ЦИАМ принял участие в обзорном семинаре ИКАО

«Зеленая» авиация стала одной из основных тем обзорного семинара (ICAO Stocktaking Seminar) Международной организации гражданской авиации (ИКАО), состоявшегося 8-11 сентября 2020 года. Мероприятие прошло в онлайн-формате и собрало около 1200 участников. Среди них — специалисты НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» и Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»).

Эксперты поделились планами и обсудили дорожные карты по повышению экологичности и эффективности гражданского воздушного транспорта в рамках достижения долгосрочных целей ИКАО в части снижения эмиссии СО2. В рамках дискуссионных круглых столов высокого уровня были проанализированы основные трудности достижения целей ИКАО: расширение и удешевление производства авиационных биотоплив и «зеленого» водорода, затраты на изменение аэропортовой инфраструктуры при переходе на водородное топливо, отсутствие нормативной базы для сертификации перспективных летательных аппаратов и их силовых установок (СУ) и др.

Ключевые исследования и разработки на пути к «зеленой» авиации связаны с поиском решения вопросов сокращения выбросов вредных веществ, модификации авиационной техники, использования альтернативных топлив, оптимизации эксплуатационной инфраструктуры. Все больше стран делают ставку на разработку гибридных и электрических СУ, которые потенциально могут не только повысить топливную эффективность самолетов будущего, но и улучшить их экологические характеристики.

Совместный доклад НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» и ЦИАМ, представленный на мероприятии, был посвящен отечественному опыту применения водорода в гражданской авиации. Именно в нашей стране в 1988 году была впервые подтверждена реальность использования альтернативного топлива (жидкого водорода) на самолете гражданской «размерности» Ту-155. Цикл летных испытаний позволил освоить целый ряд новых технологий, таких как: очистка водорода, его транспортировка, заправка, слив, хранение на борту, контроль давления в баке, подача топлива в двигатель и др. ЦИАМ тогда выступил инициатором применения водорода в авиации и разработал отраслевой стандарт на его использование. 

В докладе российских экспертов был дан краткий анализ преимуществ и недостатков использования альтернативных топлив: криогенного метана, СПГ, жидкого водорода. По мнению авторов, наиболее эффективного снижения вредных выбросов в полете можно добиться за счет последовательной разработки прорывных технологий с отработкой их на двигателях-демонстраторах: от «традиционной» гибридной СУ для небольших летательных аппаратов (с прогнозируемым снижением выбросов СО2 на 25 %) до гибридной или полностью электрической СУ с применением водородных топливных элементов, криогенного водорода в качестве топлива и электрических машин с использованием эффекта высокотемпературной сверхпроводимости (прогнозируемое снижение выбросов СО2 – 75-100 %).

Как известно, в июне этого года EASA сертифицировала первый полностью электрический самолет Pipistrel Velis Electro и его СУ в соответствии со специальными условиями сертификации. В докладе российские эксперты отметили острую необходимость разработки правил международной сертификации электрических летательных аппаратов и применяемых топлив. По их мнению, правила должны быть увязаны с дополнительными требованиями к шуму городского транспорта, эмиссии топлива на протяжении его жизненного цикла, свойствам водородного топлива, безопасности электрических блоков, аккумуляторов и др.

По результатам семинара был сформирован пакет предложений по ряду перспективных технологий, информация по которым будет использована в новой группе Комитета по охране окружающей среды (CAEP) по исследованию достижимости долговременных целей ИКАО в области снижения эмиссии СО2.