Трудно найти данные об эффективности турбовентиляторных двигателей, работающих на водороде.
Туполев Ту-155 использовался в качестве испытательного стенда для экзотических видов топлива прямо перед распадом Советского Союза без особых дальнейших действий.
Есть ли спецификация на эти двигатели? (нравиться:)
Мэтью Томас из Airbus написал статью, в которой говорится, что водородный турбовентиляторный двигатель может быть более эффективным, чем современные керосиновые, из-за:
Но поскольку эта статья ориентирована на водород, автор, вероятно, не желает признавать каких-либо недостатков водорода при его использовании в турбовентиляторных двигателях. Таким образом, дополнительный вопрос будет заключаться в следующем: возможно ли предсказуемое снижение производительности ТРДД при переходе на водород?
Насколько я понял, самым большим недостатком водорода в качестве моторного топлива является его низкая плотность. Даже при хранении в виде криогенной жидкости он занимает более чем в десять раз больше места, чем такая же масса керосина, а это означает, что резервуары того же размера будут содержать только примерно треть энергии (даже несмотря на то, что водород содержит примерно в три раза больше энергии). за килограмм керосина).
Учитывая эти качества, двигатель, соответствующим образом переработанный для сжигания водорода, должен иметь возможность работать более эффективно с точки зрения удельной выходной мощности (количество энергии, вырабатываемой на единицу массы топлива) или удельного расхода топлива (то же самое, только в перевернутом виде: расход топлива на единицу произведенной энергии). ), но даже если не принимать во внимание вес изоляции и стоимость выкипания топлива в полете (или перед взлетом), самолет такого же размера будет иметь примерно треть дальности полета. Обычно это означает, что у самолетов на водородном топливе будут те же проблемы, что и у ракет на водородном топливе: они должны быть очень большими, чтобы нести экономически полезное количество топлива.
Существуют и другие методы хранения водорода (разработанные для прототипов автомобилей); насколько я помню, самая высокая плотность хранения (килограммы полезного водорода на объем) была у гидридов металлов; для них не требуются ни очень высокие, ни очень низкие температуры, и они работают при разумных давлениях (а не в сотнях атмосфер, как в обычных баллонах под давлением), но они едва превышают плотность жидкого водорода, и есть штраф в весе «пустого баллона». "резервуар, который все еще заполнен твердым материалом, когда из него больше нельзя извлечь водород.
Помимо диапазона, с водородом трудно работать с точки зрения материалов (из-за него большинство металлов становятся хрупкими только от контакта с водородом), он просачивается почти через все и настолько легко воспламеняется, что эти неизбежные утечки очень склонны к возгоранию. становятся невидимыми пожарищами (поскольку водородный огонь не содержит ничего, что светится от тепла, пламя практически невидимо — яркое пламя Гинденбурга возникло благодаря оболочке и ее покрытию, а не водороду). Это, очевидно, не имеет отношения к КПД двигателя, но очень важно для того, сможет ли такой двигатель прослужить достаточно долго, чтобы быть экономичным в эксплуатации.
Викки
Флоран Анри