კრიოგენული ძრავა. კრიოგენული ელექტროძრავები. კრიოგენული სამაცივრო დანადგარის მუშაობის პრინციპი

ძრავები განკუთვნილია კრიოგენული საწვავის მქონე თვითმფრინავებზე, მაღალსიჩქარიანი სახმელეთო ტრანსპორტისთვის, საზღვაო გემების ელექტროძრავის სისტემებში, კოსმოსურ და ზოგადად სამრეწველო კრიოგენულ მოწყობილობებში კრიოგენული ტუმბოების მართვისთვის, "ცივი" ღერძული კომპრესორები და ა.შ.

როტორის აქტიურ მასალად გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის ზეგამტარი (HTSC) კერამიკული ელემენტები, რომლებიც დაფუძნებულია იტრიუმზე ან ბისმუტზე.

ძირითადი უპირატესობები

სხვადასხვა ტიპის HTSC ძრავებს, რომლებიც მუშაობენ თხევად აზოტში, აქვთ სპეციფიკური გამომავალი სიმძლავრე 3-4-ჯერ მეტი, ვიდრე ჩვეულებრივი ელექტროძრავები.

2005 წლიდან MAI ავითარებს უაღრესად დინამიურ ელექტროძრავებს წყალბადის ენერგიის კრიოტუმბოების და კრიოგენული მიწოდების სისტემებისთვის ელექტროსაკაბელო JV კაბელებისთვის. ექსპერიმენტულად აჩვენა, რომ მაღალდინამიკურ ძრავებს მუდმივი მაგნიტებითა და მოცულობითი HTSC ელემენტებით აქვთ გამომავალი სიმძლავრე 1,3-1,5-ჯერ მეტი, ვიდრე ჩვეულებრივი სინქრონული ძრავები თხევადი აზოტის გაციების იგივე რეჟიმით.

2007 წელს MAI-ში სს NPO Energomash-თან ერთად ა.კ. VP Glushko-მ და OJSC-მ AKB Yakor-მა შექმნეს და წარმატებით გამოსცადეს კრიოტუმბის სამრეწველო პროტოტიპი HTSC ელექტროძრავით კრიოგენული მიწოდების სისტემებისთვის ელექტროენერგიის JV კაბელებისთვის.

დასრულდა 100 კვტ-მდე სიმძლავრის ძრავების შემუშავება და ტესტირება. 500 კვტ-მდე სიმძლავრის ძრავები დამუშავების პროცესშია.

შემოთავაზებული გადაწყვეტილებების სიახლეს შვიდი გამოგონების პატენტი იცავს.

კვლევა ტარდება გერმანულ-რუსული ერთობლივი პროექტების ფარგლებში, რომლებიც აერთიანებენ MAI (მოსკოვი), VNIINM im. A. A. ბოჭვარა (მოსკოვი), VEI (მოსკოვი), ISSP RAS (დასახლება ჩერნოგოლოვკა, მოსკოვის რეგიონი), IPHT (იენა, Deutschland), Oswald Elektromeotoren GmbH (Miltenberg, Deutschland), IEMA (შტუტგარტი, Deutschland), IFW (დრეზდენი, Deutschland) , ასევე MAI-სა და ოქსფორდის უნივერსიტეტს (დიდი ბრიტანეთი) შორის მეცნიერება მშვიდობისთვის პროექტის ფარგლებში.

ძირითადი ტექნიკური მახასიათებლები

• ჰისტერეზის ტიპის ძრავები

• რეაქტიული ძრავები

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, სითბური ძრავის მუშაობისთვის საჭიროა სითბური ძრავა და მაცივარი, რომელსაც, განსაზღვრებით, უფრო მაღალი ტემპერატურა უნდა ჰქონდეს. მაცივრის ტემპერატურა თითქმის ყოველთვის იგივეა, რაც ჰაერის ტემპერატურა, ხოლო წვის კამერის, რეაქტორის ან მზის კოლექტორის სითბოს წყაროს ტემპერატურა შეიძლება განსხვავდებოდეს. თუმცა, სხეულის ტემპერატურის iJ გამოყენება შესაძლებელია სითბოს წყაროში.ამ შემთხვევაში მაცივარს მოუწევს უფრო დაბალი ტემპერატურა, რომლის მიღებაც შესაძლებელია კრიოგენული სითხეების გამოყენებით, რომლებსაც ძრავებს კრიოგენურს უწოდებენ. ცნობილია გონებრივი ძრავების განვითარება, რომლებიც მუშაობენ რანკინის ღია ციკლის მიხედვით თხევადი აზოტის გამოყენებით. ნახ. 3.16 გვიჩვენებს ასეთი ულვაშის დიაგრამას - * და.

მსუბუქი აზოტი არის სპეციალურ კრიოგენურ რეზერვუარში ზეწოლის ქვეშ - ამ რეზერვუარიდან სითხე მიემართება თბომცვლელისკენ, რომლის მეშვეობითაც გარკვეული რაოდენობის სითბო მიეწოდება სამუშაო სითხეს, საკმარისია; აორთქლების შესახებ. ამ შემთხვევაში ჩვენ უკვე მივიღებთ აირისებრ აზოტს წნევით pt __ და ტემპერატურით Tv

საწყის მდგომარეობაში, მუშა ცილინდრის გამოსასვლელი სარქველი დახურულია, ხოლო შესასვლელი არის I ікріт. ცილინდრი იღებს | і კმოლ აორთქლებულ აზოტს. მოქმედი. გაზის დაბალი წნევა იწვევს მის დაცემას. ეს პროცესი ხდება სითბოს ამოღებით მუდმივი წნევის (p2 = p,) და ტემპერატურის (T2 = Ty) ფორების დროს, სანამ გაზი არ შეავსებს ცილინდრის მოცულობას v2.

Ჩვენ გვაქვს:

შემდეგ ოპერაციულ მდგომარეობაში, შესასვლელი სარქველი იხურება. ცილინდრის შიგნით გაზის მაღალი წნევა გამოიწვევს დგუშის მოძრაობას და გაზრდის მოცულობას, სანამ გაზის წნევა არ გახდება p3-ის ტოლი და მის მიერ დაკავებული მოცულობა - v3. ეს პროცესი შეიძლება მოხდეს როგორც იზოთერმული (T3 = Tu) სითბოს მიწოდების გაგრძელებით, ასევე ადიაბატურად (T3< Тх) в завн! симости от типа используемого устройства. Рассмотрим более предпочтительны изотермический процесс:

ახლა განვიხილოთ ადიაბატური გაფართოების შემთხვევა, რომლის განხორციელება ბევრად უფრო ადვილია რეალურ ცხოვრებაში. თუ გაფართოების დროს სითბოს გაცვლა არ მოხდა, აირის ტემპერატურა შეიცვლება შემდეგი კანონის მიხედვით:

აქ, აზოტისთვის, y = 1.4. გაფართოების სამუშაოები

s, = R / (y - 1) = 20,8 kJDcmol K).

I / atm = Ra ™ "" 3 = ^ LT3 "

ამ შემთხვევაში სასარგებლო სამუშაო ტოლი იქნება

და s = pRT1-pRT3 + W23 = iiRT (Tl-T3) + iicv (T1-T3) = ii (Tl-T3) R -? - i. (38)

ამრიგად, ზემოთ მოყვანილ მაგალითში, გაფართოების დროს მიღებული საბოლოო სამუშაო იქნება 4,2 მჯ/კმოლ, ანუ 150 კჯ/კგ. შეადარეთ ეს მაჩვენებელი 5,7 მჯ/კმოლ, ანუ 204 კჯ/კგ, იზოთერმული გაფართოების შემთხვევაში და ბენზინის წვის სპეციფიკურ სითბოს 47 000 კჯ/კგ.

ცხადია, რომ კრიოგენული სამუშაო სითხის სპეციფიკური ენერგია შეიძლება გაიზარდოს -> სამუშაო წნევის გაზრდით. თუმცა, ეს ზრდა ექვემდებარება ლოგარითმულ | კანონი. ამრიგად, წნევის 10-ჯერ (10 მპა-მდე) გაზრდით, სპეციფიკური ენერგია გაიზრდება 11,4 მჯ / კმოლ-მდე, ანუ მხოლოდ 2-ჯერ. გაითვალისწინეთ, რომ წნევა 10 მპა შეესაბამება 100 ატმ. ამისთვის ძრავის აშენება ოპერაციული წნევა- რთული ტექნიკური პრობლემა: ძრავა იქნება მძიმე და ძალიან ძვირი.

ბენზინის შიდა წვის ძრავებს აქვთ საშუალო ეფექტურობა 20%-ზე ნაკლები. ანუ, ბენზინის ძრავში 1 კგ სამუშაო სითხეზე სასარგებლო სამუშაოა 8000 კჯ/კგ ან მეტი, ანუ თითქმის 40-ჯერ მეტი ვიდრე კრიოგენულ ძრავში.

შექმნილ პირველ ექსპერიმენტულ კრიოგენულ ძრავებში, კონკრეტული სამუშაოს მიღწეული მნიშვნელობები იყო 50 კჯ / კგ-ზე ნაკლები. ასეთი ძრავის მქონე სადემონსტრაციო მანქანაში 0,3 მილზე 1 გალო აზოტი მოიხმარდა. ანუ ჯერ ვერ მოხერხდა საკმარისად პრაქტიკული კრიოგენული ძრავის შექმნა. შესაძლებელია შესაბამისი მოდიფიკაციების შემდეგ ეფექტურობა იყოს შემდეგი: * „ძრავები შეიძლება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს1).

მანქანებისთვის კრიოგენულ ძრავებს ჯერ არ აქვთ მაღალი გარბენი. თხევადი აზოტის ამჟამინდელი ღირებულებაა 0,5 $ / კგ, ან 1,52 $ / გალონი. კონკრეტული გარბენის მიღწეული მნიშვნელობების გათვალისწინებით, ეს ნიშნავს, რომ იგივე გარბენით, გამოყენებული d - ამ საწვავის ღირებულება ათჯერ მეტი იქნება ბენზინის ძრავებზე.

