реферат альтернативные виды авиатоплива. ГСМ Реферат. Введение биотопливо
![]()
|
Содержание Введение …………………………………………………………………… 3 Биотопливо ………………………………………………………………… 4 Криогенное топливо……………………………………………………….. 7 Ядерное тпливо ……………………………………………………............ 9 Заключение ………………………………………………………………... 11 Список использованных источников ……………………………………. 12 Введение В настоящее время основным видом топлива, используемым в авиации, остается нефтяное топливо. Это, прежде всего, авиационный бензин и авиационный керосин. Авиационный бензин предназначен для применения в поршневых авиационных двигателях. Авиационный керосин используется в турбовинтовых и турбореактивных двигателях летательных аппаратов. Вследствие сокращения запасов нефти и увеличения его потребления стоимость авиакеросина и авиабензина постоянно растет. Так, на сегодняшний день расходы на топливо составляют 15-20 % эксплуатационных расходов самолета. Кроме того, авиация наносит заметный экологический ущерб. В связи с этим, в последнее время все больше набирают темп усилия по поиску и использованию альтернативных видов топлива для самолетов. В качестве таких источников в авиации рассмотрим: биотопливо, ядероное и криогенное топливо. В последние годы все чаще на первые позиции выходит применение биотоплива для авиационных двигателей. Биотопливо Биотомпливо - топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов. Этот продукт имеет два основных преимущества перед нефтяным топливом. 1) Оно производится при использовании возобновляемых источников; 2) Процент вредных выбросов в атмосферу при использовании биотоплива значительно ниже. Авиационное биотопливо можно производить из растительных источников, таких как ятрофа , водоросли , жир , отработанные масла, пальмовое масло. В зависимости от того, какой тип биомассы используется, они могут снизить выбросы CO₂ на 20–98% по сравнению с обычным авиационным топливом. Первый испытательный полет с использованием смешанного биотоплива состоялся в 2008 году, а в 2011 году смешанное топливо с 50% биотоплива было разрешено для коммерческих полетов. В 2019 году IATA планировала к 2025 году проникнуть на 2%. Первый рейс с использованием смешанного биотоплива состоялся в 2008 году. Virgin Atlantic совершила первый полет коммерческой авиакомпанией, которая частично работала на биотопливе, в то время как для коммерческих рейсов биотоплива, использовалось сырье, такое как водоросли . В 2009 году ИАТА стремится достичь углеродно-нейтрального роста к 2020 году, и вдвое сократить выбросы углекислого газа к 2050 году. В 2010 году Boeing нацелился на производство 1% мирового авиационного топлива к 2015 году. К июню 2011 года пересмотренные Спецификации авиационного турбинного топлива, , позволили коммерческим авиакомпаниям смешивать до 50% биотоплива с обычным реактивным топливом. Биотопливо было одобрено для коммерческого использования после многолетнего технического обзора, проведенного производителями самолетов , двигателей и нефтяными компаниями . К 2020 году International Airlines Group инвестировала 400 миллионов долларов в переработку отходов в экологически чистое авиационное топливо. В начале 2021 года генеральный директор Boeing Дэйв Калхун заявил, что переход на экологически чистое авиационное топливо является «единственным ответом на период до 2050 года» для сокращения выбросов углерода. ![]() Испытательный полет AV-8B Harrier II Корпуса морской пехоты США с использованием смеси биотоплива 50–50 в 2011 г. Технические проблемы Чистое биотопливо, не смешанное с нефтью и не содержащее присадок на основе парафина, может вызвать усадку резиновых уплотнений и шлангов. Производители начинают использовать заменители синтетического каучука, на которые биотопливо не оказывает отрицательного воздействия, например витон , для уплотнений и шлангов. Однако любые перспективы, связанные с экономией объема затраченного топлива, пока не вселяют экономической надежды. Большинство сортов биотоплива, которые могут быть применены в авиации, стоят в два-три раза дороже простого авиационного керосина. Криогенное топливо Криогенное (ракетное топливо) — низкокипящее жидкое топливо, хотя бы один из компонентов (окислитель, горючее) которого является криогенным, то есть находится при температуре ниже 120 К (−153,15 °C). К криогенным компонентам топлива относятся сжиженные газы: кислород, водород, фтор и другие. Компоненты криогенного топлива — сжиженные газы с температурой кипения ниже 120 К. Наиболее распространённым криогенным компонентом является жидкий кислород, используемый в качестве окислителя в ракетах космического назначения. Преимущества и недостатки Криогенные компоненты позволяют получить самые высокие значения удельного импульса среди доступных химических ракетных топлив, из-за чего широко используются в космических ракетах-носителях. При этом используемые криогенные компоненты (кислород, водород, метан) являются нетоксичными и в случае разливов наносят существенно меньший вред окружающей среде. В то же время криогенные компоненты сложны в эксплуатации, из-за высоких потерь на испарение не могут транспортироваться и храниться без принятия специальных мер и вне специально созданных и сложно устроенных емкостей и хранилищ. В середине 80-х годов в конструкторском бюро А.