, которая обещает огромные преимущества для отрасли в силу его большого числа замечательных качеств:
- дешевизна, стоимость авиационного газового топлива меньше стоимости авиационных керосинов более чем в два раза, некоторые источники утверждают что даже в 3-4 раза,;
- чистота и ресурсность, поскольку топливо не образует нагар и сажу, а также низкие корозионные свойства;
- экологичность за счет малого количества примесей и эмиссии окислов углерода и азота;
- позволяет кардинально решить вопрос факелов на нефтепромыслах.

Вот только не всё так просто — как обычно, дело в деталях.

Полное и правильное название чудо-топлива, которое обкатывали на данной восьмерке — авиационное сконденсированное газовое топливо (АСКТ).
В качестве подтверждения его достоинств на презентациях приводят примерно такую табличку:

И обязательно выделяют ключевые преимущества АСКТ.

И обязательно выделяют ключевые преимущества АСКТ.

Бегло проанализировав их, уже становится понятно что хоть это всё и очень заманчиво, однако не так и радужно, поскольку достоинства тут же тянут за собой и недостатки:
- АСКТ имеет бóльшую теплотворную способность, что применительно к вертолетам ведет к уменьшению удельного расхода топлива до 5%;
- меньшая плотность, однако, ведет к увеличению топливных баков, что увеличивает аэродинамическое сопротивление вертолета, другой менее очевидный нюанс — увеличение размеров топливных баков ведет к увеличению их веса, а учитывая что сжиженное топливо хранится при давлении до 1МПа, то есть, баки должны кроме веса топлива еще и выдерживать избыточное давление, то это также увеличит их вес. По данным МВЗ, увеличение веса конструкции составляет 160 кг, а увеличение аэродинамического сопротивления до 10% в сравнении со штатными баками. Что в общем-то вполне себе нивелирует уменьшение расхода топлива за счет большей теплотворности топлива. Что собственно и было подтверждено испытательными полетами — Ми-8ТГ показал одинаковую дальность полета при прочих равных условиях с вертолетом на керосине.
- очевидно, что увеличение веса конструкции уменьшает полезную нагрузку, отчасти поэтому баки на Ми-8ТГ были сделаны по ракетным технологиям (стекловолокно+металл), для минимизации утяжеления их конструкции;

Универсальный топливный бак Ми-8ТГ.

Универсальный топливный бак Ми-8ТГ.

- избыточное давление внутри баков, кроме увеличения прочности, требует также и конструктивных мер по предотвращению образования осколков в случае разрушения баков. Для этого металлический бак обматывается слоями стеклоткани. Заваливание на бок является весьма вероятным в случае аварийной посадки вертолета, что может повлечь взрывное разрушение наружных баков вертолёта. Избыточное давление в баках также влечет за собой необходимость применения закрытого дренажа, что также усложняет конструкцию топливной системы. Всё это приводит еще и к увеличению стоимости топливной системы и необходимости пересмотра ресурса ее агрегатов;
- ничтожное содержание серы, щелочей и смол обуславливает очень низкие корозионные свойства топлива, что является важным достоинством этого топлива и исключает необходимость применения антикорозионных присадок, как это требуется с топливом ТС-1, например. Кроме того, столь низкое содержание примесей способствует отсутствию нагара (нагаробобразование на порядок меньше в сравнении с керосинами) и сажевых отложений, делает топливо менее агрессивным к конструкционным и уплотнительным материалам двигателя, всё это позволяет прогнозировать увеличение ресурса двигателя на 15-25% (!);
- экологическая чистота выхлопных газов при намного выше, чем у керосина, кроме того экологичность также достигается и самим способом производства – топливо вырабатывается из практически бросового сырья, т.н. сепарируемого газа, который сжигается в факелах;
- ну и самый главный козырь это низкая стоимость этого топлива, тут впрочем всё очевидно, экономия на стоимости топлива способна существенно повысить рентабельность самих перевозок, а так же и перекрыть себестоимость создания инфраструктуры для применения этого вида топлива.

Остается тогда вопрос в наличии повсеместного отсутствия газолётов в небе.

Экономические и политические проблемы — вопросы открытые и дискуссионные, и пока можно лишь констатировать что прогрес в их решении отсутствует при текущих приоритетах.

Однако есть еще один аспект, который часто остается "за кадром" рекламных проспектов газового топлива.

Дело в том что АСКТ имеет очень низкие противоизносные свойства в сравнении с керосинами. Например в сравнении с ТС-1 хуже в 2-3 раза. И это проблема для турбовального двигателя, поскольку большое количество агрегатов как ТВ2-117, так и ТВ3-117/ВК-2500 смазываются топливом. В большинстве своем такие агрегаты сосредоточены в насосах-регуляторах двигателей.

Насосы-регуляторы НР-40ВА и НР-3ВМ двигателей ТВ2-117 и ТВ3-117 соответственно.

В частности, плунжерные насосы насосов-регуляторов являются, пожалуй, самыми ответственными узлами, смазка которых осуществляется исключительно за счёт топлива.

Схемы насосов-ругуляторов НР-40ВА и НР-3ВМ, агрегаты плунжерных насосов выделены оранжевой рамкой.

При отсутствии топлива, стружка из этого агрегата мгновенно выводит из строя весь насос-регулятор.

Эта проблема не непреодолима. Существует целый ряд противоизносных присадок для авиационных топлив. Но и тут как обычно есть свои нюансы.

Первый — требуется увеличение концентрации содержания противоизносных присадок в сравнении с таковыми для керосинов в те самые 2-3 раза. А эти присадки килотные, что влечёт за собой изменение корозионных свойств АСКТ.

Второй и самый важный — импортозамещение.
С 1970-х годов в составе топлива для реактивных двигателей применялась присадка ДНК (дистиллированные нефтяные кислоты, она же жидкость "К"), производимая в Азербайджане . В 2000-х годах из-за отсутствия присадки ДНК гарантированного качества все производители топлив для реактивных двигателей перешли на использование присадок производства США и Индии.
Другая присадка "Сигбол", не производится с 1999 года из-за отсутствия сырьевой базы. На рынке бывшего СНГ и других стран даже продаются подделки Сигбола, не соответствующие ТУ.

И тут интересное совпадение — Ми-8ТГ перестал летать как раз в конце 90-х годов.

А недавно даже ГОСТы по авиатопливам изменили для использования авиационных топлив без зарубежных противоизносных присадок.

Ну а такое теоретически возможное решение проблемы как модернизация конструкции двигателей, с целью адаптации к топливу с низкими противоизносными свойствами в нынешних реалиях можно и вовсе не рассматривать.

Показать полностью 6
16

Вертолёт на газе

Вертолёт на газе

На фотографии выше - Ми-8ТГ, который являлся первым в мире советским вертолётом, двигатели которого работали на газе. Идея создания подобного вертолёта родилась в ЦАГИ, в конце 1970-х годов. Его топливная система должна была стать двойной (газ-керосин). Данную идею поддержал и ЦИАМ (Центральный институт авиационного моторостроения). Спустя некоторое время, в 1982 году был подготовлен научно-технический отчет, связанный с исследовательской работой сразу нескольких организаций, в котором были предоставлены факты эффективности перевода вертолётов на газовое топливо. Идея понравилась многим! В 1985 году вышло Постановление ГКНТ СССР № 500 о расширении работ по газовому вертолёту

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества