Обойдемся без керосина: как Туполев изобретал самолеты на топливе будущего

Первый из них успел полетать и поставил 14 мировых рекордов. Для этого ему не надо было достигать безумных скоростей или подниматься на космическую высоту – достаточно того, что одна турбина ту-155 работала на сжиженном водороде. Аналогов этому самолету в мире не существовало.

Туполевская машина стала ответом на два нефтяных кризиса, случившихся в мире в семидесятых годах. Советская экономика от них тоже пострадала, и разные отрасли народного хозяйства начали искать возможности снизить свою зависимость от жидкого ископаемого топлива.

Поначалу предполагали, что таким топливом может стать водород, легкое и очень энергоемкое вещество. Однако уже после пяти полетов Ту-155 перевели на сжиженный природный газ. Видимо, осознали, что создать заправочную инфраструктуру и наладить производство водорода в таких масштабах, чтобы обеспечить им всю гражданскую авиацию, будет задачей эпической сложности.

С метаном все значительно упрощается: он и сжижается при температуре –162°C против –253°C для водорода, и добывается в стране в нужных объемах.

Ту-155 успешно отлетал положенную программу, однако это был все-таки экспериментальный самолет – летающая лаборатория, предназначенная для отработки принципиальных решений. Другое дело Ту-156, который начали создавать в 1989 году, спустя год после сенсационных полетов предшественника: он должен был стать серийным грузопассажирским самолетом, аналогичным по характеристикам стандартному авиалайнеру Ту-154.

Внешне отличить самолет, работающий на криогенном топливе, от обычного Ту-154М довольно сложно. С этим справятся только специалисты – и вы, если запомните единственную деталь, которые его выдает: на хвостовом оперении есть выступ, скрывающий дренажные отверстия – через них из топливного метанового бака стравливают газ, если давление поднимается выше нормы.

Внутри фюзеляжа отличия довольно существенные. В хвостовой части установлен огромный топливный бак в виде цилиндра длиной более 5 м и диаметром около 3 м. Он покрыт толстым слоем пенополиуретановой изоляции. Внутри бак разделен на два отсека: большой основной и маленький расходный, из которого топливо подается в двигатели.

Бак опутывает система датчиков, следящих за состоянием топливной системы. Это обеспечивает безопасность, учитывая криогенный характер топлива. В случае, если происходит утечка взрывоопасного газа, автоматика заполняет фюзеляж азотом.

Задний бак вмещает 13 тонн метана. Чтобы увеличить дальность и обеспечить нормальную развесовку, в носу добавили дополнительный бак примерно на 3 т топлива, который находится под полом салона: вместе они обеспечивают газовому самолету дальность 2800 км.

Конструкторы трезво смотрели на состояние отечественной авиации и понимали, что оснастить все аэропорты системами заправки сжиженным метаном не так-то просто, и задача эта будет решаться долгие годы. Поэтому для Ту-156 предусмотрели возможность питания обычным авиационным керосином.

По словам главного конструктора машины Владимир Андреева, который вел криогенную тему от начала до конца, перевод турбин на новое топливо оказался несложной задачей. Чтобы переключить двигатели с одного топлива на другое, экипажу требовалось всего 5 секунд.

Истории об экспериментальных машинах, созданных в СССР, часто имеют один конец: на доведение их до серийного производства средств не нашлось. Ту-156 ждала та же судьба, так что не буду повторяться – детали не имеют значения. Ведь Techinsider – издание про технику, а не про экономику. А с технической точки зрения, в проекте двухтопливного самолета на криогенном топливе все было в порядке.