Авиация России

В Центральном аэрогидродинамическом институте им. Жуковского исследуют лёгкий конвертируемый самолёт (ЛКС) с криогенными топливными баками. Работа проводится в рамках НИР «Технологии-транспорт 2» по контракту с Минпромторгом РФ. Основная задача – снижение отрицательного влияния внешних криогенных ёмкостей на аэродинамическое качество, устойчивость и управляемость летательного аппарата. Об этом сообщили в пресс-службе ЦАГИ.

Повышение экологичности летательных аппаратов играет важную роль в укреплении технологической независимости страны, и возможно при использовании альтернативных видов горючего. К ним относятся криогенные топлива – жидкий водород и сжиженный природный газ. В сравнении с керосином они имеют существенно лучшие экологические характеристики. Однако есть и ряд недостатков, связанных с хранением в криогенной форме, – крайне низкие температура и плотность.

Эти свойства криогенного горючего не позволяют использовать традиционные топливные баки в крыле самолёта, требуются специальные теплоизолированные ёмкости увеличенных объёмов. Их размещение – одна из важных проблем компоновки воздушного судна на криогенном топливе. Для региональных авиалайнеров, ввиду сравнительно малых внутренних объёмов, установка криогенных ёмкостей возможна исключительно снаружи, что негативно влияет на аэродинамику летательных аппаратов.

Ранее специалисты института разработали концепцию ЛКС и провели серию экспериментов в аэродинамических установках. В их числе – изучение разновидностей элементов компоновки самолёта (обтекателя шасси, оперения, мотогондол), возможностей защиты от обледенения и др. Кроме того, по результатам исследований лётно-технических характеристик летательного аппарата был определён необходимый размер баков для криогенного топлива: он составил около 2 м в диаметре и порядка 10 м в длину. Объём топлива, размещаемый в баке таких габаритов, позволит совершать полёты на дальность от 1 200 до 2 000 км с грузом 5–6 тонн.

После этого сотрудники научно-производственного центра изготовили два макета внешних криогенных баков для модели ЛКС в масштабе 1:10, отличающихся формой – профилированной и цилиндрической. Далее были изучено влияние этих вариантов внешнего бака, установленных над фюзеляжем самолёта, на его аэродинамические характеристики: сопротивление, устойчивость и управляемость. Испытания проводились в аэродинамической трубе Т-102 при скорости воздушного потока 50 м/с. Моделировались крейсерский режим полёта, а также взлёт и посадка самолёта. Также было исследовано влияние формы внешнего криогенного бака на эффективность руля направления. Полученные результаты испытаний подтвердили расчётные оценки. Они будут использованы для формирования оптимальной компоновки регионального самолёта на криогенном топливе.

«Применение криогенного топлива – это один из вариантов снижения вредных выбросов от самолёта в атмосферу. Для нашей страны, и особенно районов Крайнего Севера, где есть проблемы с завозом керосина, наиболее актуален сжиженный природный газ. Создавая самолёт на криогенном топливе, мы решаем сразу две проблемы: повышение экологических характеристик авиационной техники и обеспечение транспортной доступности отдалённых регионов», – пояснил научный сотрудник Центра комплексной интеграции технологий ФАУ «ЦАГИ» Александр Крутов.

Лёгкий конвертируемый самолёт может использоваться как для пассажирских, так и для грузовых перевозок без изменения типовой конструкции. Летательный аппарат сможет перевозить 50 пассажиров на расстояние 1 500 км или 6 т груза на дальность 1 000 км. Крейсерская скорость воздушного судна составляет 480 км/ч.

510