Водородная авиация

Предлагаю на растерзание тему о переходе авиации на водородное топливо. В бытность свою студентом защитил диплом по теме "Универсальный ТНА для криогеных ГТД". По мотивам диплома и написана эта статья

404

Работы по этой теме велись и у нас (летал же Ту-155 на НК-88!!!), а на западе ведутся и сейчас. Но как-то это все неактивно. Может во всем виноваты нефтяные магнаты :ph34r: , которые не хотят терять такой рынок сбыта?

FILAS, 15.01.2004 13:04:52:

Может во всем виноваты нефтяные магнаты :ph34r: , которые не хотят терять такой рынок сбыта?

 

По моему мнению (диплом инженера ЖРД вон в столе лежит ) мешают не нефтяные магнаты, а сам водород .
Прежде всего его низкая плотность. Баки получатся — огого !
Все остальное (кроигенность, проблемы материаловедения) тоже добавляет проблем.
ну и наконец, я в одородный самолет не сяду.

(диплом инженера ЖРД вон в столе лежит )

 

Коллега, значит

Fakas> ну и наконец, я в водородный самолет не сяду.

Во-во. Курить вредно
С метаном в принципе то же самое. Про вынужденную посадку например
можно забыть.
А в отдельных военных приложениях, думаю может быть востребовано.

Курить вредно

 

С керосином тоже особо не затянешься.

Про вынужденную посадку например можно забыть.

 

Ну это Вы погорячилсь. Захочешь жить - сядешь. Сливается топливо за борт (не так страшен водород как его малюют). При этом никакого загрязнения окружающей среды, в отличие от керосина. Водород легче воздуха, и из пробоины он мгновенно испаряется и уходит вверх, а не на раскаленную сковородку (при посадке на брюхо), как керосин и метан.

А в отдельных военных приложениях, думаю может быть востребовано.

 

А вот это вряд ли. Если вы читали статью, то заметили, что водорода для аналогичного полета требуется в 2,8 раза меньше по массе, чем керосина, а вот потребный объем баков возрастает в 4,3 раза. Нет лучше цели, чем самолет с огромным баком .

я в водородный самолет не сяду

 

ну, это Вы зря. В жизни все надо попробовать. Хотя бы один раз.

FILAS> С керосином тоже особо не затянешься.

Нет, с керосином в этом смысле гораздо безопаснее.

Shurik>>Про вынужденную посадку например можно забыть.

>Ну это Вы погорячилсь.

Думаете?

> Захочешь жить - сядешь.

Захочешь жить - чего только не сделаешь. Вопрос - чего при посадке произойдет.

> Сливается топливо за борт (не так страшен водород как его малюют).

Хм. Не затрагивая прочие трудности которые при этом возникают замечу,
что всё это хозяйство заправляют шугой.

> При этом никакого загрязнения окружающей среды, в отличие от керосина.

Это уж точно - одна вода
Пассажиры при вынужденной посадке будут очень довольны.

> Водород легче воздуха, и из пробоины он мгновенно испаряется и уходит вверх,

Прямо так мгновенно и сразу весь - вверх?

> а не на раскаленную сковородку (при посадке на брюхо), как керосин

Керосин, что бы объемно воспламенить, ещё распылить надо.

> и метан.

А метан тоже существенно легче воздуха.

>>А в отдельных военных приложениях, думаю может быть востребовано.
>А вот это вряд ли. Если вы читали статью, то заметили, что водорода для аналогичного полета требуется в 2,8 раза меньше по массе, чем керосина, а вот потребный объем баков возрастает в 4,3 раза. Нет лучше цели, чем самолет с огромным баком .

Я же говорю - ДЛЯ ОТДЕЛЬНЫХ.
БПЛА например. (это так,сходу)

>ну, это Вы зря. В жизни все надо попробовать. Хотя бы один раз.

))
Насчет "одного раза" - шутка хороша:)

>Водород легче воздуха, и из пробоины он мгновенно испаряется и уходит вверх
Идея: в каждый водородный самолёт положить огромный сложенный пластиковый мешок. Много места не займёт. А в случае чего стравливать водород из баков в этот мешок. Воздушный шар получится.

ED> Идея: в каждый водородный самолёт положить огромный сложенный пластиковый мешок. Много места не займёт. А в случае чего стравливать водород из баков в этот мешок. Воздушный шар получится.

Ну да. На нем и парашютировать.
Но не куря при этом! D)

 

FILAS, 15.01.2004 14:26:48:

(диплом инженера ЖРД вон в столе лежит )

 

Коллега, значит

 

В смысле что тоже ЖРД ? Где и что заканчивал, где работаешь ? Мож подключишся к темке про любительский ЖРД ?
А что касается водорода. Я и ЖРД водородные недолюбливаю . А уж на самолете... Это точно может быть 1 единственный и последний раз .

