Водород в авиации: теперь и для гиперзвука

54
Гиперзвуковой носитель спутников из Австралии. Источник: naked-science.ru

Топливный хай-тек


Водород – практически идеальное топливо, причем для большинства двигателей.

К примеру, реактивному он обеспечивает очень высокий удельный импульс тяги, то есть прекрасное отношение тяги двигателя к массовому расходу топлива. Это прямое следствие рекордной энергоемкости и малой массы водорода.



По теплотворности данное топливо втрое превосходит авиационный керосин. В камере сгорания водород ведет себя также хорошо – устойчиво горит и не создает вредных пульсаций. Бонусом для инженеров выступает высокая охлаждающая способность топлива, повышающая эксплуатационные характеристики двигателей.

И, конечно, главным плюсом водорода в наш век тотального «озеленения» выступает его экологическая чистота – в выхлопе водяной пар с небольшой примесью оксидов азота.

Впрочем, водород дружелюбен к природе только на этапе сжигания в двигателе – получение этого вещества связано с немалыми энергетическими затратами. Но об это немного позже.

Идею использования жидкого водорода в паре с жидким кислородом в качестве топлива предложил еще Циолковский в начале прошлого столетия.

При всех плюсах, описанных выше, у самого легкого вещества во Вселенной есть масса недостатков.

Прежде всего, высокие затраты на получение и сжижение газа – в среднем один килограмм водорода в 20–80 раз дороже одного килограмма лучшего авиационного керосина.

Сложностей добавляет технология хранения такого топлива, которое просто так банально в бак не зальешь. Даже в самых современных емкостях для водорода не исключена аварийная утечка. Поэтому первое время ограничения в использовании водородного топлива были чисто технологического плана.

Всерьез об идее использования водорода в качестве топлива задумались только после войны – как раз подоспела холодная война и космическая гонка. Исследования практически одновременно стартовали в Соединенных Штатах и Советском Союзе, однако со временем технологическая инициатива перешла к американцам.

Скептицизм отечественных инженеров был связан в первую очередь с чрезвычайной опасностью эксплуатации водородных моторов разного типа. Малейшая разгерметизация топливной системы приводила к соединению водорода и кислорода в «гремучий газ». Так, при испытаниях отечественных ракетных двигателей на водороде приходилось относить пункты управления не менее чем на 1 100 метров.

Заправленные 2–3 тоннами жидкого водорода двигательные установки представляли собой адские машины в случае нештатных ситуаций.

Несмотря на это, Соединенные Штаты сумели в ноябре 1963 года запустить в серию ракету-носитель Atlas-Centaur, у которой впервые в мире была кислородно-водородная верхняя ступень.

Позже уже у Space Shuttle использовались маршевые двигатели подобной конструкции.

В Советском Союзе наибольшую известность приобрел кислородно-водородный двигатель РД-0120, разработанный для гигантской ракеты-носителя «Энергия».

Ту-155. Источник: edicthai.com

Ближе к теме данной статьи еще одно мировое достижение советских инженеров – первый в мире самолет на криогенном топливе Ту-155.

Он поднялся в воздух 15 апреля 1988 года с «гибридными» силовыми установками. Дело в том, что один из трех двигателей, расположенный справа, был заменен на водородный НК-88.

Оцените сложности конструкции Ту-155 по воспоминаниям Валерия Солозобова, участвовавшего в постройке уникальной машины:

При проектировании летающей лаборатории пришлось существенно изменить компоновку Ту-154 и решить целый ряд сложнейших технических задач. В хвостовой части фюзеляжа, где располагался пассажирский салон, был оборудован герметичный отсек, и в нем установлен криогенный бак на 20 куб. метров жидкого водорода с экранно-вакуумной теплоизоляцией, которая долгое время сохраняет в баке температуру ниже минус 253 градусов по Цельсию.

Разработка Ту-155 была побочным продуктом программы «Энергия-Буран», в рамках которой также создавали водородный двигатель, правда, ракетный.