ამავდროულად, "საწვავის" უფრო მაღალი სპეციფიკური მოხმარება მოითხოვს მის უფრო დიდ რეზერვს. მანქანა... და ეს, თავის მხრივ, იწვევს ტვირთის შემცირებას, რომელსაც შეუძლია მანქანა გადაიტანოს.

დაახლ. რედ. კრიოგენული ძრავის პირველი და ერთ-ერთი იმ მცირერიცხოვანი შემქმნელია. ვაშინგტონის უნივერსიტეტი (აშშ), რომელმაც შექმნა თავისი LN2000 პროტოტიპი Grumman-Olson საფოსტო მანქანის საფუძველზე. მანქანაზე დამონტაჟდა გამოცდილი 5 ცილინდრიანი ძრავა 15 ლიტრი მოცულობით. თხევად აზოტზე მუშაობა რანკინის ღია ციკლში. კრიოგენური ძრავა უზრუნველყოფდა ავტომობილის მაქსიმალურ სიჩქარეს 35,4 კმ/სთ, ხოლო Dewar ხომალდი 80 ლიტრი, რომელიც გამოიყენებოდა თხევადი აზოტის შესანახად 24 ბარის წნევაზე, რაც უზრუნველყოფს საკრუიზო დიაპაზონს დაახლოებით 2 მილი (3,2 კმ). კრიოგენული მანქანა შეიქმნა 90-იანი წლების შუა ხანებში ეკოლოგიური კატეგორიის ZEV (ნულოვანი გადაადგილებით) ავტომობილისთვის ელექტროსადგურების ძიების დროს, ელექტროძრავის ალტერნატივა. ასევე არიან ენთუზიასტები რუსეთში, რომლებიც ცდილობენ შექმნან ეფექტური კრიოგენული ძრავა. თუმცა, მნიშვნელოვანი წარმატებები, რაც ამ მიმართულების ეფექტურობასა და შესაბამისობაზე მეტყველებს საგზაო ტრანსპორტი, არც რუსეთში და არც მის ფარგლებს გარეთ, ჯერ არ არის მიღწეული.

კრიოგენული ძრავების ერთადერთი უდავო უპირატესობა მათი გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობაა. თუმცა, ასეთი სისტემების ეკოლოგიური უვნებლობა არ არის ნულოვანი, ვინაიდან თხევადი აზოტის წარმოება მოითხოვს რგიის ხარჯებს, რომელსაც თან ახლავს მავნე გამონაბოლქვი. საკითხავია, ანაზღაურებს თუ არა გარემოსდაცვითი უპირატესობები ზემოთ აღწერილი კრიოგენული სანთურების სერიოზულ ნაკლოვანებებს.

დაამტკიცეთ, რომ სტერლინგის ძრავის თეორიული ეფექტურობა რეგენერაციის გარეშე

სადაც ПCamot არის კარნოს ციკლის ეფექტურობა მოცემული ტემპერატურის დიაპაზონის შესაბამისი; v არის სამუშაო სითხის (აირის) თავისუფლების გრადუსების რაოდენობა; g - შეკუმშვის კოეფიციენტი.

რომელი აირის გამოყენება ჯობია სამუშაო სითხედ? Ახსენი რატომ?

მაგალითებში ჩვენ ვივარაუდეთ შეკუმშვის კოეფიციენტი 10. როგორი იქნება ძრავის ეფექტურობა შეკუმშვის კოეფიციენტით 20? რა უარყოფითი მხარეები ექნება gsto-ს უფრო მაღალი შეკუმშვის კოეფიციენტზე? აქვს თუ არა აზრი შეკუმშვის კოეფიციენტის გაზრდას?

დახაზეთ სტერლინგის ძრავისთვის დამახასიათებელი პროცესები დიაგრამებში და T, S ტექსტში მოცემული მაგალითისთვის. რა ფიზიკური მნიშვნელობა აქვს სიგრძეებს p, V - და 7 ~ ქვეშ მოსახვევებში, V - v და s და m osty-სთვის?

განვიხილოთ ორი ცილინდრი A და B შიგნით დგუშებით. Ra - e მოცულობები ცილინდრებში შეიძლება შეიცვალოს დამოუკიდებლად. თითოეული ამ ცილინდრის მაქსიმალური სთ არის 10 მ3, მინიმალური მოცულობა არის ნული. ცილინდრი - ისინი ერთმანეთთან ჰიდრავლიკურად არის დაკავშირებული ისე, რომ გაზს ცილინდრების მოცულობის ნებისმიერ წერტილში ექნება იგივე წნევა. დროის საწყის მომენტში A ცილინდრის მოცულობა უდრის 10 მ3, ხოლო B ცილინდრის მოცულობა ნულის ტოლია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, დგუში A ავა და დგუში B ჩავა ქვემოთ. მისი სხეულის ადიაბატური მაჩვენებელია y = 1,4.

სისტემაში მხოლოდ გაზი (კმოლი) არის 0,1 მპა წნევით და 400 კ ტემპერატურაზე.

3. ახლა წარმოიდგინეთ, რომ დგუში A ავიდა ისე, რომ მოცულობა ცილინდრში შემცირდა 1 მ3-მდე, ხოლო მოცულობა B ცილინდრში უცვლელი რჩება. როგორია m> აირის ტემპერატურა და მისი წნევა ადიაბატური პროცესის პირობებში? როგორ იხარჯება ენერგია შეკუმშვისას?

4. შემდეგ დგუშებმა ერთდროულად დაიწყეს მოძრაობა მანამ, სანამ მოცულობა A ცილინდრში არ გახდა ნულის ტოლი, ხოლო B ცილინდრში - 1 მ3. როგორია გაზის წნევა და ტემპერატურა B ცილინდრში!

5. შემდეგი ნაბიჯი არის სითბოს გადატანა B ცილინდრში ისე, რომ * მოცულობა გაიზარდა 10 მ3-მდე. გაზის ტემპერატურა არ იცვლება პროცესის დროს. რამდენი სითბო გადავიდა გაზზე ამ პროცესის დროს რა სამუშაოს ასრულებდა დგუში B? რა არის გაზის საბოლოო წნევა?

6. ახლა დგუში B იწყებს ამოსვლას, ხოლო დგუში A დაშვებულია. გაზი მიედინება ერთი ცილინდრიდან მეორეში. ეს პროცესი“. თეორიულად ხდება ენერგიის მოხმარების გარეშე. A ცილინდრიდან სითბო გამოიყოფა გარემოში და აირი გაცივდება 400 ტემპერატურამდე. საბოლოო პოზიციაში, როდესაც A ბალონს აქვს მაქსიმალური მოცულობა, ci ითვლება სრულიად დასრულებულად. რამდენი ენერგია გამოიყოფა გარემოში ამ პროცესის დროს?

7. როგორია მოცემული დანადგარის ეფექტურობა, ანუ როგორია შესრულებული სამუშაოს მოცულობის შეფარდება გამათბობელიდან მიღებულ სითბოსთან?

8. როგორ შეედრება ეს ეფექტურობა კარნოს ციკლის ეფექტურობას?

9. დახაზეთ განხილული პროცესები p, Y - და 7, ^ დიაგრამებში.

10. მიიღეთ ეფექტურობის და შეკუმშვის თანაფარდობის ფორმულა. დახაზეთ ეფექტურობის მრუდი g-ის წინააღმდეგ 1 დიაპაზონში< г < 100.

11. თუ ეფექტურობის მიღებული მნიშვნელობა აშკარად გადაჭარბებული აღმოჩნდება (n რეალისტური), მაგალითად, უდრის 10000-ს, რა იქნება რეალური ეფექტურობა? შეუძლია თუ არა მას გადააჭარბოს კარნოს ციკლის ეფექტურობას? ახსენით თქვენი დასკვნები.

3.4. წარმოიდგინეთ გარკვეული მანქანა, რომელიც აღჭურვილია ნაპერწკალი ძრავით: შიდა წვის (ოტო ციკლი). ეს ძრავა იყენებს ბენზინს (pr< стоты допустим, что бензин состоит из чистого пентана), и поэтому его степе сжатия ограничена и равна девяти. Номинальный удельный расход топлива а томобиля 40 миль/галлон.

ვინაიდან ბენზინის ძრავებს შეუძლიათ ნოლის გამოყენება საწვავად, მანქანის მფლობელმა გადაწყვიტა მისი გადაყვანა ამ ტიპის საწვავზე. ამავდროულად, საფეხური ", შეკუმშვა" გაიზარდა 12-მდე. დავუშვათ, რომ ნებისმიერ შემთხვევაში, რეალური ეფექტური მანქანა დაახლოებით უდრის თეორიული ეფექტურობის ნახევარს. რა არის ეთანოლზე მომუშავე მანქანის საწვავის სპეციფიკური მოხმარება?

განსახილველი ნივთიერებების ყველაზე დაბალი კალორიულობა და სიმკვრივე: პენტანი - 28,16 მჯ/ლ, 0,626 კგ/ლ; ეთანოლი - 21,15 მჯ / ლ, 0,789 კგ / ლ.

ამ ამოცანის ამოხსნა ორჯერ, ერთხელ y = 1,67 და მეორე y = 1,4.

3.5. განვიხილოთ ცილინდრი უხახუნის დგუშით. ექსპერიმენტის საწყის ეტაპზე იგი შეიცავს 1 ლიტრ გაზს (y = 1.4, c = 20 კჯ / (K kmol)) 400 K ტემპერატურაზე და 105 Pa ზეწოლაზე.

რამდენი გაზი, კილომეტრში, არის ბალონში?

2 რა არის ამ შემთხვევაში პროდუქტი pV!

GKst ახლა დგუში მოძრაობს გაზის მოცულობის შემცირებით 0,1 ლ-მდე. შეკუმშვა არის ადიაბატური.

როგორია გაზის წნევა შეკუმშვის შემდეგ? і რის ტოლია აირის ტემპერატურა?