Обо мне см.
404

(лень переписывать)

Темку сейчас посмотрю.

Кстати, можно те же подробности о коллеге (Fakas)?

Для тех кто давно не посещал самолёты: курить там нельзя. Совсем.
Насчёт водорода: чтобы не толочь воду (водород) в ступе, прочитайте публикацию в прошлых топиках на эту тему. Там показывается почему чисто-водородная энергетика несостоятельна. Вкратце: водород гораздо лучше использовать только как топливо, но не как энергоноситель. В роли энергоносителя лучше такие вещи как аммиак, метанол, этанол, октан и т.п. Поэтому требуется преобразование энергоносителя в топливо, исключающее необходимость хранить сжатый или криогенный водород. Если такое реализовано, то летать можно на водороде, а в баках будет нечто удобное и технологичное.

FILAS, 16.01.2004 15:10:49:

Обо мне см.
404

(лень переписывать)

Темку сейчас посмотрю.

Кстати, можно те же подробности о коллеге (Fakas)?

 

ХАИ, 1993 г.в. инженер ЖРД. В настоящее время — программист.

Shurik>Ну да. На нем и парашютировать.
Не. На нём лететь до ближайшего жилья.

Много говорят про водород для автомобилей (в виде мет. гидридов). Но там проблемы понятны: огромная инфраструктура, высокая требуемая технологичность и прочее, а выгоды сомнительны.
А что насчет гидридов для авиации? Проблемы с инфраструктурой и технологичностью там не такие критические, как для "чайников". Есть оценки по выгоде применения гидридов?

 Главный недостаток водорода как авиационного топлива - отсутствие инфраструктуры. Прилетели вы в Якутск на Водородном Самолёте, а там нет соответствующей заправки... Заправка эта - сложный технический комплекс, не все аэродромы могут себе позволить её иметь.
 При этом выгода от водорода - одна Глобальная Экология. Если автомобиль на водороде решает проблему смога в городах, где это почувствует обычный человек, то самолёт ничего кроме Всей Атомсферы не загрязняет, что хоть и некрасиво, но лично не воспринимается.

 По поводу пожароопасности - водород безопаснее керосина в этом смысле. Он легче воздуха и быстро "улетает". В закрытом же салоне самолёта нет разницы - водород или керосин туда набрался. Пары керосина, кроме того, просто ядовиты.

 Если хотите - возьмите канистру, налейте туда полстакана бензина и бросьте спичку. Только я последствия Я не отвечаю.

 Наиболее известный "водородный взрыв" в этом плане харакетрен весьма - катастрофа Челленджера. Зрелище, конечно, было устрашающее, но сам взрыв-то был слабенький. Бомба в полтонны-тонну сделала бы наверно то же самое, это при том, что там 100 тонн водорода да ещё рядом кислородный бак.
 Одна деталь - ракеты-ускорители после этого взрыва продолжали лететь дальше, они не разрушились и пришлось их уничтожить по команде с земли. Они, конечно, прочные довольно, но не так чтоб уж очень.
 Так что взрыв был слабый - Челленджер, разумеется, разрушился, но если бы взорвалось Всё Топливо, от него осталась бы одна пыль.

 Но, повторяю, применение водорода для авиации ограничивает инфраструктура. Разумеется, я имею в виду жидкий водород, а не водород высокого давления - для него нужны слишком тяжеленные баллоны, которые не подходят для самолёта.

Спасибо, Бродяга, за прекрасный пример с Челленджером.
Об инфраструктурк и выгодах почитайте статью, приведенную в самом начале темы. 404

Там написано, что на первом этапе применяются двухтопливные ЛА. Прилетели Вы в Якутск на водороде, а там заправились керосином и полетели обратно. прототип такого самолета уже летал - это Ту - 155.

Самолет на водороде не только "чист", но и легче по массе. а значит создает меньше шума при взлете\посадке, а это сейчас очень больная тема.
Подробнее, опять же в статье.

А что насчет гидридов для авиации?

 

Нет под рукой цифр и литературы по теме, но овчинка выделки не стоит. Самолету нужно ТОННЫ жидкого водорода, а с гидридами он просто не взлетит. Лучше оставить керосин.

 Да понятно, что можно сделать и двухтопливные самолёты и даже гибридные двигатели - для резкого увеличения мощности используется подача топлива с высокой плотностью.
 То что топлива будет меньше и удельный расход топлива тоже меньше тоже понятно.