В конце 80-х в СССР планировали создать целую отрасль по генерации водорода, отчего его цена должны была упасть до уровня, приемлемого в гражданских перевозках. Осталось только найти желающих сесть в самолет с несколькими тоннами жидкого водорода на борту – даже самые неискушенные пассажиры помнили про трагедию «Гинденбурга», похоронившую дирижаблестроение на долгие годы.

В итоге Ту-155 совершил пять полетов в водородной конфигурации, после чего двигатель НК-88 перепрофилировали на сжатый природный газ. Однако теплотворная способность голубого топлива уже не в три раза выше, а всего на 15 % больше, чем у авиационного керосина.

А вот с хранением определенные сложности остаются – баки должны постоянно удерживать минус 160 градусов.

Впрочем, сжатый газ не оправдал ожиданий, и самолеты до сих пор пользуются керосином.

Сейчас же определенные надежды связывают с гиперзвуковыми машинами, в которых водород может раскрыться по-новому.

Из Австралии с гиперзвуком


Последние новости о водородном моторостроении пришли, откуда не ждали – от австралийской Hypersonix Launch Systems, которой всего чуть больше трех лет от роду.

Тем не менее разработчики предлагают революцию в форме концепта гиперзвукового самолета-доставщика спутников на орбиту. Аппарат Delta Velos оснащен сразу четырьмя гиперзвуковыми прямоточными воздушно-реактивными двигателями Spartan.

Интересно, что для горения водороду не требуется запас кислорода на борту – необходимый окислитель извлекается из потока воздуха на скорости более М=1. Определенным образом разработанный воздуховод двигателя Spartan сжимает потоки набегающего воздуха до такой степени, что впрыскиваемый водород в камере сгорания тут же воспламеняется.

При этом горение поддерживается на сверхзвуковом режиме потока – это ключевой параметр двигателя.

Чем-то подобным уже несколько лет занимаются специалисты отечественного ЦАГИ в рамках работы над водородными прямоточными воздушно-реактивными двигателями.

Как утверждают в Hypersonic, планы у них масштабнее, все-таки двигатель Spartan уже около 30 лет в разработке и даже совершил более десятка суборбитальных полетов. Очевидно, доводкой мотора занимались другие люди – самой фирме, напомним, всего три года.

Для того чтобы запустить в работу гиперзвуковой двигатель, требуется разгонный блок. Эту роль выполняет кислородно-водородный Boomerang, который после отработки топлива отделяется, расправляет крылья и планирует на базу. Все в лучших традициях Илона Маска.

История затевается только ради 50-килограммового спутника в чреве гиперзвукового Delta Velos, который на высоте в несколько десятков километров выйдет в свободный полет, а носитель вернется домой. Максимальная скорость на пике траектории планируется от 5 до 7 Махов.

Водородный двигатель Spartan. Источник: naked-science.ru

Пока это только теория, но австралийцы обещают практическое воплощение уже в следующем году.

Правда, пока только в миниатюрном форм-факторе – прототип будет уменьшенной масштабной копией Delta Velos с размахов крыльев 2,8 метра. Настоящий гиперзвуковой носитель спутников будет иметь размах уже 12 метров.

Если все сложится хорошо, то первый полноценный демонстратор технологий должен полететь в 2024 году. При этом у проекта может быть несколько вариантов развития – это и военное воплощение, и гражданский гиперзвуковой самолет, способный пересечь Тихий океан за пару часов.

Водород в авиации: теперь и для гиперзвука
Delta Velos. Источник: naked-science.ru

Такое смелое использование водорода объясняется, прежде всего, мировой «зеленой» стратегией – ведущие страны переходят на электролизный синтез вещества.

В качестве источника экологически чистого электричества выбраны солнечные батареи и ветрогенераторы. Водород должен стать своеобразным энергоаккумулятором на периоды вынужденного простаивания ветряков в штиль.