J რა სამუშაო შეასრულა კომპრესორმა?

1 ზომით იზოთერმულად ვაწვდით 500 ჯ სითბოს გაზს.

რა არის გაზის მოცულობა ამის შემდეგ?

რა ტოლი იყო დაჭერა?

მას შემდეგ, რაც სითბოს მიწოდება ხდება, გაზი ფართოვდება (დგუში მოძრაობს), რა სახის სამუშაოს ასრულებს იგი?

ახლა გაზი ფართოვდება ადიაბატურად, სანამ მისი მოცულობა 1 ლიტრის ტოლია.

რა არის გაზის წნევა ადიაბატური გაფართოების შემდეგ? რა არის გაზის ტემპერატურა?

რა სამუშაო კეთდება ადიაბატურ გაფართოებაში?

სითბო გაზიდან იზოთერმულად ამოიღოთ, სანამ წნევა არ იქნება 105 Pa. ამ შემთხვევაში, სისტემა უბრუნდება მდგომარეობას 1.

2. როგორია გარე დატვირთვაზე გადატანილი დგუშის მთლიანი სამუშაო? რა არის სისტემის მიერ მიღებული სითბოს მთლიანი რაოდენობა (აქ არ არის გათვალისწინებული უარყოფილი სითბო)?

როგორია მოწყობილობის ეფექტურობა?

5 როგორია კარნოს ციკლის შესაბამისი ეფექტურობა?

No. დახაზეთ პროცესები და მთელი ციკლი გვ. K-დიაგრამა.

დავუშვათ, რომ ბენზინს აქვს ოქტანური რიცხვი 86. ეთანოლის ოქტანური რიცხვია 160. დავუშვათ, რომ y = 1.4.

1. როგორ შეიცვალა 1 ლიტრი ნარევის კალორიულობა სუფთა ბენზინის კალორიულობასთან შედარებით?

2. რა არის მთელი ნარევის ოქტანური რიცხვი?

დავუშვათ, რომ საწვავის მაქსიმალური დასაშვები შეკუმშვის კოეფიციენტი არის r = 0,093 Og, სადაც Og არის ოქტანური რიცხვი.

3. რა არის ბენზინის ძრავის შეკუმშვის მაქსიმალური კოეფიციენტი? შერეული საწვავის ძრავა?

4. როგორია ძრავის შედარებითი ეფექტურობა?

5. რა არის საწვავის სპეციფიკური მოხმარება გავლილი მანძილის ერთეულზე სუფთა ბენზინის გამოყენებისას და საწვავის ნარევის გამოყენებისას?

3.7. ღია წრის დგუშის ძრავა მუშაობს ატმოსფერულ ჰაერზე. რომელიც მასში შედის 23 10 () კმოლ ოდენობით 300 K ტემპერატურაზე და 105 Pa წნევაზე. ძრავის შეკუმშვის კოეფიციენტია 5.74.

შეკუმშვა და გაფართოება ადიაბატურია. სითბო მიეწოდება იზობარულად, ხოლო სითბოს იხსნება იზოთერმულად. 500 Jb სითბო მიეწოდება გაზს ციკლში. ჰაერს აქვს გ. = 20 790 J / (K - კმოლი) და y = 1.4.

რა არის ძრავის თეორიული ეფექტურობა? შეადარეთ ეს კარნოტის ციკლის ეფექტურობას.

Მიყევი ამ ნაბიჯებს:

გამოთვალეთ ცილინდრის საწყისი მოცულობა;

განსაზღვრეთ ადიაბატური შეკუმშვის პროცესისთვის V, p, T საბოლოო მნიშვნელობები და საჭირო სამუშაო:

გათბობის მიწოდების შემდეგ სისტემის თერმოდინამიკური პარამეტრების დადგენა; გამოთვალეთ სრულყოფილი სამუშაო გაფართოების პროცესში.

3.8. ზოგიერთი სტერლინგის ძრავა აცნობიერებს მხოლოდ ნახევარს მუშაობისას; მისი თეორიული ეფექტურობა. ძრავა მუშაობს ტემპერატურულ დიაპაზონში 1000-დან 400 K-მდე. როგორი იქნება მოწყობილობის ეფექტურობა შემდეგ შემთხვევებში:

1. თუ იყენებთ იდეალური სითბოს რეგენერატორს, სამუშაო გარემოდ არგონს, ხოლო შეკუმშვის კოეფიციენტი არის 10:1.

2. იმავე პირობებში, როგორც პრეტენზია 1-ში, შეკუმშვის თანაფარდობა არის 20:1.

3. იგივე პირობებით, რაც 1-ლ პუნქტშია, მაგრამ რეგენერატორის გამოყენების გარეშე.

4. იმავე პირობებში, როგორც მე-2 პუნქტში, მაგრამ რეგენერატორის გამოყენების გარეშე.

3 9. მდიდარი ნარევების გამოყენება ამცირებს ოტოს ძრავის ეფექტურობას, ხოლო მჭლე ნარევებთან მუშაობამ შეიძლება გამოიწვიოს აალების პრობლემები. ამ საკითხის გადაწყვეტა შეიძლება იყოს სტრატიფიცირებული წვის მქონე ძრავების გამოყენება.

განვიხილოთ ძრავა შეკუმშვის კოეფიციენტით 9: 1. მდიდარ ნარევს აქვს y = 1.2, მჭლე ნარევს y = 1.6. თუ ყველა სხვა თანაბარია, როგორია ■ »მჭლე ნარევის გამოყენების ეფექტურობის თანაფარდობა გამოყენების ეფექტურობასთან - V. მდიდარი ნარევის მე-4?

3.8. განვიხილოთ ნაპერწკალი აალების Otto ძრავა შემდეგი მახასიათებლებით:

ცილინდრის მაქსიმალური მოცულობა VQ = 1 ლ (KN m3); შეკუმშვის კოეფიციენტი r = 9: 1; წნევა შესასვლელის ბოლოს p0 = 5 104 Pa; ნარევის ტემპერატურა შესასვლელის ბოლოს 70 = 400 K; ნარევის ადიაბატური ინდექსის საშუალო მნიშვნელობა არის 1,4;

ნარევის სპეციფიკური სითბო (მუდმივი მოცულობით) c = 20 kJDC - კმოლი).

რა სიმძლავრე გადაეცემა დატვირთვას, თუ ძრავის ლილვი ბრუნავს > * 00 rpm-ზე?

Chtomnye მასები: H - 1 დალტონი: C - 12 დალტონი; N - 14 Daltons: 0-16 Dal - ტონა. ნარევში არგონის არსებობა შეიძლება უგულებელყო.

3.12. ი-ჰეპტანის წვის ყველაზე მაღალი სითბო (1 ატმოსფეროში და 20 ° C-ზე) არის 48,11 მჯ / კგ. რა არის წმინდა კალორიული ღირებულება?

3.13. 1 მოლი ზოგიერთი აირის (y = 1,6, cv = 13,86 J / (K kmol) 300 K-ზე იღებს 1 ლიტრს. ქვემოთ აღწერილი თითოეული ნაბიჯისთვის განსაზღვრეთ p, Vu T-ის მნიშვნელობები.

ნაბიჯი 1 -> 2.

აირის ადიაბატური შეკუმშვა 0,1 ლ მოცულობამდე. რამდენი ენერგია დაიხარჯა tV12 შეკუმშვაში?

ნაბიჯი 2 -> 3.

10 კჯ სითბოს იზოთერმული გადაცემა სამუშაო სითხეში. რას უდრის გარე სამუშაო?

ნაბიჯი 3 -> 4.

ადიაბატური გაზის გაფართოება 10: 1.

ნაბიჯი 4 -> 1.

იზოთერმული სითბოს მოცილება აირის 1 მდგომარეობაში დაბრუნებით. რის ტოლია ამოღებული ენერგია?

რა არის საერთო ციკლის ეფექტურობა?

როგორია კარნოს შესაბამისი ციკლის ეფექტურობა?

რა სიმძლავრე ექნება ძრავას, თუ მისი ლილვი ბრუნავს 5000 ბრ/წთ სიჩქარით (5000 ციკლი წუთში)?

3.14. ადრე განხილულ სტერლინგის ძრავაში ხდება იზოთერმული შეკუმშვა, რასაც მოჰყვება იზოქორული სითბოს შეყვანა, იზოთერმული შეკუმშვა და იზოქორული სითბოს მოცილება.

იზოთერმული შეკუმშვის მიღწევა რთულია, განსაკუთრებით მაღალსიჩქარიან ძრავებში. ამიტომ, ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ ძრავა ახორციელებს ადიაბატურ შეკუმშვას მუშაობის დროს. გაითვალისწინეთ, რომ ძრავის სხვა ფაზები შეესაბამება ადრე აღწერილი ძრავის ფაზებს. ასე რომ, იზოთერმული თბომომარაგებით სამუშაო სითხეს მიეწოდება 293 ჯ. ანუ ადიაბატური შეკუმშვის პროცესის შემდეგ „ცხელ“ ცილინდრი სითბოს მიწოდების პროცესის დასრულებამდე ექნება 652 K ტემპერატურა.

განსაზღვრეთ ძრავის თეორიული ეფექტურობა (სითბოს აღდგენის გარეშე) და შეადარეთ იგი შესაბამისი კარნოს ციკლის ეფექტურობას.

განსაზღვრეთ მოცემული ძრავის ერთი ცილინდრის მიერ გამომუშავებული სიმძლავრე, თუ ვივარაუდებთ, რომ რეალური ძრავის ეფექტურობა დაახლოებით 2-ჯერ ნაკლები იქნება იდეალურის ეფექტურობაზე. ძრავის ლილვის სიჩქარეა 1800 rpm. ლილვის ბრუნვის ყოველი რევოლუცია შეესაბამება ძრავის ერთ სრულ ციკლს. გამოთვლებისთვის აიღეთ y = 1.4.

