1598005503-634bb8193a0a063d19abf81fb6d27ecd (811219), страница 51
Текст из файла (страница 51)
При сохранении взлетной массы самолета дальность полста для свехзвуковых самолетов возрастает в 1,6 — 1,7 раза, а для дозвуковых — в 2 — 2,1 раза 1!561. В табл. 7.12 приведены сравнительные характеристики дозвуковых широкофюзеляжных пассажирских самолетов для различных видов топлива по данным [1571, Из табл.
7,!2 видно, что дозвуковой широкофюзеляжный самолет на 252 Т а бл и па 7.!2. Сравнительные характеристики дозвуковых широкофюзеляжных самолетов иа жидком водороде, сжижеинои метане и керосине (400 пассажиров, 4 двигатели, дальность колета 10190 км, М=0,85) водороде имеет по многим показателям существенные преимущества перед самолетом на керосине и сжиженном метане несмотря на уменьшение аэродинамического качества. По отношению к запасу топлива на борту самолета при использовании водорода улучшаются и показатели использования энергии в расчете на 1 место-километр, затраты энергии уменьшаются на 10 з!с для дозвукового и на 30сГо для сверхзвукового самолета по сравнению с самолетом на керосине.
Однако, если учесть потери водорода при хранении, транспортировке от штуцера заводаожижителя до самолета и при заправке в баки самолета, показатели использования энергии (при современной технике и коэффициенте использования топлива для водорода 0,6 — 0,7) для дозвукового самолета на водороде окажутся несколько хуже, чем для самолета на керосине.
Для сверхзвуковых и в особенности гнперзвуковых самолетов полная эффективность использования энергии с учетом потерь водорода может оказаться близкой к этой величине для самолетов на керосине или даже выше ее. Выполненные в ряде работ экономические оценки использования жидководородного топлива показывают,что прн стоимости (на единицу энергия) жидкого водорода на борту самолета, в 1,5 — 2 раза превышающей стоимость углеводородного топлива, прямые эксплуатационные расходы дозвукового широкофюзеляжного самолета при даль- 253 ности полета около 10 тыс. км на жидком водороде будут соизмеримы с расходами такого же самолета на обычном углеводородном топливе. Для сверхзвуковых самолетов отношение стоимостей топлив почти такое гке, как и для дозвуковых, и в зависимости от размещения топлива оно составляет около 1,4 — 2.
С увеличением числа М ситуация для использования жидкого водорода становится более благоприятной. Стоимость жидкого водорода в пересчете на условное топливо в аэропорту в далекой перспективе, по-видимому, не может быть ниже 120 — !50 руб.т — ', а в ближайшие 15 — 20 лет вряд ли будет ниже 200 руб т — ', поэтому стоимость водорода, используемого на борту самолета, даже при К„,„= 0,7 в близком будущем составит 1в пересчете на условное топливо) не менее 285 †3 руб т-', а в отдаленной перспективе может снизиться до 170 †2 руб т '. В этом случае пря>лыс эксплуатационные расходы для самолетов различных типов на керосине и водороде будут близки при стоимости керосина 1в пересчете на условное топливо) выше 200 руб.т-', а для перспективных оценок— выше 140 руб т — '.
Этн оценки показывагот, что прямые эксплуатационные затраты при использовании водорода в авиации могут стать экономически приемлемыми уже в близкой перспективе. Широкое использование водорода в авиации взамен керосина будет оправдано, когда прямые эксплуатационные затраты при перевозках на самолете, использующем жидкий водород, будут соизмеримы с затратами при перевозках на керосиновом топливе и когда будет обеспечена окупаемость капиталовложений в наземный комплекс. аэропортов для переоборудования их под заправку жидководородным топливом и в разработки и создание самолетов на этом топливе.
Большинство зарубс>киых источников час>ичный переход гражданской авиации на жидководородное топливо прогнозируется на 1995 — 2010 гг. и связывается с появлением к этому времени самолетов, работающих на водородном топливе. Объем потребления жидкого водорода гражданской авиацией нашей страны на рубеже 2000 — 20!О гг. будет, по-видимому, невелик по сравнению с общим производством водорода. Тем не менее это может потребовать существенного увеличения производства водорода 1в несколько раз по сравнению с современным уровнем). Можно ожидать и большего потребления жидкого водорода за счет дальних международных перевозок, если, конечно, 254 работы по созданию водородных самолетов будут широкб развиваться не только в СССР и США, но и в других странах. Последние достижения в разработке самолетов, использующих жидкий водород в качестве топлива, исследование вопросов безопасности при применении водорода в авиации, достижения криогенной техники и другие разработки в этом направлении показывают, что использование водорода в авиации открывает возможность создания новых типов летательных аппаратов, обеспечивагощих существенный рост авиаперевозок при минимальном вредном воздействии на окружающую среду и обеспечении необходимых требований безопасности.
