федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева»

Свежие новости

События

Самарские ученые составят экотопливную "диету" для отечественной авиации

Самарские ученые составят экотопливную "диету" для отечественной авиации

Самарский университет

Специальный программный комплекс поможет при переходе на экологически чистые виды топлива

сотруднику студенту Национальный проект Наука и университеты разработки Исследования Наука инжиниринговый центр Зубрилин Иван
21.09.2023 2023-09-21

Ученые Самарского университета им. Королёва (вуза-участника национального проекта "Наука и университеты") разработают программный комплекс для расчета влияния различных видов биотоплива и других перспективных авиационных топлив на характеристики авиационных двигателей. Разработка сможет заранее определять и прогнозировать, как изменятся продолжительность, дальность и себестоимость полета, если самолет с определенной компоновкой двигателей заправить не традиционным авиационным керосином, а тем или иным экологически чистым топливом. Электронное экотопливное "меню" может пригодиться конструкторам и эксплуатантам авиационной техники при постепенном переходе отечественной авиационной отрасли на экологически чистые виды топлива, в том числе при сертификации отечественной авиационной техники для использования биотоплива*.

"Одной из задач этого проекта, реализуемого в молодежной лаборатории "Энергетические установки", является комплексная оценка влияния биотоплива на характеристики авиационных двигателей и, соответственно, на их работу в составе летательного аппарата. То есть, говоря упрощенно, мы берем какой-либо существующий на отечественном рынке самолет и с помощью этой программы смотрим, как при использовании определенного биотоплива изменятся его характеристики, например, скорость и продолжительность полета, взлетно-посадочный цикл, вредные выбросы в атмосферу. Если ввести необходимые актуальные данные, программа сможет показать и экономическую целесообразность использования биотоплива на данном самолете, насколько дешевле или дороже будет такой полет для авиакомпании. Конечно, сейчас биотопливо еще достаточно дорогое, но с каждым годом его производство дешевеет, и мировая тенденция такова, что экологически чистое топливо в авиации будет постепенно вытеснять традиционный керосин", - рассказал Иван Зубрилин, директор Инжинирингового центра Самарского университета им. Королёва, заведующий молодежной научно-исследовательской лабораторией "Энергетические установки".

Как добавил ученый, в 2027 году Международная организация гражданской авиации (ИКАО) в рамках программы CORSIA введет ряд обязательных мер для стимулирования использования углеродно-нейтральных топлив. Авиакомпании должны будут выплачивать специальные компенсационные выплаты за перелеты без использования экологически чистых топлив (для таких топлив, в том числе и биотоплива, есть официальное общее название - SAF, Sustainable Aviation Fuel - "устойчивое авиационное топливо"). По данным из открытых источников, для российских авиакомпаний объем этих компенсационных платежей может составить в 2027 году порядка 1,5-2 млрд евро. В дальнейшем эти выплаты, если не переходить на SAF, будут только увеличиваться.

"Коммерческие рейсы с использованием различных смесей биотоплива и обычного топлива выполняются еще с 2011 года, а в 2023 году состоялись наземные испытания по применению на самолетах "Боинг" уже 100-процентного SAF. Это означает, что еще несколько лет и в воздух поднимутся самолеты, полностью работающие на экологически чистом топливе. Согласно статистике, за последние несколько лет объемы производства SAF в мире выросли в 20 раз и прогнозируется, что к 2050 году около половины всего авиационного топлива в мире будет именно в виде SAF, оставляющего минимальный углеродный след", - отметил Иван Зубрилин.

Разработка программного комплекса ведется учеными на основе созданной ранее в университете автоматизированной системы «АСТРА», предназначенной для концептуального проектирования газотурбинных двигателей. С помощью нового программного комплекса российские конструкторы смогут оптимизировать параметры проектируемых ими авиационных двигателей с учетом наиболее подходящих по составу перспективных авиационных топлив. Разработчики намерены включить в базу данных программы как доступные на сегодняшний день, так и разрабатываемые виды биотоплива.

"На первом этапе разработки программы в качестве перспективных компонентов рассматриваются топлива из биосырья. Завершить первый этап разработки программы мы планируем в 2024 году. В дальнейшей перспективе планируется включить в базу программного комплекса синтетические топлива, топлива из вторичного сырья, а также авиационное сконденсированное топливо (АСКТ)", - сказал Иван Зубрилин.

В основу проекта молодежной научно-исследовательской лаборатории "Энергетические установки" войдут результаты экспериментальных исследований, проводимых в Самарском университете им. Королёва в рамках гранта Российского научного фонда. В ходе этих исследований ученые разрабатывают методику, позволяющую рассчитывать свойства смесей углеводородного топлива с различными биокомпонентами. Ученые работают в тесной кооперации с другими научно-исследовательскими организациями, такими как Томский политехнический университет, лаборатория Новокуйбышевского нефтеперерабатывающего завода, Центральный институт авиационного моторостроения, Пермский политехнический университет.

*Биотопливо - это топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.

Фото: Олеся Орина