3.15. დავუშვათ, რომ ძრავა მუშაობს ტემპერატურულ დიაპაზონში 1000-დან 500 K-მდე, კარნოს ძრავის ეფექტურობით. სითბოს წყაროს აქვს სიმძლავრე 100 კვტ და ტემპერატურა 1500 კ. ეს სითბო გადადის ადრე აღწერილი ძრავის სამუშაო სითხეში. დავუშვათ, რომ სითბოს ნაკადის გადაცემა ხორციელდება ტემპერატურულ გრადიენტზე, რომელიც ამცირებს ტემპერატურას 1500-დან 1000 კ-მდე. სითბოს გადაცემის ეფექტურობა გათვალისწინებულია 100%, ანუ 100 კვტ სიმძლავრე მიეწოდება ძრავას დანაკარგების გარეშე. .

როგორია ზემოაღნიშნული ძრავის ეფექტურობა, რომელიც მუშაობს იირნოს ციკლზე? რა არის ამ სისტემის (ძრავის) წმინდა სიმძლავრე?

3.16. ორთქლის ქვაბი ორთქლს აწვდის ორთქლის ტურბინას. ქვაბის კედლებში არის არხები, რომლებშიც ორთქლი მიედინება. ერთ მხარეს, ეს კედლები ღუმელის ალის ზონაშია. გახურებული ორთქლის ტემპერატურაა 500 K, კედლის ტემპერატურა ცეცხლთან შეხებაში 1000 კ. გათბობის ზედაპირის თითოეულ კვადრატულ სანტიმეტრზე გადის 1 კვტ სითბური ნაკადი. X არხის ლითონის კედლების თბოგამტარობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე შემდეგნაირად: X = 355 - 0,111 Т (SI-ში). ტემპერატურა მოცემულია კელვინში.

გამოთვალეთ კედლის სისქე.

2 განსაზღვრეთ ტემპერატურა სადინრის შიდა და გარე კედლებს შორის შუა წერტილში.

I". 4 ტაქტიან ოტოს ნაპერწკალი აალებადი ძრავის საერთო მოცულობა 2 ლიტრია და მუშაობს მეთანზე (მთლიანი კალორიულობა 55,6 მჯ/კგ). შეკუმშვის სითბო ძრავში არის 10: 1. საწვავი ისე, რომ შენარჩუნებულია მითითებული სტოიქიომეტრიული თანაფარდობა. ნარევის ადიაბატური ინდექსი არის 1.4.< температуре 350 К, так как гидравлические потери на входе можно считать небрежимо малыми.

გადასცემს თუ არა ძრავის სიმძლავრე დატვირთვას, თუ მისი ლილვის ბრუნვის სიხშირე არის 5000 ბრ/წთ? ძრავის თავისებურებების გათვალისწინებით, გაანგარიშება უნდა მოხდეს საწვავის წვის ყველაზე დაბალი სითბოს საფუძველზე.

18. განვიხილოთ ნაპერწკალი აალების ძრავა შეკუმშვის თანაფარდობით 9:1. ცილინდრის შიგნით გაზი აქვს y = 1.5.

სამუშაო სითხის საწყის მდგომარეობას აქვს შემდეგი პარამეტრები: = I l;

მე ატმ; Tx = 300 K.

შეკუმშვის პროცესის დასასრულს შეჰყავთ 10 მგ ბენზინი, შემდეგ აალებადი ნარევი არის გ "I. საწვავის წვა ხდება მომენტალურად. დავუშვათ, რომ ბენზინის სპეციფიკური სითბო არის 45 მჯ/კგ.

განსაზღვრეთ ძრავის იდეალური ეფექტურობა.

გამოთვალეთ კარნოს შესაბამისი ციკლის ეფექტურობა.

3. დაამტკიცეთ, რომ შეფრქვეული საწვავის რაოდენობის შემცირება ერთ პიკში ოტოს ციკლის ეფექტურობას დააახლოებს კარნოს CEC-ის ეფექტურობას.

3.19. დიზელის ძრავში საწვავი შეჰყავთ ცილინდრში ცხელ შეკუმშულ ჰაერში, რის შემდეგაც ნარევი სპონტანურად აალდება. დავუშვათ, რომ საწვავი მიეწოდება შედარებით ნელა, ასე რომ ნარევის წვა ხდება არსებითად მუდმივი წნევით. დიზელის ძრავების უმეტესობაში გამოყენებული g შეკუმშვის კოეფიციენტი არის 16:1-დან 22:1-მდე. დიზელის ძრავებში სპონტანური აალება საიმედოდ ხდება ჰაერის ტემპერატურაზე მინიმუმ 800 კ.

ჰაერს აქვს მუდმივი წნევის დროს სპეციფიკური სითბოს თანაფარდობა მუდმივი მოცულობის სპეციფიკურ სითბოსთან, უდრის 1,4-ს (y = 1,4). ჰაერის დაწყება ცივი დიზელის ძრავის შესასვლელთან 300 K.

რა უნდა იყოს მინიმალური შეკუმშვის კოეფიციენტი, რომელიც საჭიროა ძრავის დასაწყებად?

3.20. განვიხილოთ მანქანა, რომელიც იყენებს ჰაერს> i (y = 1.4) როგორც სამუშაო გარემოს და ასრულებს თერმოდინამიკური პროცესების თანმიმდევრულ სერიას. ყოველი პროცესის დასასრულს განსაზღვრეთ გაზის მდგომარეობის მახასიათებლები (წნევა, მოცულობა და ტემპერატურა). ასევე თითოეული პროცესისთვის დამახასიათებელი ენერგეტიკული.

საწყის მდგომარეობაში (მდგომარეობა 1) გაზს აქვს შემდეგი მახასიათებლები рх = 105 Pa; Vx = 10-3 მ3; Tx = 300 K.

1. 1-ლი პროცესი (საფეხური I -> 2): ადიაბატური შეკუმშვა, მოცულობის შემცირება 10-4 მ3-მდე.

2. მე-2 პროცესი (ნაბიჯი 2 -> 3): 200 ჯ სითბოს იზობარული მიწოდება.

3.3 პროცესი (ნაბიჯი 3 -> 4): ადიაბატური გაფართოება V4-მდე = 10_3 მ3.

გამოთვალეთ ძრავისთვის მიწოდებული მთელი თერმული და მექანიკური ენერგია და მისგან ამოღებული მთელი მექანიკური ენერგია. ამის საფუძველზე განსაზღვრეთ აპარატის ეფექტურობა. (მინიშნება: აუცილებლად გაითვალისწინეთ ყველა პროცესი, რომლის დროსაც ენერგია იხსნება.)

3.21 დიზელის ძრავის ციკლში შეიძლება გამოიყოს შემდეგი ფაზები:

ფაზა 1 2. სუფთა ჰაერის ადიაბატური შეკუმშვა Vx მოცულობიდან მოცულობამდე ":

ფაზა 2 -> 3. საწვავის წვა მუდმივი წნევით გაფართოებით V2 მოცულობიდან K3 მოცულობამდე;

ფაზა 3 ^ 4. ადიაბატური გაფართოება V3 ტომიდან V4 ტომამდე; ფაზა 4 - »1. იზოქორული სითბოს მოცილება, რომელშიც გაზი საწყის პირობებშია.

t ციკლი მსგავსია ოტოს ციკლის ერთადერთი განსხვავებით, რომ ოტო ნიკელში წვა მიმდინარეობს იზოქორიულად, ხოლო დიზელის ძრავში ის იზობარია, ჩვენ ვუყურებთ ციკლს, რომელშიც Fj = K) 3 m3, V2 = 50 W-6 m3. , V3 = 100 10-6 მ3, = 105 Pa, 7] - 300 K და ყველა პროცესისთვის განვიხილავთ y = 1.4.

გამოთვალეთ ციკლის თეორიული ეფექტურობა.

გამოთვალეთ ეფექტურობა დიზელის ციკლის ეფექტურობის განტოლების გამოყენებით, მიღებული ჩ. 4.

გამოთვალეთ ეფექტურობა ყველა მექანიკური ენერგიის (შეკუმშვა და გაფართოება) და ყველა თერმული პროცესის (სითბოს შეყვანა და მოცილება) შეფასებით. იყავით საკმაოდ ფრთხილად, როდესაც აანალიზებთ რა ხდება წვის ფაზაში (2-> 3), როდესაც ენერგია გამოიყოფა საწვავის წვის შედეგად და ერთდროულად შესრულებულია გარკვეული მექანიკური სამუშაოები.

დანამატები PP-ის მიხედვით. 2 და 3 იგივე უნდა იყოს.

ყველამ ვიცით, რომ თანამედროვე კაცობრიობის მატერიალური ცხოვრების ერთ-ერთი საფუძველია ცნობილი მინერალები ნავთობი და გაზი. კურთხეული ნახშირწყალბადები ასე თუ ისე გვხვდება ჩვენი ცხოვრების ყველა სფეროში და პირველი, რაც ნებისმიერ ადამიანს გონზე მოდის, არის საწვავი. ეს არის ბენზინი, ნავთი და ბუნებრივი აირი, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა ენერგეტიკულ სისტემაში (მანქანის ძრავების ჩათვლით).

რამდენი მანქანაა მსოფლიოს გზებზე და თვითმფრინავები ჰაერში იწვის მათ ძრავებში... მათი რაოდენობა უზარმაზარია და საწვავის მოცულობა, რომელიც, ასე ვთქვათ, მილში გადადის, ისეთივე დიდია (და ამავე დროს ცდილობს თავისი მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანოს ატმოსფეროს მოწამვლაში :-)). თუმცა, ეს პროცესი არ არის უსასრულო. ნავთობის მარაგი, საიდანაც იწარმოება მსოფლიო საწვავის ლომის წილი (მიუხედავად იმისა, რომ თანდათან კარგავს ნიადაგს ბუნებრივ აირზე), სწრაფად მცირდება. ის მუდმივად ძვირდება და მისი დეფიციტი უფრო და უფრო იგრძნობა.