Н.Туполева начали создавать самолет, использующий в качестве топлива жидкий водород. Он был разработан на базе серийного ТУ-154Б. ![]() Новый самолет, работающий на криогенном топливе получил наименование ТУ-155. Водород – это опасное топливо. Он чрезвычайно горюч и взрывоопасен, а храниться и транспортироваться может только в сжиженном состоянии при очень низких температурах. Поэтому ТУ-155 представлял собой летающую лабораторию для исследования и подвергся коренной переделке. Первый полет ТУ-155 на жидком водороде состоялся 15 апреля 1988 года. Всего было 4 таких полета. После этого ТУ-155 подвергся доработке для полетов с использованием сжиженного природного газа. Первые полеты ТУ-155 уже использующего сжиженный природный газ состоялись в январе 1989 года. После были разработаны еще несколько проектов самолетов, использующих криогенное топливо, Это ТУ-136 и широкофюзеляжный ТУ-206. Однако на данный момент все эти проекты так пока проектами и остались Ядерное топливо Атомолёт —самолёт с ядерной силовой установкой. Разработки данного класса летательных аппаратов велись в СССР и США в середине XX века, однако завершены не были, так как решить основные проблемы атомолёта не удалось. ![]() Convair NB-36H — самолёт-лаборатория для испытания атомных реакторов в полёте, США История создания В процессе разработки должны были быть решены следующие задачи: создание компактного и лёгкого ядерного реактора; создание лёгкой биологической защиты экипажа; создание «чистого» реактивного двигателя на атомной тяге; обеспечение безопасности атомолёта в полёте. В СССР Прорабатывались варианты сверхзвуковых стратегических бомбардировщиков на основе машин от КБ Мясищева — М-60 и М-30. Проекты были закрыты в конце 1960 г. Проектировался сверхдальний дозвуковой барражирующий бомбардировщик на базе Ту-95. Для проверки его возможностей была создана летающая лаборатория — Ту-95ЛАЛ; серийный Ту-95 был переоборудован к 1961 году и с мая по август выполнил 34 полёта (полёты выполнялись как с «горячим», так и с холодным реактором). В основном, проверялась биологическая защита кабины экипажа. По результатам испытаний было решено продолжать работы по данной теме. Начались работы по проектированию экспериментальной машины «119». На Ту-119 К началу 70-х годов планировалось начать лётные испытания самолёта. Следующим этапом планировалось создать полноценный боевой самолёт. Предполагалась большая длительность полёта, ограниченная только возможностями экипажа. Но в начале 1960-х годов все работы по проекту были прекращены. Лётные испытания В СССР и США проводились лётные испытания самолётов с размещённым на борту ядерным реактором, который не был подключён к двигателям: Ту-95 (Ту-95ЛАЛ) и B-36 (NB-36) соответственно. Лётные испытания предварялись серией наземных испытаний, в ходе которых изучалось влияние радиоактивного излучения на бортовое оборудование. Программы разработки атомолётов в США и СССР были закрыты в середине 1960-х годов. Развитие получили более дешёвые технологии: дозаправка в воздухе лишила этот проект преимущества неограниченного полёта, а баллистические ракеты большой дальности и высокой точности практически обессмыслили идею большого бомбардировщика. Заключение На сегодняшний день самым целесообразным является дальнейшее внедрение биотоплива в авиацию для сокращения выбросов углерода в атмосферу. Но биотопливо которое может быть применены в авиации, стоит в два-три раза дороже авиационного керосина и его поэтому его массовое внедрение так затруднено. Список использованных источников 1) Авиационное биотопливо - Aviation biofuel - abcdef.wiki 2) Биотопливо для самолетов | Экология сегодня (ecologynow.ru) 3)Атомолёт — Википедия (wikipedia.org) 4) Ту-95ЛАЛ - самолет с ядерным реактором (narod.ru) 6) Криогенное топливо в авиации. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ. (avia-simply.ru) 7) Криогенное ракетное топливо — Википедия (wikipedia.org) |