 Только какие мы задачи решаем? Криогенный водород дорогая штука, нужна мотивация. Мы же будем Десятки Миллиардов вкладывать. Насколько мне известно, у европейцев, например, сейчас проблемы с A-380 - спрос оказался меньше, чем они думали.
 Кстати, такой вот "здоровый самолёт" прекрасно подходит - там меньше проблем с объёмом.

Бродяга, 17.01.2004 12:00:05:

Только какие мы задачи решаем? Криогенный водород дорогая штука, нужна мотивация.

 

Запасы нефти рано или поздно кончатся. Вот и мотивация.

au, 16.01.2004 15:27:09:

Для тех кто давно не посещал самолёты: курить там нельзя. Совсем.

 

Для тех, кто давно не посещал никаких самолетов, кроме "лайнеров" - курить там МОЖНО. Просто "запрещают по желанию трудящихся" (сказывается общая борьба "цивилизованного мира" с курением). А раньше в самолетах тех же самых типов курить разрешали, и я не припоминаю описаний пожаров на борту по причине халатности курильщиков...

Так их и тут не будет. Если уж водород утек из бака, то из салона он мгновенно утечет в атмосферу. Кстати, а при комнатной температуре водород с кислородом рекомбинирует? При концентрации меньшей чем 1:12, ессно . Проблема с пассажирским самолетом на водороде как раз в том, что водород занимает большой объем - это раз, и что этот объем нежелательно размещать в крыле - два. То есть для ближних рейсов - в принципе допустимо отдать полфюзеляжа под бак. А для дальних... нужно что-то типа компоновки Геракла - трехфюзеляжник, в боковых- водород центральный - пасажирский салон. Или наоборот, боковые - салоны, средний - бак.

Но у военных, и особенно - у БПЛА - фюзеляж ничем не занят! Для них как раз можно в крыле сделать подвески для вооружения, а фюзеляж отдать под водород. Причем появится совершенно чумовой прием против противника на хвосте - сбросить часть водорода с движками на минимальной тяге. Противнив влетае в облако, поджигает его движком... объемный взрыв... и нет противника . Или на таран пойти - объем топлива для возврата на базу сдетонирует так, что мало не покажется!

Aaz, 19.01.2004 19:08:51:

au, 16.01.2004 15:27:09 :

Для тех кто давно не посещал самолёты: курить там нельзя. Совсем.

 

Для тех, кто давно не посещал никаких самолетов, кроме "лайнеров" - курить там МОЖНО. Просто "запрещают по желанию трудящихся" (сказывается общая борьба "цивилизованного мира" с курением). А раньше в самолетах тех же самых типов курить разрешали, и я не припоминаю описаний пожаров на борту по причине халатности курильщиков...

 

Я боюсь, что с водородм запертят куриить не только в самом самолете, но и в аэропорту и в радиусе километров так 5 от него .

hcube, 19.01.2004 19:28:28:

Но у военных, и особенно - у БПЛА - фюзеляж ничем не занят!

 

Вах! Это откуда у Вас такие сведения?

Fakas, 19.01.2004 19:29:46:

Я боюсь, что с водородм запертят куриить не только в самом самолете, но и в аэропорту и в радиусе километров так 5 от него .

 

Трудно сказать... Это надо посмотреть, какие нормы и требования при применении водорода на ракетах.

Aaz, 19.01.2004 19:46:38:

Fakas, 19.01.2004 19:29:46 :

Я боюсь, что с водородм запертят куриить не только в самом самолете, но и в аэропорту и в радиусе километров так 5 от него .

 

Трудно сказать... Это надо посмотреть, какие нормы и требования при применении водорода на ракетах.

 

Во, во
Когда Энергию пускали зона отчуждения на этапе заправки водородом и далее как раз где то 5 км радиусом ЕМНИП и была .
FILAS еще забыл про такую прелесть водорода как захолаживание баков. То еще удовольствие.

Fakas, 19.01.2004 19:29:46 :

Я боюсь, что с водородм запертят куриить не только в самом самолете, но и в аэропорту и в радиусе километров так 5 от него .

 

 Ну с чего вы взяли, что водород опаснее? Аргументы приведите из области физического смысла. Вы видели машины с пропаном? Он гораздо опаснее просто потому что не улетает "вверх".

 Что до Энергии, простите, она могла грохнуться на старте, как многие ракеты. Никто не стоит возле ракеты, пусть хоть твердотопливной. Одни стояли - помните чем это кончилось (гибель маршала Неделина), а ракета была как раз некриогенная.

 Захолаживание баков правильно упомянуто - это Большая Гадость, решаем этот вопрос, но вот тут как раз таятся опасности - воздух в баках замёрзнет и создаст взрывоопасную комбинацию.
 А не водород снаружи.