ეს სიტუაცია დიდი ხანია აიძულებს მკვლევარებსა და მეცნიერებს მთელს მსოფლიოში, ეძიათ საწვავის ალტერნატიული წყაროები, მათ შორის ავიაციისთვის. ასეთი საქმიანობის ერთ-ერთი მიმართულება იყო თვითმფრინავების გამოყენებით განვითარება კრიოგენული საწვავი.

კრიოგენული ნიშნავს " სიცივისგან დაბადებული“ და ამ შემთხვევაში საწვავი არის თხევადი გაზი, რომელიც ინახება ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე. პირველი გაზი, რომელმაც ამ მხრივ დეველოპერების ყურადღება მიიპყრო, იყო წყალბადი. მისი კალორიული მნიშვნელობით ეს გაზი სამჯერ აღემატება ნავტს და გარდა ამისა, ძრავში გამოყენებისას წყალი და ძალიან მცირე რაოდენობით აზოტის ოქსიდები გამოიყოფა ატმოსფეროში. ანუ უვნებელია ატმოსფეროსთვის.

თვითმფრინავი TU-154B-2.

გასული საუკუნის 80-იანი წლების შუა ხანებში, A.N. ტუპოლევის დიზაინის ბიუროში, მათ დაიწყეს თვითმფრინავის შექმნა, რომელიც იყენებს თხევად წყალბადს საწვავად. იგი შეიქმნა სერიული TU-154B-ის საფუძველზე NK-88 შემოვლითი ტურბორეაქტიული ძრავის გამოყენებით. ეს ძრავა შეიქმნა ძრავის შენობაში დიზაინის ბიურო im. კუზნეცოვა(სამარა), ისევ Tu-154 NK-8-2-ის სერიული ძრავის ბაზაზე და გამიზნული იყო წყალბადზე ან ბუნებრივ აირზე მუშაობაზე. უნდა ითქვას, რომ ამ ბიუროში ახალ თემებზე მუშაობა 1968 წლიდან მიმდინარეობს.

იგივე ტუ-155 ინახება... სამწუხაროდ ამაზრზენი საცავი :-(.

ახალი თვითმფრინავი მუშაობს კრიოგენული საწვავიმიიღო სახელი TU-155. თუმცა, საქმეები არც ისე მარტივია. საქმე იმაშია, რომ წყალბადი საშიში საწვავია. ის უკიდურესად აალებადი და ფეთქებადია. აქვს განსაკუთრებული შეღწევადობის უნარი და მისი შენახვა და ტრანსპორტირება შესაძლებელია მხოლოდ თხევად მდგომარეობაში ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე, აბსოლუტურ ნულთან ახლოს (-273 გრადუსი ცელსიუსი). წყალბადის ეს თვისებები დიდი პრობლემაა.

მაშასადამე, TU-155 იყო მფრინავი ლაბორატორია არსებული პრობლემების კვლევისა და გადასაჭრელად და საბაზო თვითმფრინავმა მისი შექმნისას განიცადა რადიკალური ცვლილება. სწორი NK-8-2 ძრავის ნაცვლად დამონტაჟდა ახალი კრიოგენული NK-88 (დანარჩენი ორი დარჩა ნათესავები :-)). ფიუზელაჟის უკანა მხარეს, სამგზავრო განყოფილების ადგილას, სპეციალური ავზი იყო განთავსებული კრიოგენული საწვავი, თხევადი წყალბადი, მოცულობით 20 კუბური მეტრი. გაძლიერებულთან ერთად ეკრანი-ვაკუუმიიზოლაცია, სადაც წყალბადის შენახვა შესაძლებელია მინუს 253 გრადუს ცელსიუსზე დაბალ ტემპერატურაზე. ძრავებს მიეწოდებოდა სპეციალური ტურბო ტუმბოს ერთეულიროგორც რაკეტაზე.

NK-88 ძრავა. მასიური ტურბო ტუმბოს შეკრება ჩანს ძრავის თავზე.

აფეთქების მაღალი საშიშროების გამო, თითქმის ყველა ელექტრომოწყობილობა უნდა ამოღებულიყო კუპედან საწვავის ავზთან ერთად, რათა გამორიცხულიყო ნაპერწკლის მცირედი შესაძლებლობა და მთელი განყოფილება მუდმივად იწმინდებოდა აზოტით ან ჰაერით. ერთეულების გასაკონტროლებლად ელექტროსადგურიშეიქმნა ჰელიუმის კონტროლის სპეციალური სისტემა. გარდა ამისა, ავზიდან წყალბადის ორთქლი უნდა გადაიტანოს ძრავებიდან, რათა თავიდან აიცილოს ანთება. ამისთვის გაკეთდა სანიაღვრე სისტემა. თვითმფრინავზე, მისი ტოტები უკანა ფიუზელაჟში აშკარად ჩანს (განსაკუთრებით კიელზე).

TU-155-ის განლაგების დიაგრამა. ლურჯი - საწვავის ავზი. წინა განყოფილება შეიცავს დამხმარე აღჭურვილობას. კრიოგენული ძრავა წითლად.

ზოგადად შეიქმნა და დანერგილია 30-ზე მეტი ახალი საჰაერო სისტემა. ზოგადად, სამუშაო ჩატარდა უზარმაზარი :-). მაგრამ მათ მაინც სჭირდებოდათ მიწაზე დაფუძნებული, არანაკლებ რთული აღჭურვილობა, რომელიც უზრუნველყოფდა საწვავის შევსებას და შენახვას. მართალია, მაშინ ბურანის სისტემის განვითარება მიმდინარეობდა, გადამზიდავ რაკეტაზე, რომლის ერთ-ერთი ძრავა იყო თხევადი წყალბადი. ამიტომ ითვლებოდა, რომ ყველაფერი სამრეწველო ბაზაზე იქნებოდა მიწოდებული და საწვავის დეფიციტი არ იქნებოდა. მაგრამ, ვფიქრობ, ყველას ესმის, რომ კრიოგენული საწვავი ასეთ სისტემაში ხდება უბრალოდ "ოქრო" ღირებულების თვალსაზრისით. და ეს ნიშნავს, რომ თხევადი წყალბადის კომერციული გამოყენება უახლოეს მომავალში ძნელად შესაძლებელია. ამიტომ, მაშინაც მზადება მიმდინარეობდა სხვა სახეობაზე გადასვლისთვის. კრიოგენული საწვავი – თხევადი ბუნებრივი აირი(LNG).

მიუხედავად ამისა, TU-155-ის პირველი ფრენა თხევად წყალბადზე შედგა 1988 წლის 15 აპრილს. გარდა ამისა, 4 ასეთი რეისი განხორციელდა. ამის შემდეგ, TU-155 შეიცვალა თხევადი ბუნებრივი აირის (LNG) გამოყენებით ფრენებისთვის.

წყალბადთან შედარებით, ამ ტიპის საწვავი გაცილებით იაფი და ხელმისაწვდომია, უფრო მეტიც, ის ასევე რამდენჯერმე იაფია, ვიდრე ნავთი. მისი კალორიულობა 15%-ით მეტია, ვიდრე ნავთი. გარდა ამისა, ის ასევე ნაკლებად აბინძურებს ატმოსფეროს და მისი შენახვა შესაძლებელია მინუს 160 გრადუს ტემპერატურაზე, რაც 100 გრადუსით მეტია წყალბადის ტემპერატურაზე. გარდა ამისა, წყალბადის ფონზე, LNG ჯერ კიდევ ნაკლებად ხანძარსაწინააღმდეგოა (თუმცა, რა თქმა უნდა, ასეთი საშიშროება ჯერ კიდევ არსებობს) და არსებობს საკმარისი გამოცდილება მისი უსაფრთხო მდგომარეობაში შენარჩუნების შესახებ. ზოგადად, აეროდრომების გაზმომარაგების (LNG) ორგანიზება ასევე არ არის ძალიან რთული. გაზსადენები დაკავშირებულია თითქმის ყველა დიდ აეროპორტთან. ზოგადად, საკმარისი უპირატესობებია :-).

TU-155-ის პირველი ფრენები უკვე გამოიყენება კრიოგენული საწვავითხევადი ბუნებრივი აირი მოხდა 1989 წლის იანვარში. (ქვემოთ მოცემულ ვიდეოში ამაზეა საუბარი). ასევე იყო დაახლოებით 90 ასეთი რეისი. ყველა მათგანმა აჩვენა, რომ საწვავის მოხმარება ნავთან შედარებით თითქმის 15%-ით მცირდება, ანუ თვითმფრინავი უფრო ეკონომიური და მომგებიანი ხდება.

ახლა ცოტა პერსპექტივების შესახებ... 90-იანი წლების ბოლოს, რუსული გაზის მარაგების მთავარმა მენეჯერმა, გაზპრომმა, გამოვიდა ინიციატივით, აეშენებინა თავიდან სატვირთო-სამგზავრო თვითმფრინავი, შემდეგ კი მხოლოდ სამგზავრო თვითმფრინავი, რომელიც შეიძლება მთლიანად იმუშაოს LNG-ზე. თვითმფრინავმა მიიღო სახელი TU-156 და შეიქმნა არსებული TU-155-ის საფუძველზე. მასზე სამი ახალი NK-89 ძრავა უნდა დაყენებულიყო. ეს არის NK-88-ის მსგავსი, მაგრამ ორი დამოუკიდებელი საწვავის სისტემით: ერთი და მეორე კრიოგენული საწვავი(LNG). ეს მოსახერხებელი იყო იმ თვალსაზრისით, რომ ყოველთვის არ იყო შესაძლებელი გაზით შევსება და თვითმფრინავს, საჭიროებისამებრ, შეეძლო გადაერთო ერთი ენერგოსისტემიდან მეორეზე. განვითარებული ტექნოლოგიის მიხედვით, ამას მხოლოდ ხუთი წუთი დასჭირდა. NK-89-ს ასევე ჰქონდა სითბოს გადამცვლელი ტურბინის სივრცეში, სადაც თხევადი აირი გადადიოდა აირისებრ მდგომარეობაში და შემდეგ შედიოდა წვის კამერაში.

