Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) предложили использовать катализаторы в авиационных двигателях. Как пишет Aviation Week, предполагается, что таким образом можно будет уменьшить выбросы оксидов азота, оказывающих влияние на глобальное изменение климата. Исследователи намерены разработать катализатор для авиационных двигателей с использованием технологий, применяющихся в таких устройствах для грузовых автомобилей.
Катализаторы в автомобилях используются для решения одновременно двух задач. Такие устройства производят каталитическое восстановление оксидов азота, а высвобождающийся в ходе реакции кислород — используют для окисления угарного газа и дожигания несгоревшего топлива. В авиационных двигателях катализаторы не используются из-за их крайне низкой эффективности при прокачке через устройства больших объемов воздуха.
В современных турбовентиляторных двигателях удельная массовая скорость газового потока составляет 25-30 килограммов в секунду, в то время как самые производительные катализаторы пока рассчитаны в среднем на один килограмм в секунду. Кроме того, установка катализатора в авиационном двигателе приведет к падению эффективности турбины, для повышения которой придется увеличить объемы расхода топлива.
В MIT полагают, что катализаторы можно будет использовать на авиационных двигателях с ультравысокой степенью двухконтурности и газотурбинных генераторах гибридных летательных аппаратов. Дело в том, что в таких двигателях удельная массовая скорость газового потока через газогенератор существенно меньше, чем в обычных турбовентиляторных двигателях.
По предварительной оценке исследователей, использование аммиачных катализаторов на узкофюзеляжных самолетах позволит уменьшить объем выбросов оксидов азота на 95 процентов. При этом установка катализатора приведет к небольшому увеличению массы летательного аппарата, что приведет к росту расхода топлива на 0,5 процента. Катализатор для авиационных двигателей предполагается сделать гофрированным. Длина устройства составит 2,2 метра, а диаметр — 1 метр.
Сегодня авиакомпании и разработчики авиационной техники вынуждены искать способы уменьшить количество выбросов вредных веществ. В частности, авиакомпании, принявшие рекомендации Международной организации гражданской авиации, должны поддерживать уровень выбросов углекислого газа не выше уровня 2020 года. Кроме того, авиаперевозчикам к 2050 году необходимо сократить объемы выбросов вредных веществ на 50 процентов по сравнению с уровнем 2005 года.
Василий Сычёв