Вкратце. летающий слоник на водороде и метане

      Комментарии к записи Вкратце. летающий слоник на водороде и метане отключены

Этот материал выкладывается на сайт из жж коллеги youroker-а.

Нефтяной кризис 1973 года стал настоящим ударом для авиаперевозчиков, а через них и для всей авиационной отрасли. Не обращая внимания на сохранение тенденции на повышение спроса как на пассажирские перелёты, так и на транспортировку коммерческих грузов по воздуху, резкое увеличение цены на горючее всецело отменило данный рост. Компании просто не могли увеличивать количество рейсов без важного увеличения стоимостей, что отпугнуло бы потребителя и привело бы к резкому понижению спроса.

Нереально было и сохранять текущие показатели, поскольку кроме того для этого цены нужно было поднимать в разы. Единственным выходом для авиакомпаний стало уменьшение числа рейсов, дабы компенсировать постепенное увеличение стоимостей за счёт создания неестественного недостатка. Очевидно, такая обстановка не устраивала руководство США, потому не считая создания программ по дотированию авиаперевозчиков большие средства были направлены на разработку экономичных пассажирских лайнеров, среди них и с применением новых видов горючего.

Вероятное ответ было известно уже давно – проекты применения в качестве горючего для авиационных двигателей водорода либо метана существовали задолго до 1973 года, но важного внимания им не уделяли из-за малой цены на простой авиакеросин. Сейчас же это решение наконец стало экономически пользуется спросом.

С весны 1973 были начаты работы по созданию водородных и метановых двигателей в исследовательском центре Ленгли, а в LTV Aerospace и Lockheed Aircraft Corporation приступили к проектированию самолётов под эти силовые установки. Для удешевления и упрощения перехода индустрии было решено для начала применять отработанную конструкцию и только позже создавать всецело новый проект лайнера.

Главной проблемой при конструировании стало размещение топливных баков – для сохранения простой дальности полёта водород потребовал количества в четыре раза больше, чем для керосина, метан – в два раза больше, помимо этого сами баки имели сложную конструкцию для сохранения и метана и водорода в жидком состоянии. В качестве базы для проекта был выбран Boeing 747-100, размеры которого существенно упрощали задачу по размещению топливных баков.

Основной целью разработчиков было сохранение всех черт простого 747-100, среди них и количества транспортируемых пассажиров. К 1974 году компанией LTV Aerospace было изучено пара вариантов переоборудования лайнера.

1. Баки с водородом над пассажирским отсеком.

Вкратце. летающий слоник на водороде и метане

Подобное размещение баков было признано самые актуальным по соображениям аэродинамики и развесовки самолёта. Содействовала этому и изначальная конструкция 747-ого, благоволящая размещению второй палубы, которая в этом варианте баками. Потому, что хоть водород и занимал больший количество, но весил меньше, чем простой запас керосина, удалось самолёт кроме того расширить, сохранив прошлый вес и разместить уже 380 пассажиров в двух классах против 366 у простого Боинга.

Само собой разумеется, существовали и минусы у этого решения. Так, указывалось, что при возгорании баков (а при горючести водорода отрицать эту возможность было нельзя) шансы на спасение у пассажиров в салоне минимальные. Помимо этого, данный проект потребовал важной переделки конструкции самолёта и потому стоил больше любого другого изученного варианта.

2. Баки с водородом над крылом.

Неспециализированный небольшой вес баков с водородом разрешил разместить их во внешних гондолах на крыле, что легко немыслимо для простого горючего. Такое ответ серьёзно ухудшало аэродинамику самолёта, но за счёт понижения его веса с полной нагрузкой удалось сохранить другие характеристики и скорость простого 747-100. Дабы не утратить должную подъёмную силу крыла, две двигательные гондолы были перенесены в заднюю часть самолёта, что со своей стороны заставило заменить хвостовое оперение на Т-образное.

Вторых трансформаций в конструкцию самолёта не вносилось. Главным плюсом этого проекта была его простота и стоимость переделки уже существующих самолётов. Со своей стороны громадное расстояние от баков до пассажирского салона обеспечивало должный уровень безопасности.

В качестве минусов отмечалось, что баки закрывают вид из иллюминаторов практически всему салону, помимо этого были нужны бессчётные дополнительные изучения аэродинамики этого варианта, среди них и на настоящих самолётах.

3. Баки с водородом под крылом.

В целом этот вариант сохраняет минусы и плюсы прошлого, не смотря на то, что добавляется больший шанс при сложной посадке повредить один из баков, что с лёгкостью может привести к возгоранию. Дополнительный же плюс данного проекта в том, что размещение под крылом кроме того таких громадных гондол уже частично изучено, соответственно, потребуется меньше предварительных опробований, что со своей стороны удешевит проект.

4. Баки с метаном под пассажирским салоном.

За счет того, что баки с метаном занимают куда меньше количества, чем баки с водородом (не смотря на то, что всё равняется больший, чем простой керосин), их возможно разместить в 747-100 без радикальных трансформаций в конструкции а также без уменьшения пассажирского салона. Для этого предлагалось пожертвовать грузовым отсеком, где и будут пребывать емкости с горючим. Багаж же предлагалось расположить в освободившемся месте в крыле.

Из всех рассмотренных проектов этот вариант был самые простым и недорогим, но наряду с этим и он был не лишён минусов. Так, указывалось, что размещение баков снизу делает вероятным их повреждение при сложной посадке, а возможный наряду с этим пожар, как и в первом водородном варианте, не покинет пассажирам шанса на спасение.

5. Баки с метаном над пассажирским салоном.

В целом все плюсы и минусы варианта с водородом над пассажирским салоном перекочевали и ко мне. Но из-за меньшего количества метана конструкция самолёта подверглась минимальным трансформациям, так что кроме того удалось сохранить простую для 747-100 вторую малую пассажирскую палубу. За счёт меньшего веса, чем у простого 747-100, и минимальных трансформаций в аэродинамике самолёта скорость этого варианта увеличилась до 0,9 Мах.

6. Баки с метаном под крылом.

Фактически во всех качествах данный проект повторяет вариант с водородными баками под крылом. Единственное отличие в том, что гондолы имеют лучшую аэродинамическую форму, а благодаря меньшему количеству их конструкцию удалось серьёзно усилить для предотвращения разрушения баков при аварийной посадке.

По окончании дополнительных изучений в NASA для предстоящей работы был выбран вариант с баками над крылом для водорода и вариант с баками над пассажирским салоном для метана. По замыслам первые опробования должны были начаться уже в 1975 году, но стабилизация на нефтяном рынке сделала обстановку с авиаперевозками менее критичной.

Потому руководство США, в свете того, что бюджет страны кроме этого понёс сильные утраты в следствии кризиса, решило не продолжать финансирование изучений новых видов горючего. Потому, что частные перевозчики кроме этого не имели свободных средств, работы над проектом скоро были прекращены.

Источники:

A STUDY OF SUBSONIC TRANSPORT AIRCRAFT CONFIGURATIONS USING HYDROGEN (H2) AND METHANE (CH4) AS FUEL

источник: http://youroker.livejournal.com/86222.html

Водород против пропан бутана и метана

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: