Центральный аэрогидродинамический институт им. Жуковского предложил концепцию нового пассажирского самолета на криогенном водородном топливе. Как пишет Aviation Week, концепция предусматривает разработку широкофюзеляжного лайнера с верхней установкой топливных баков внутри корпуса. Лайнер, если разработка будет завершена, сможет перевозить 200-230 пассажиров.
Использование водородного топлива в модифицированных турбореактивных двухконтурных двигателях потенциально может дать существенную экономию топлива. Кроме того, такие силовые установки отличаются от обычных керосиновых двигателей экологичностью – продуктом сжигания водородного топлива является вода.
Проекты перевода самолетов на водородное топливо разрабатывались и раньше, однако до конца не были доведены. Дело в том, что для сохранения дальности полета самолета необходимо больше водородного топлива, для которого нужны топливные баки большего объема. Такие баки можно установить внутри фюзеляжа для сохранения аэродинамики самолета, но в ущерб числу посадочных мест для пассажиров.
Без сокращения числа мест для пассажиров топливный бак большого объема можно разместить на внешней подвеске или внутри увеличенного фюзеляжа. Это приводит к увеличению максимальной взлетной массы и лобового сопротивления самолета, что полностью нивелирует выгоду от использования криогенного водородного топлива.
Концепция, предложенная ЦАГИ, предполагает создание пассажирского самолета с двухэтажным фюзеляжем, внутри которого на первом этаже будут установлены кресла для пассажиров, а на втором – топливные баки с жидким водородом. Лайнер планируется оснастить Т-образным хвостовым оперением, которое не будет затеняться набегающим потоком воздуха от “горба” на фюзеляже.
Для того, чтобы убрать негативное влияние увеличенного лобового сопротивления, ЦАГИ совместно с Центральным институтом авиационного моторостроения им. Баранова предложил установить в хвостовой части турбовентиляторные двигатели с ультравысокой степенью двухконтурности, вентиляторы которых вращаются в противоположные стороны.
Эти хвостовые двигатели будут захватывать медленный пограничный слой, текущий по поверхности фюзеляжа. Предполагается, что это будет приводить к образованию зон турбулентности и ускорению течения пограничного слоя в передней части фюзеляжа, а значит снижать лобовое сопротивление.
На водородный самолет планируется установить электрические турбовентиляторные двигатели, за питание которых будет отвечать водородная топливная ячейка в хвостовой части.
Первый пассажирский самолет на криогенном водородном топливе разрабатывался в СССР в первой половине 1980-х годов на базе обычного пассажирского лайнера Ту-154. Разработчики модифицировали этот трехдвигательный самолет, смонтировав на него вместо одной обычной силовой установки новую водородную.
Модифицированный самолет получил обозначение Ту-155. На него был установлен турбореактивный двухконтурный двигатель НК-88, созданный на базе обычного серийного НК-8-2. Для работы силовой установки необходим был жидкий водород, охлажденный до температуры в -253 град. С.
Ту-155 выполнил около ста испытательных полетов, включая два продолжительных международных перелета. Из ста полетов пять были осуществлены полностью на водородном топливе. В 1989 г. Ту-155 оснастили модифицированным двигателем НК-88 – НК-89. Эта силовая установка могла работать на сжиженном природном газе. В начале 1990-х годов проект Ту-155 закрыли. (aex.ru/Машиностроение Украины и мира)