Водородный двигатель испытают в России
Российские ученые вновь займутся исследованием водородных двигателей для авиации. Эта разработка может приблизить мечту о создании гиперзвукового гражданского самолета.
В середине октября Минпромторг объявил конкурс на выполнение научно-исследовательской работы по формированию облика высокоскоростного гражданского самолета «включая расчетно-экспериментальные исследования характеристик демонстратора водородного прямоточного двигателя, интегрированного с планером самолета». За выполнение работ победитель конкурса получит до 205 млн рублей. Закончить исследования ученые должны уже в декабре 2014 года.
Как пояснил «Известиям» источник в Минпромторге, речь идет о сотрудничестве в рамках Седьмой рамочной европейской программы. Одно из направлений программы — разработка гиперзвукового гражданского самолета. В проекте участвуют Россия, Евросоюз, Китай и другие страны, при этом затраты на исследования несут все участники. Российские научные организации во главе с ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н.Е. Жуковского) еще в середине 2012 года вели переговоры с партнерами Еврокомиссии о проекте этого самолета.
Гиперзвуковые летательные аппараты способны летать в атмосфере со скоростью 5M и больше (то есть свыше 6 тыс. км/ч), и они в мире в последние десять лет активно исследуются. Минпромторг напоминает в материалах конкурса, что в США сейчас активно идут исследования в области разработки, создания и летных испытаний гиперзвуковых летательных аппаратов — демонстраторов. В Европе аналогичные работы проводятся под эгидой Еврокомиссии при Европарламенте в виде рамочных программ. Также существует европейский проект SHEFEX-II, в рамках которого были реализованы успешные автономные летные испытания.
«Водородный гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель рассматривается как основа комбинированных силовых установок для гиперзвуковых гражданских летательных аппаратов», говорится в материалах Минпромторга.
Обычный, непрямоточный водородный двигатель был разработан в советское время и стоял, например, на испытательных, демонстрационных самолетах Ту-155 и Ту-156 в середине 1980-х годов, поясняет доктор технических наук, профессор МГТУ ГА Евгений Коняев. Однако тогда водородные двигатели не пошли в серию в основном по политическим причинам, замечает эксперт. Также водородные двигатели устанавливали на американских шаттлах.
Топливом для водородного двигателя является жидкий водород. Одним из минусов двигателей такого типа является то, что он не может долго стоять заправленным. Например, при задержке шаттла необходимо было сразу извлекать из него топливо, а это занимает несколько часов, поясняет Коняев. Прямоточный двигатель сам по себе был разработан еще во время Второй мировой войны. Его минусом является то, что он начинает работать только на большой скорости, когда самолет уже находится в движении, поэтому у самолета с таким двигателем должен быть еще один мотор другого типа.
Как пояснил Сергей Чернышев, исполнительный директор ЦАГИ, одна из главным проблем, которая может встать в ходе исследований гиперзвукового самолета — найти материалы, которые будут использоваться в его производстве.
— Гиперзвуковой самолет будет двигаться на скоростях от 6 маха до 8 маха (примерно 7,4–9,9 тыс. км/ч. — «Известия»). При таких скоростях летательный аппарат сильно нагревается, и требуются совершенно новые материалы, способные выдержать такие температуры, — пояснил Чернышев.
В результате исследования по тендеру Минпромторга будет получен опытный образец, который в полетах использоваться не будет: через двигатель, зафиксированный на стенде, станет подаваться гиперзвуковой поток воздуха.