В настоящее время в ряде стран реализуются широкие программы исследований н разработок, направленных на создание новых самолетов различных типов, использующих жидкий водород в качестве основного или дополнительного топлива. Широкое использование жидкого водорода в качестве топлива в авиации может начаться раньше, чем в других отраслях транспорта, также и в связи с тем, что именно авиация как динамическая отрасль, обладающая высокой культурой производства и высококвалифицированными кадрами, способна в первую очередь воспринять опыт реализации космических программ с использованием жидкого водорода и является наиболее подготовленной .в техническом отношении к решению этой важной задачи.
Применение жидкого водорода в космической технике — дело сегодняшнего дня. С дальнейшим развитием космической техники и технологии потребление жидкого водорода для этих целей будет все более возрастать, однако суммарные объемы его относительно невелики, даже в ожидаемой перспективе. Естественно, что с развитием методов получения относительно дешевого жидкого водорода его потребление в авиационной и космической технике будет все более возрастать.
Закпгечение По существующей традиции в заключение можно было бы подвести некоторые итоги — еще раз кратко сформулировать современное состояние проблемы и указать важнейшие направления фундаментальных исследований и опытных разработок. Однако в данном случае подвести такие итоги довольно трудно, ибо сама проблема развивается очень динамично. Каждый новый номер журнала «Водородная энергетика» или выпуска «Атомно-водородная 255 энергетика н технология» приносит еведения б нойых достижениях, а иногда и неудачах, каждая Международная конференция по водородной энергетике — значительная веха на этом пути.
Широким потоком идет информация с заседаний Комиссии АН СССР по водородной энергетике, ее секций, семинаров, конференций и т. п. Процесс подготовки книги к изданию, да и сам процесс издания длительны. Авторам в конце работы над рукописью пришлось существенно обновлять материал, стараясь дать читателю самые последние сведения. И этот процесс можно было бы продолжить. Кроме того, по-видимому, не все аспекты водородной энергетики достаточно подробно освещены в этой книге. Поэтому следует учитывать, что само Заключение это не точка, а скорее запятая, искусственная остановка, относящаяся к моменту окончания работы над книгой. Сегодня водородная энергетика в широком смысле этого слова — интенсивно развивающаяся отрасль науки и техники.
Исходные концепции водородной энергетики вряд ли кто-либо подвергает сомнению. Вопрос в том, какие направления и как быстро разовьются на этой основе. Предлагаемая книга поможет читателю, как надеются авторы, получить достаточно объективное представление об этом Список литературы 1, Александров А. П. Перспективы развития атомной энергетики.— В кн.: Атомно-водородная энергетика н технология. Вып. 1. — Мл Атомнздат, 1978, с. 5. 2. Легасов В. А. Упяверсальные возможноств водорода.— коммунист, 1976. № 1, с.
72 — 73. 3 Жидкий водород. Сб. Пер. под ред. М. П. Малкова.— Мз Мяр, 1964. 4. Свойства жидкого н твердого водорода. ГСССД. Сер. Справочные обзоры, 1969, № 1. 5. побег А. М., %еЬег 1.. А., СоосЬч!п ((. О. НВБ Мопойга! 1965, № 94. б. Ма1уььепко 5. Р. Ечпаноп о( 5(а1е апй ТЬегшойупаппс РгорегНеь о1 Е!Чп(й Рагануйгояеп.— !п: Ргос.
5 Бутр. оп ТЬегшорнуз, Ргос. АБМЕ, 1970, р. 262 — 273. 7 Водород в металлах: Пер. с англ./ Под ред. Г. Алефельда н И. Фелькля. В 2-х тт. — Мл Мвр, 1981. 8, Варгафтнк Н. Б. Теплофнзпческне свойства газов н жидкостей.— Мл Наука, 1978. 9. В(ейеппап И., (заггоьт К., Копорка А. О(!1!ьа(!оп о1 оп-реай Ро. чгег 1о Ргойпсе 1пйпь1г!а1 Муйгонеп. — Деь. Рго)ес! 320-1, ЕРК1.
Гйпа1 йерог(, Ра!о А!1о, Са1!1., !975. 10 Назаров Э. К., Столяревснй А. Я. Энсрготехнолошшеское прнтьененне высокотемпературных ядерных реакторов, — В кн: Атомно-во. 256 дородная энергетика н технология. Вын. 3. — Мл Атомнздат, 1980, с. 58 — 128.
11 Бсннеиеп (с. Ыпс!еаг Епегяу аь а рг!гпагу епегяу ьопгсе 1ог Ьуйгопеп ргойнспоп. — !гиегп. 3. Нуйг. Епегйу, 1980, чо1. 5, № 3, р. 28! — 292. 12, )Чнс(еаг шебнапе ге(огш)пя 1ог соа! яаыпсабоп/ 3 Раьпоп, Л Ма!ЬегЬе, Л. Ро11!ег, А. ьесоапе1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