ჩატარდა უამრავი კვლევა და საპროექტო სამუშაოები კუპეების გადაწყობისა და საწვავის ავზების ადგილმდებარეობის შესახებ. 2000 წლისთვის სამარას საავიაციო ქარხანაში უნდა წარმოებულიყო სამი TU-156 და დაწყებულიყო მათი სერტიფიცირება და საცდელი ოპერაცია. მაგრამ... სამწუხაროდ, ეს არ გაკეთებულა. და ჩაფიქრებული გეგმების განხორციელების დაბრკოლებები მხოლოდ ფინანსური იყო.

ამის შემდეგ შემუშავდა კრიოგენული საწვავის (LNG) გამოყენებით თვითმფრინავების კიდევ რამდენიმე პროექტი, როგორიცაა, მაგალითად, TU-136 ტურბოპროპის ძრავებით, რომლებიც მუშაობენ როგორც ნავთზე, ასევე თხევად გაზზე და ფართო ტანის TU-206 ტურბორეაქტიული ძრავებით. LNG .... თუმცა, ამ დროისთვის, ყველა ეს პროექტი კვლავ პროექტებად რჩება და დარჩა.

ტუ-136 თვითმფრინავის მოდელი.

თვითმფრინავის მოდელი TU-206 (TU-204K).

დრო გვიჩვენებს, თუ როგორ განვითარდება მოვლენები საავიაციო მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ამ სფეროში. თვითმფრინავების შექმნისას გამოყენებით კრიოგენული საწვავიხელს უშლის სხვადასხვა გარემოებებს, როგორც ობიექტურ, ისე სუბიექტურს. ბევრი რამ არის გასაკეთებელი საჰაერო ხომალდების სპეციალური სისტემების, სახმელეთო ინფრასტრუქტურის, საწვავის ტრანსპორტირებისა და შენახვის სისტემების განვითარებაში. მაგრამ ეს თემა ძალიან პერსპექტიულია (და, ჩემი აზრით, ძალიან საინტერესო :-)). წყალბადი, თავისი უზარმაზარი ენერგეტიკული ინტენსივობით და პრაქტიკულად ამოუწურავი მარაგით, მომავლის საწვავია. ამაზე სრული დარწმუნებით შეგვიძლია ვისაუბროთ. ამის გარდამავალი ეტაპი ბუნებრივი აირის გამოყენებაა.

და ეს გადამწყვეტი ნაბიჯი მომავლისკენ სწორედ რუსეთში გადაიდგა. მე ამაყად ვიტყვი ამას კიდევ ერთხელ :-). არსად მსოფლიოში არ ყოფილა და დღემდე არ არსებობს ჩვენი TU-155 მსგავსი თვითმფრინავი. მინდა მოვიყვანო ცნობილი ამერიკელი ავიაციის ინჟინრის კარლ ბრევერის სიტყვები: ” რუსებმა ავიაციაში გააკეთეს რაღაც დედამიწის პირველი თანამგზავრის ფრენის შესაბამისი!»

ეს არის ჭეშმარიტი სიმართლე! მე უბრალოდ მინდა, რომ ეს ყველაფერი ნაკადში წავიდეს (და რუსებს შეუძლიათ ამის გაკეთება :-)) და ისე, რომ ეს ნაკადი იყოს უწყვეტი და არ მოძრაობდეს უაზროდ, როგორც ეს ხშირად ხდება ჩვენთან ...

დეარმენი მეცნიერებთან, ლიდერებთან პარტნიორობით სამრეწველო საწარმოებიხოლო კრიოგენული აღჭურვილობის სპეციალისტები სპეციალიზდებიან თხევადი გაზების გამოყენებით ტექნოლოგიების შემუშავებაში. ამ კვლევის მთავარი მიღწევაა Dearman-ის ძრავა, უახლესი მოძრავი ძრავა, რომელიც მუშაობს თხევადი აზოტის ან თხევადი ჰაერის გაფართოებით, ეკოლოგიურად სუფთა ცივი და მექანიკური ენერგიის წარმოებისთვის.

როდესაც აზოტი თხევადიდან აგრეგაციის აირის მდგომარეობაში გადადის, ეს გაზი 710-ჯერ ფართოვდება. მოცულობის ეს ზრდა გამოიყენება ძრავის დგუშების ამოძრავებისთვის. Dearman ძრავები მუშაობს ასე ორთქლის ძრავებიმაღალი წნევა, მაგრამ თხევადი აზოტის დაბალ დუღილზე. ეს ნიშნავს, რომ ნარჩენი სითბო და გარემოს ტემპერატურა შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც თერმული ენერგიის წყარო, რაც გამორიცხავს ტრადიციული საწვავის საჭიროებას.

Dearman-ის ძრავების უნიკალური თვისებაა წყლისა და გლიკოლის ნარევის გამოყენება როგორც გამაგრილებელი. როდესაც ეს გამაგრილებელი შერეულია უკიდურესად გაცივებულ აზოტთან, ეს სითხე ფართოვდება კვაზი-იზოთერმულად, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ძრავის ეფექტურობას.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ Dearman-ის ძრავა ასხივებს მხოლოდ ჰაერს ან აზოტს, აზოტის ოქსიდების (NOx), ნახშირორჟანგის (CO2) ან ნაწილაკების ემისიების გარეშე.

Dearman ტექნოლოგიას ბევრი უპირატესობა აქვს სხვა დაბალი ნახშირბადის ტექნოლოგიებთან შედარებით:

• დაბალი კაპიტალის ღირებულება და მასთან დაკავშირებული ნახშირბადი - Dearman ძრავები დამზადებულია ჩვეულებრივი მასალებისგან, ძრავების წარმოების ინდუსტრიაში გავრცელებული ტექნოლოგიების გამოყენებით.
• სწრაფი შევსება - თხევადი აირის გადატანა შესაძლებელია ავზებს შორის მაღალი სიჩქარით... თანამედროვე გაზის ინდუსტრია იყენებს სისტემებს, რომლებსაც შეუძლიათ წუთში 100 ლიტრზე მეტი თხევადი აირის გამოხდა.
• არსებული ინფრასტრუქტურის დიდი მოცულობები - გაზის ინდუსტრია გლობალური ხასიათისაა. ამჟამად, არის კარგად განვითარებული თხევადი აზოტის წარმოების ობიექტი, რომელსაც შეუძლია ათასობით Dearman ძრავის მუშაობა.
• „საწვავის“ წარმოების პროცესის ეფექტურობა არის ჰაერის გათხევადება, დიდი ხნის დამკვიდრებული პროცესი, რომელიც მოითხოვს მხოლოდ ჰაერს და ელექტროენერგიას.

• ჰაერის გათხევადების ობიექტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ძალიან მოქნილად - მაგალითად, სამუშაო საათებში ან ნაწილობრივი დატვირთვის დროს. განახლებადი ენერგიის წყაროები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხარჯების შემდგომი შესამცირებლად.

Როგორ მუშაობს

Dearman-ის ძრავა მუშაობს შემდეგნაირად:
1.გამაგრილებლის ამოტუმბვა ხდება ძრავის ცილინდრებში და ავსებს მათ თითქმის მთელ მოცულობას;

2. შემდეგ ცილინდრში შეჰყავთ კრიოგენული აზოტი, რომელიც კონტაქტში შედის თბოგამცვლელ სითხესთან და იწყებს გაფართოებას;

3. გამაგრილებლის სითბო შეიწოვება გაფართოებული აირით, რის შედეგადაც ხდება თითქმის იზოთერმული გაფართოება;

4. დგუში მოძრაობს ქვევით, გამონაბოლქვი სარქველი იხსნება და გაზის სითხის ნარევი გამოდის ძრავიდან;

5. გამაგრილებლის აღდგენა, გაცხელება და ხელახლა გამოყენება ხდება, ხოლო აზოტი ან ჰაერი გამოიყოფა ატმოსფეროში.

მოსკოვის მახლობლად ჟუკოვსკის გრომოვის ფრენის კვლევის ინსტიტუტის ტერიტორიაზე ტუ-155-ის ბორტზე არის თვითმფრინავი წარწერით. ეს უნიკალური მანქანა არის მფრინავი ლაბორატორია კრიოგენული საწვავის სისტემებისა და ძრავების შესამოწმებლად. ამ მიმართულებით მუშაობა 80-იანი წლების ბოლოს განხორციელდა. Tu-155 გახდა პირველი თვითმფრინავი მსოფლიოში, რომელმაც გამოიყენა თხევადი წყალბადი და თხევადი ბუნებრივი აირი საწვავად. ამ უჩვეულო აპარატის პირველი ფრენიდან 27 წელი გავიდა. ახლა კი ის ჩუმად დგას დეკომისირებულ თვითმფრინავებს შორის. რამდენჯერმე უნდოდათ მისი ლითონად მოჭრა. რა ხდის ამ თვითმფრინავს უნიკალურს?
1.

სანამ ამ თვითმფრინავზე ვისაუბრებთ, ღირს იმის ახსნა, თუ რა არის კრიოგენული საწვავი და რით განსხვავდება იგი ნახშირწყალბადისგან. კრიოგენიკა არის სხვადასხვა ნივთიერების თვისებების ცვლილება უკიდურესად დაბალ ტემპერატურაზე. ანუ კრიოგენული საწვავი ნიშნავს „სიცივისგან დაბადებულს“. ეს არის თხევადი წყალბადი, რომელიც ინახება და ტრანსპორტირდება თხევად მდგომარეობაში ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე. და რაც შეეხება თხევად ბუნებრივ აირს, რომელსაც ასევე აქვს ძალიან დაბალი ტემპერატურა.

