«КПД будет очень высоким»: каковы перспективы развития российской и мировой водородной авиации

В нынешнем году сотрудники Центрального института авиационного моторостроения планируют завершить научно-исследовательские работы по силовой установке с водородным топливным элементом. Об этом говорится на сайте предприятия. Ожидается, что гибридизация двигателя позволит увеличить продолжительность полёта носителя в три-четыре раза. Над проектами использования Н₂ в авиации сейчас работают специалисты Объединённой двигателестроительной корпорации, а также ряд зарубежных компаний, включая Airbus. Цель этих усилий — создание воздушных судов, летающих на водороде. Однако, как считают эксперты, на этом пути российским и зарубежным инженерам придётся решить массу проблем, связанных с безопасностью и созданием инфраструктуры для эксплуатации таких самолётов.

• Опытный образец гибридного двигателя разработки коллектива ЦИАМ
• © ЦИАМ

В текущем году в России планируется завершить научно-исследовательские работы по авиационной гибридной силовой установке (ГСУ) с использованием водорода в качестве топливного элемента. Об этом сообщила пресс-служба Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ).

«В планах на 2022 год — отработка электрической части на «Сигме-4Э», а на следующем этапе силовая установка самолёта станет гибридной за счёт установки водородного топливного элемента. Его масса будет сопоставима с массой аккумуляторной батареи», — говорится на сайте института.

• Электролёт «Сигма-4Э»
• © ЦИАМ

«Её (ГСУ. — RT) особенностью станет использование не только более мощного привода на базе двигателя ВК-2500, но и применение жидкого водорода в качестве топлива и хладагента. С понижением температуры мощность электрических машин на ВТСП (высокотемпературной сверхпроводимости. — RT) практически утраивается при сохранении массогабаритных характеристик», — уточнили в ЦИАМ.

В комментарии RT заместитель главного редактора журнала «Авиапанорама» заслуженный военный лётчик России Владимир Попов констатировал, что проекты ЦИАМ соответствуют актуальным потребностям современной авиации. По его мнению, институт им. Баранова располагает необходимой базой для реализации намеченных планов.

«Водородный топливный элемент может значительно улучшить характеристики гибридных силовых установок, особенно перспективным представляется его применение в связке с электродвигателем. КПД от использования водорода в качестве топлива будет очень высоким. Экономичность, дальность полёта таких воздушных судов должна значительно возрасти», — пояснил Попов.

«Перспективное направление»

Выступая на полях Международного авиационно-космического салона — 2021, генеральный конструктор ОДК Юрий Шмотин назвал применение водородного топлива в авиации одним из наиболее перспективных направлений.

«Мы рассматриваем две основные технологии (применения Н₂. — RT): непосредственное сжигание водородного топлива в модифицированных газовых турбинах и электрохимическое преобразование топлива в электрическую энергию с использованием топливных элементов», — сказал Шмотин.

Дебютный полёт беспилотника радиолокационного дозора «Гелиос-РЛД» должен состояться в 2024 году. Об этом министру обороны РФ Сергею…

Амбициозные планы по развитию водородной авиации вынашивает и промышленность Соединённого Королевства. В декабре прошлого года британский Институт аэрокосмических технологий представил проект FlyZero, предусматривающий появление водородного широкофюзеляжного лайнера на 279 пассажиров.

Предполагается, что, как и Ту-155, самолёт будет использовать жидкий водород, хранящийся в топливных баках при температуре примерно -250 °C. По прогнозу британских специалистов, с середины 2030-х годов авиатехника на водороде будет иметь лучшие эксплуатационные качества, чем традиционный воздушный транспорт.

По мнению Владимира Попова, дальнейшее развитие технологий применения водородного топлива действительно может привести к тому, что самолёты на Н₂ превзойдут по ряду параметров машины с газотурбинными силовыми установками. Тем не менее достижение конкретных практических результатов на поприще водородной авиации — это перспектива в лучшем случае ближайших 15—20 лет, полагает собеседник RT.

«Перспективы применения водородного топлива в комплексе с мощными высокоэффективными аккумуляторами выглядят многообещающе. Но стоит понимать, что должна быть решена масса технических вопросов. И главное здесь — это безопасность. Инженерам необходимо создать такой самолёт, в котором все аспекты пожароопасности и взрывоопасности были бы продуманы на самом высоком уровне», — подчеркнул Попов.

Александр Фролов также считает, что для создания конкурентоспособного самолёта на Н₂ ещё не накоплена достаточная техническая база. По словам эксперта, помимо обеспечения безопасности, препятствием для развития водородной авиации являются не решённые до конца вопросы транспортировки и хранения водорода.

«Мне сложно представить, как конкретно будет организована водородная инфраструктура, связанная с авиасообщением. Но могу предположить, что большое количество технических (инженерных) проблем будет уходить с повестки дня по мере становления самой системы водородной энергетики. А с этим вопросом, как мне кажется, в мире многие торопятся», — заключил Фролов.

Источник: russian.rt.com