Научно-технический прогресс в прошлом столетии реализовал главную мечту человечества всех времен – предоставил возможность летать. Сегодня невозможно представить нашу жизнь без перелетов, и сотни самолетов в день бороздят небо. Несмотря на то, что авиация является относительно «чистым» видом транспорта, ее влияние на экологию становится ощутимее.
Соответствовать строгим экологическим нормам помогают новые технологии в авиационной отрасли. Двигатели самолетов становятся все более экологичными, внедряются новые разработки для борьбы с авиационным шумом.
Как снизить углеродный след
Транспорт, как известно, считается одним из основных источников загрязнения атмосферы, и, конечно, авиация – не исключение. По приблизительным подсчетам, при перелете из Москвы в Сочи пассажирский лайнер выбрасывает в атмосферу около 13 тонн диоксида углерода. Несмотря на эти устрашающие цифры, на долю авиации приходится около трех процентов всех вредных выбросов, то есть автомобильный транспорт по вредности гораздо впереди. Тем не менее, самолеты ежедневно пагубно влияют на экологию верхней тропосферы и нижней стратосферы. Вредный «коктейль» из углекислого газа, метана, сажевых сульфатных аэрозолей от сжигания авиатоплива может повлиять и на процесс глобального потепления.
По мнению специалистов отрасли, самый действенный ответ в данной ситуации – это, во-первых, увеличение роста топливной эффективности, а во-вторых – переход на альтернативное топливо. К примеру, в последние годы все чаще для авиапрома рекламируется биотопливо, производимое из кукурузы, сои, пальмового масла и т.д. Авиакомпании уже попробовали его в деле, биотопливо для авиации на сегодняшний день выпускается в некоторых странах, например, в Китае. Однако оно остается дорогим «удовольствием», и следует отметить, что не совсем однозначно экологичным по мнению многих экспертов.
В заботах об окружающей среде традиционный авиационный керосин пытаются заменить и на криогенное топливо (водород, сжиженный природный газ). Его использование помогает снизить общий расход топлива самолета, выбросы СО2 в атмосферу также заметно снижаются, но реализация такого перехода пока довольно проблематична.
Ну и, пожалуй, самая кардинальная идея – отказ от двигателей внутреннего сгорания. Самолеты на солнечных батареях позволят решить большинство экологических проблем современной авиации, считают некоторые эксперты. Правда перед этим придется решить множество задач по созданию мощных и легких солнечных батарей для самолетов. Авиационные двигатели никуда не уходят, но продолжают технически совершенствоваться – за последние несколько десятилетий они значительно увеличили тяговую эффективность, что подразумевает меньшее потребление топлива.
Современные пассажирские самолеты становятся более экологичными. К примеру, эмиссия диоксида углерода новейшего российского лайнера МС-21 меньше по сравнению с другими самолетами этого класса, а эмиссия оксидов азота снижена почти вдвое относительно требований Международной организации гражданской авиации (International Civil Aviation Organization, ICAO).
«Тише едешь»: как измеряют авиационный шум
При этом воздействие авиации на атмосферу – это не только о выбросах вредных веществ. Авиационный шум – не менее негативный фактор воздействия авиационной техники. Больше всего достается жителям районов, прилегающих к аэропортам, а также работникам аэропорта и самим пассажирам. Авиационный шум может стать причиной многих проблем со здоровьем или усугубить уже имеющиеся – повлиять на остроту слуха, вызвать стрессовые состояния. Неудивительно, что ICAO из года в год ужесточает требования по шуму самолетов.
В области уменьшения уровня авиационного шума уже достигнуты значительные успехи. Эволюция авиатехники позволила снизить уровень шума – современные лайнеры на 75% тише по сравнению с самолетами 1960-х годов. Сегодня авиастроители не только учитывают существующие международные стандарты, но стараются опередить их на десятилетия вперед. Не стал исключением и самолет МС-21 – шумы на местности снижены относительно актуальных требований ICAO.
Сертификационные летные испытания МС-21 по шуму на местности уже прошли в Летно-исследовательском институте (ЛИИ) им. М. М. Громова в подмосковном Жуковском. Здесь работает акустическая измерительная база, оснащенная системой высокоточных микрофонов. Данная аппаратура способна зарегистрировать звук в диапазоне от 23 до 127 децибел, то есть, другими словами, от тихого шепота до рева взлетающего самолета.
Помимо жестких требований к самой измерительной аппаратуре, строго нормированы условия таких измерений, например, уровень фонового шума от посторонних источников. Во время испытательного полета вводится «режим тишины», в частности ограничиваются полеты всех других летательных аппаратов в радиусе десяти километров. Учитываются самые маленькие и неожиданные источники помех. Измерениям могут помешать даже букашки и кузнечики, которые садятся на ветрозащитные экраны микрофонов. Как рассказали в ЛИИ, при проведении испытаний на измерительной точке работает специалист с довольно необычными обязанностями – осуществляет контроль отсутствия насекомых на микрофонах.
Двигатель ПД-14: тихий и экологичный
На шум влияют различные элементы воздушного судна, но основным источником остается его силовая установка. Когда в 1960-х задумались о проблеме авиационного шума, одно конструктивное открытие помогло сделать самолет намного тише, но при этом мощнее, – турбореактивный двигатель с высокой степенью двухконтурности.
Фото: Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК)
Новый двигатель самолета МС-21 отвечает современным и перспективным требованиям к защите окружающей среды по всем параметрам. Российский двигатель ПД-14 – не только более легкий и экономичный, но и менее шумный и токсичный. Как сообщалось ранее, выброс вредных веществ в атмосферу у ПД-14 снижен на 20% по сравнению с двигателями нынешнего поколения. По уровню шума на местности новый российский двигатель также опережает отечественные аналоги на 75%, что позволит летать в аэропорты с повышенными требованиями к шуму. Множество экспертов отрасли уверены, что ПД-14 будет успешно конкурировать с образцами ведущих мировых производителей и сделает МС-21 более «зеленым».