ნავთან შედარებით თხევად წყალბადს რამდენიმე უპირატესობა აქვს. მას აქვს სამჯერ მეტი კალორიული ღირებულება. ანუ თანაბარი მასების დაწვისას წყალბადისგან გამოიყოფა მეტი სითბო, რაც პირდაპირ აისახება ელექტროსადგურის ეკონომიკურ მახასიათებლებზე. გარდა ამისა, გამოყენებისას წყალი და ძალიან მცირე რაოდენობით აზოტის ოქსიდები გამოიყოფა ატმოსფეროში. ეს ხდის ელექტროსადგურს ეკოლოგიურად სუფთა. თუმცა წყალბადი ძალიან საშიში საწვავია. ჟანგბადთან შერევისას ის უკიდურესად აალებადი და ფეთქებადია. აქვს განსაკუთრებული შეღწევადობის უნარი და მისი შენახვა და ტრანსპორტირება შესაძლებელია მხოლოდ თხევად მდგომარეობაში ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე (-253°C).

წყალბადის ეს თვისებები დიდი პრობლემაა. ამიტომ, თხევად წყალბადთან ერთად, საავიაციო საწვავად ითვლებოდა ბუნებრივი აირიც. წყალბადთან შედარებით, ის გაცილებით იაფი და ხელმისაწვდომია. მისი შენახვა შესაძლებელია თხევად მდგომარეობაში -160°C ტემპერატურაზე და ნავთან შედარებით 15%-ით უფრო მაღალი კალორიულობა აქვს. ის რამდენჯერმე იაფია, ვიდრე ნავთი, რაც ეკონომიკურად მომგებიანია, როგორც საავიაციო საწვავი. თუმცა, ბუნებრივი აირი ისეთივე აალებადია, თუმცა უფრო მცირე რაოდენობით, ვიდრე წყალბადი. სწორედ ამ სირთულეებს უწევდათ გამკლავება ტუპოლევის დიზაინის ბიუროს ინჟინრებს ექსპერიმენტული Tu-155 თვითმფრინავის შექმნისას.
2.

თვითმფრინავის დიზაინერები პირველად შეხვდნენ კრიოგენულ ტექნოლოგიას. ამიტომ, დიზაინი გადიოდა არა მხოლოდ დიზაინის დარბაზების სიმშვიდეში, არამედ კვლევით ლაბორატორიებშიც. დიზაინერებმა, ეტაპობრივად, შემოიღეს ახალი დიზაინის გადაწყვეტილებები და ტექნოლოგიები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ფუნდამენტურად ახალი საჰაერო სისტემების, კრიოგენული ელექტროსადგურის და სისტემების შექმნას, რომლებიც მის უსაფრთხო ფუნქციონირებას იძლევა.
3.

მფრინავი ლაბორატორია შეიქმნა Tu-154B სტანდარტისთვის მოდიფიცირებული სერიული Tu-154-ის ბაზაზე. დაფის ნომერი USSR-85035. ვლადიმერ ალექსანდროვიჩ ანდრეევი დაინიშნა Tu-155-ის მთავარ დიზაინერად. თვითმფრინავს ბევრი ფუნდამენტური განსხვავება ჰქონდა ძირითადი ვერსიისგან. კრიოგენული საწვავის ავზი მოცულობით 17,5 მ 3, საწვავის მიწოდების სისტემასთან და წნევის შენარჩუნების სისტემასთან ერთად, შეადგენდა ექსპერიმენტულ საწვავის კომპლექსს, რომელიც მდებარეობს ფუზელაჟის უკანა ნაწილში, რომელიც გამოყოფილია სხვა თვითმფრინავების განყოფილებებისგან ბუფერული ზონით. საწვავის კომპლექსის ავზს, მილსადენებსა და დანაყოფებს ჰქონდათ ეკრან-ვაკუუმური იზოლაცია, რომელიც უზრუნველყოფდა მითითებულ სითბოს შემოდინებას. ბუფერული ზონები იცავდა ეკიპაჟს და თვითმფრინავის სასიცოცხლო ნაწილებს წყალბადის სისტემებში გაჟონვის შემთხვევაში.
4.

თვითმფრინავი აღჭურვილი იყო ექსპერიმენტული ტურბორეაქტიული შემოვლითი ძრავით NK-88, რომელიც შეიქმნა სამარაში ძრავის შენობის დიზაინის ბიუროში აკადემიკოს ნიკოლაი დიმიტრიევიჩ კუზნეცოვის ხელმძღვანელობით Tu-154 NK-8-2 სერიული ძრავის საფუძველზე. იგი დამონტაჟდა მარჯვენა ჩვეულებრივი ძრავის ნაცვლად და გამოიყენებოდა წყალბადი ან ბუნებრივი აირი სამუშაოდ. დანარჩენი ორი ძრავა იყო მშობლიური და მუშაობდა ნავთზე. ისინი ახლა ამოღებულია. მაგრამ NK-88 ადგილზე დარჩა.
5.

6.

7.

თვითმფრინავზე კრიოგენული კომპლექსის კონტროლისა და მონიტორინგის მრავალი სისტემა არსებობს:

ჰელიუმის სისტემა, რომელიც აკონტროლებს ელექტროსადგურის ერთეულებს. ვინაიდან ძრავა წყალბადზე მუშაობდა, შეუძლებელი იყო მისთვის ელექტროძრავების მიწოდება. ამიტომ მისი მართვის სისტემა ჰელიუმით შეიცვალა.

აზოტის სისტემა ცვლის ჰაერს კუპეებში, სადაც შესაძლებელია კრიოგენული საწვავის გაჟონვა.

გაზის კონტროლის სისტემა, რომელიც აკონტროლებს აირისებრ გარემოს თვითმფრინავის განყოფილებებში და აფრთხილებს ეკიპაჟს წყალბადის გაჟონვის შემთხვევაში ფეთქებადი ნივთიერებების კონცენტრაციამდე დიდი ხნით ადრე.

ვაკუუმის კონტროლის სისტემა თბოიზოლაციის ღრუებში.

წინა ფიუზელაჟის სატვირთო განყოფილებაში არის მრგვალი აზოტის ცილინდრები. ისინი ასევე დამონტაჟებულია თვითმფრინავის სალონში ფანჯრების ზემოთ. იატაკზე, სამგზავრო სავარძლების ნაცვლად, ჰელიუმის ცილინდრებია დამონტაჟებული. პლუს სადგამები ინსტრუმენტული და ჩამწერი მოწყობილობებით.

ზოგადად შეიქმნა და დანერგილია 30-ზე მეტი ახალი საჰაერო სისტემა. ახალ ტექნოლოგიებს შორის მნიშვნელოვანი ადგილი უჭირავს ტექნოლოგიურ პროცესს, რომელიც უზრუნველყოფს მილსადენებისა და ბლოკების შიდა ღრუების გაწმენდას. იმის გამო, რომ მაღალი ეფექტიანი იზოლაციით და ვაკუუმური გამკაცრებით, სისუფთავე არის მომავალი ფრენების უსაფრთხოების გასაღები.

კაბინაში ცვლილებები განიცადა. დანაყოფი უფრო ღრმად გადავიდა სალონში, ხოლო კაბინაში დამონტაჟდა მეორე საბორტო ინჟინრის სამუშაო ადგილები, რომელიც პასუხისმგებელი იყო ექსპერიმენტული ძრავის მუშაობაზე და საცდელი ინჟინერი, რომელიც აკონტროლებდა საბორტო ექსპერიმენტული სისტემების მუშაობას. სალონის იატაკზე დამონტაჟდა გადაუდებელი გაქცევის ლუქი.

შეიქმნა საავიაციო კრიოგენული კომპლექსი თვითმფრინავის მომსახურებისთვის და საცდელი სამუშაოების ჩასატარებლად. იგი შედგებოდა თხევადი წყალბადის (ან თხევადი ბუნებრივი აირის) შევსების სისტემისგან, პნევმატური ელექტრომომარაგების, ელექტრომომარაგების, ტელევიზიის მონიტორინგის, გაზის ანალიზის, წყლის შესხურების ხანძრის შემთხვევაში და კრიოგენული საწვავის ხარისხის კონტროლისგან.

მიწისზედა გამოცდების ეტაპზე შემოწმდა ყველა ექსპერიმენტული სისტემის ფუნქციონირება, მათ შორის NK-88 ძრავის მოქმედება თხევად წყალბადზე. შემუშავდა საწვავის შევსების, ვაკუუმური სისტემების მოვლა, საწვავის სისტემის მუშაობის რეჟიმები და წნევის შენარჩუნების სისტემა გაშვებულ ძრავთან ერთად. ამავდროულად, პრაქტიკაში ხორციელდებოდა თვითმფრინავის მომზადება ფრენისთვის, საბორტო სისტემების საწვავის შევსება ჰელიუმით და აზოტით.

ფოტოზე ნაჩვენებია გრძელი მილი, რომელიც ვრცელდება ფიუზელაჟის ქვემოდან ცენტრალური ძრავის საქშენებამდე. ეს არის თხევადი წყალბადის (ბუნებრივი აირის) გადაუდებელი გამონადენის სისტემა. საჭიროების შემთხვევაში შესაძლებელი გახდა კრიოგენული საწვავის გადინება საშუალო სტანდარტული ძრავის საქშენზე. სახმელეთო ტესტების მსვლელობისას დამუშავდა სხვადასხვა სიტუაციები, რომლებიც დაკავშირებულია აფეთქებისა და ხანძრის საშიშროებასთან.

9.

10.

11.

ფრენისთვის უშუალო მომზადების პროცესში თხევადი წყალბადი მიეწოდებოდა საწვავის შემავსებლებს. ისინი თვითმფრინავს უკავშირდებოდნენ სტაციონარული კრიოგენული მილსადენებით, გამორთვისა და დამაკავშირებელი ფიტინგებით, რაც უზრუნველყოფდა აუცილებელ ხანძარსაწინააღმდეგო ხარვეზებს თვითმფრინავს, ტანკერსა და წყალბადის გაჟონვის ადგილს შორის ატმოსფეროში. ტანკერების დოკირების შემდეგ თხევადი წყალბადის ხარისხის კონტროლი ჩატარდა სპეციალური სემპლერისა და გაზის ქრომატოგრაფის გამოყენებით. თვითმფრინავის ფრენისთვის მომზადების ჩვეულებრივი ოპერაციების გარდა, ჩატარდა ექსპერიმენტული ძრავის, თვითმფრინავის ექსპერიმენტული სისტემების და სახმელეთო კომპლექსის მომზადება. განსაკუთრებული ყურადღება დაეთმო აფეთქებისა და ხანძარსაწინააღმდეგო მოწყობილობებს, გაზის კონტროლის სისტემებს, აზოტის კონტროლის სისტემებს, საიზოლაციო ღრუებში ვაკუუმის კონტროლს, ხანძარსაწინააღმდეგო სისტემას, საწვავის კომპლექსის განყოფილების ვენტილაციას და ძრავის ნაცელს. ტესტების დროს შემოწმდა კუპეებში წყალბადის კონცენტრაციის ზრდისგან დაცვის სხვადასხვა საშუალებები, როგორც ნეიტრალური საშუალების (აზოტის) გამოყენებით, ასევე ბორტ კონდიცირების სისტემიდან ჰაერის ვენტილაციის საშუალებით.

აფეთქების მაღალი საშიშროების გამო, საწვავის ავზთან ერთად განყოფილებიდან თითქმის ყველა ელექტრომოწყობილობა უნდა ამოღებულიყო. ამან აღმოიფხვრა ნაპერწკლების მცირედი შესაძლებლობა და მთელი განყოფილება გამუდმებით იწმინდებოდა აზოტით ან ჰაერით. გარდა ამისა, ავზიდან წყალბადის ორთქლი უნდა გადაიტანოს ძრავებიდან, რათა თავიდან ავიცილოთ ანთება. ამისთვის გაკეთდა სანიაღვრე სისტემა. მისი ერთ-ერთი ელემენტია პირველი, ვინც თვალი აეკრა თვითმფრინავის კილს. ეს არის გამონაბოლქვი კოლექტორის ფერინგი.
12.

13.

პირველი ფრენისთვის თვითმფრინავი მომზადდა ტუპოლევის ჟუკოვსკაიას ფრენის ტესტირებისა და განვითარების ბაზაზე (ZhLiDB). ტუ-155 აიყვანეს იმ ადგილას, სადაც ძრავები ამუშავდა. "მე ვარ 035, გთხოვ აფრინდე." "035, გათავისუფლებულია ასაფრენად." 1988 წლის 15 აპრილს, საღამოს 17:10 საათზე, თხევადი წყალბადის ძრავით ტუ-155 თვითმფრინავი აფრინდა მოსკოვის მახლობლად მდებარე აეროდრომიდან პირველი რეისით. მას პილოტირებდა ეკიპაჟი, რომელიც შედგებოდა: პირველი პილოტი - სსრკ დამსახურებული საცდელი პილოტი ვლადიმერ ანდრეევიჩ სევანკაევი, მეორე პილოტი - სსრკ დამსახურებული საცდელი პილოტი ანდრეი ივანოვიჩ ტალალაკინი, ფრენის ინჟინერი - ანატოლი ალექსანდროვიჩ კრიულინი, მეორე ფრენის ინჟინერი - იური მიხაილოვიჩ კრემლევი, წამყვანი ტესტის ინჟინერი - ვალერი ვლადიმროვიჩ არქიპოვი.

ფრენა ჩვეულ რეჟიმში მიმდინარეობდა. მის განხორციელებას აკვირდებოდა ყველა სახმელეთო სამსახური და ტუ-134 ესკორტის თვითმფრინავი. ხმელეთზე დატესტილი და გამოცდილი სისტემები პირველად იქნა გამოცდილი ჰაერში. ფრენა გრძელდებოდა მხოლოდ 21 წუთი მცირე წრეებში სხვადასხვა სიმაღლეზე არაუმეტეს 600 მეტრისა. იგი დამთავრდა დაგეგმილზე ცოტა ადრე, რისთვისაც საცდელ ინჟინერს ვალერი არქიპოვს ჰქონდა კარგი მიზეზები: აზოტის განყოფილებაში სენსორებმა დააფიქსირეს აზოტის არსებობა, რომელიც ავტომატურად უნდა გამოჩენილიყო წყალბადის გაჟონვის შემთხვევაში. მაგრამ, მადლობა ღმერთს, მიზეზი სხვა იყო. აზოტი მიეწოდებოდა ბუშტის სარქველს, რომელიც დაქვეითდა, როდესაც თვითმფრინავი ღერძის ორივე მხარეს იხრებოდა. ეს მხოლოდ დედამიწაზე გახდა ნათელი.

მხოლოდ პირველი ნაბიჯი გადაიდგა საავიაციო საწვავად თხევადი წყალბადის დანერგვის რთული პრობლემების გადასაჭრელად. ფრენის ტესტების დროს ფრენები განხორციელდა ელექტროსადგურის და საჰაერო სისტემების მუშაობის შესამოწმებლად ფრენის სხვადასხვა რეჟიმში და თვითმფრინავის ევოლუციის დროს. ამუშავდა ექსპერიმენტული ძრავა, შემოწმდა აფეთქებისა და ხანძარსაწინააღმდეგო სისტემების მუშაობა ნეიტრალური გარემოს შექმნისა და ჰაერის ვენტილაციის რეჟიმში. 1988 წლის ივნისში დასრულდა თხევადი წყალბადის ფრენის ტესტირების პროგრამა. ამის შემდეგ, Tu-155 შეიცვალა თხევადი ბუნებრივი აირის გამოყენებით ფრენებისთვის. პირველი რეისი ამ საწვავის გამოყენებით შედგა 1989 წლის 18 იანვარს. თვითმფრინავი გამოსცადა ეკიპაჟის შემადგენლობაში: გემის მეთაური - სსრკ დამსახურებული საცდელი პილოტი ვლადიმერ ანდრეევიჩ სევანკაევი, მეორე პილოტი - ვალერი ვიქტოროვიჩ პავლოვი, ფრენის ინჟინერი - ანატოლი ალექსანდროვიჩ კრიულინი, თანაინჟინერი - იური მიხაილოვიჩ კრემლევი, წამყვანი ტესტის ინჟინერი - ვალერი ვლადიმროვიჩ არქიპოვი ...

როგორც გენერალურმა დიზაინერმა ალექსეი ანდრეევიჩ ტუპოლევმა თქვა: ”დღეს, პირველად მსოფლიოში, თვითმფრინავი აფრინდა, საწვავად თხევადი ბუნებრივი აირის გამოყენებით. და ჩვენ ვიმედოვნებთ, რომ ამ თვითმფრინავის ეს პირველი ფრენა მოგვცემს შესაძლებლობას შევაგროვოთ ყველა სამეცნიერო და ექსპერიმენტული მონაცემი და ავაშენოთ თვითმფრინავი, რომელიც შეძლებს მგზავრების ფრენას უახლოეს მომავალში. ”

ტესტებმა აჩვენა, რომ საწვავის მოხმარება თითქმის 15%-ით მცირდება ნავთან შედარებით. გარდა ამისა, მათ დაადასტურეს თვითმფრინავის უსაფრთხო მუშაობის შესაძლებლობა კრიოგენული საწვავის გამოყენებით. Tu-155-ზე ტესტების ვრცელი ნაკრების დროს დამყარდა 14 მსოფლიო რეკორდი, ასევე განხორციელდა რამდენიმე საერთაშორისო ფრენა მოსკოვიდან ბრატისლავაში (ჩეხოსლოვაკია), ნიცაში (საფრანგეთი) და ჰანოვერში (გერმანია). ექსპერიმენტული ელექტროსადგურის საერთო მუშაობის დრო 145 საათს გადააჭარბა.

90-იანი წლების ბოლოს, რუსული გაზის მარაგების მთავარმა მენეჯერმა, გაზპრომმა, წამოიწყო ინიციატივა, რომ აეშენებინა თავიდან სატვირთო-სამგზავრო თვითმფრინავი, შემდეგ კი მხოლოდ სამგზავრო თვითმფრინავი, რომელიც მთლიანად თხევად ბუნებრივ გაზზე მუშაობდა. თვითმფრინავმა მიიღო სახელი Tu-156 და შეიქმნა არსებული Tu-155-ის საფუძველზე. მასზე უნდა დამონტაჟებულიყო სამი ახალი NK-89 ძრავა, მსგავსი NK-88, მაგრამ ორი დამოუკიდებელი საწვავის სისტემით: ერთი ნავთის და მეორე კრიოგენული საწვავისთვის. ჩატარდა უამრავი კვლევა და საპროექტო სამუშაოები კუპეების გადაწყობისა და საწვავის ავზების ადგილმდებარეობის შესახებ.

2000 წლისთვის სამარას საავიაციო ქარხანაში უნდა წარმოებულიყო სამი ტუ-156 და დაწყებულიყო მათი სერტიფიცირება და საცდელი ოპერაცია. სამწუხაროდ, ეს არ გაკეთებულა. და ჩაფიქრებული გეგმების განხორციელების დაბრკოლებები მხოლოდ ფინანსური იყო.

შეიძლება ითქვას, რომ Tu-155 თავის დროზე უსწრებს. პირველად გამოიყენეს სისტემები, რომლებსაც კაცობრიობა დაუბრუნდება. და Tu-155 იმსახურებს მუზეუმში ყოფნას და არა მივიწყებულ, გაუქმებულ თვითმფრინავებს შორის.

საერთაშორისო საავიაციო და კოსმოსურ სალონში MAKS-2015 სამეცნიერო-საინჟინრო კომპანია „NIK“ და ბ Aviation Legends საქველმოქმედო ფონდმა ჟუკოვსკის ქალაქის ადმინისტრაციისა და Aviasalon OJSC-ის მხარდაჭერით პირველად წარუდგინა ეს უნიკალური თვითმფრინავი ფართო საზოგადოებას.

ტექსტი ძირითადად აშკარად