Именно из таких хранилищ и планируют заправлять свои гиперзвуковые и чрезвычайно «зеленые» дроны Hypersonix Launch Systems.

Однако водород будет все равно экономически невыгоден.

Во-первых, высокая стоимость электричества от ветряков и солнечных батарей в ближайшие десятилетия не составит конкуренции генерации ТЭС и тем более ГРЭС и АЭС.

Во-вторых, для получения водорода из электролиза воды требуются дорогостоящие дистилляторы – простая вода из озера для такого хай-тека не годится. И это также дополнительные затраты.

А если производство «зеленого» водорода действительно станет массовым (ценой неимоверных затрат), то куда утилизировать сотни тысяч тонн рассола, оставшегося после дистилляции исходного?

И не усугубят ли ситуацию проекты гиперзвуковых водородных челноков, расходующих топливо как не в себя?
Наши новостные каналы

Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.

54 комментария
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. +4
    26 января 2022 05:43
    Были статьи в Технике-Молодежи ,Наука и Жизнь в советское время об водородном ТУ-154...воспринималось все это как прорыв в будущее...но увы не состоялось.
    Пока серьезных альтернатив керосину,углю,нефти,природному газу нет...не доросло человечество еще до водорода.
    Благодарю автора за статью. hi
    1. +2
      26 января 2022 17:41
      Интересно, как, по-Вашему, человечество должно дорасти до водорода, если не работать над этим? Это только Библию Господь лично надиктовал сонму писателей, до всего остального людям приходится дорастать, кропотливо работая.
  2. +6
    26 января 2022 06:16
    химические свойства водорода в любом агрегатном состоянии НИКОГДА не дадут быть ему топливом массового применения. Его невозможно безопасно хранить. Молекулы настолько малы , что ЛЮБОЙ материал для них - решето , а его реакционная способность - корродирует ЛЮБОЙ материал.
    1. +6
      26 января 2022 06:31
      Да и действенно добывать его можно только с использованием АЭС, а вся "мировая общественность" требует прекращения их эксплуатации. Остаётся надеяться на обуздание термоядерной энергии, но тогда зачем будет водород?
      1. 0
        26 января 2022 17:43
        Россия исключение из этой "всей мировой общественности", значит, Россия и станет снабжать весь мир водородным топливом.
    2. +1
      26 января 2022 11:34
      Цитата: datura23
      Молекулы настолько малы , что ЛЮБОЙ материал для них - решето , а его реакционная способность - корродирует ЛЮБОЙ материал.

      Не порите чушь. Обычный детский воздушный шарик или оболочка любого дирижабля прекрасно удерживают водород. Обычные стальные или же пластиковые трубопроводы на предприятиях химпрома транспортируют водород сотнями тысяч кубов и часто при огромных давлениях - и нет ни малейших признаков коррозии. Производство аммиака требует сочетания высокого давления и температуры - и стальные реакторные колонны прекрасно с этим справляются, работая десятилетиями. Вы бы в святцы заглядывали, что ли...
      1. Ren
        +2
        26 января 2022 11:40
        Цитата: astepanov
        Не порите чушь. Обычный детский воздушный шарик или оболочка любого дирижабля прекрасно удерживают водород.

        Как я понимаю, речь идёт о сжиженном водороде, а там всё не так однозначно.
        Температура сжижения водорода - −259,14 °C, кипения - −252,87 °C. hi
        1. +5
          26 января 2022 14:39
          Чем ниже температура, тем меньше реакционная активность и коэффициент диффузии, поэтому водород при минусах не реагирует ни с чем и не диффундирует через оболочки.
      2. 0
        27 января 2022 11:56
        какое время
      3. +1
        27 января 2022 11:59
        вы не знаете , какие материалы у труб ? Каков регламент их замены? Не порите чушь.
  3. +4
    26 января 2022 07:18
    Для хранения водорода вроде были предложения использовать гидриды. В использовании безопасны, извлечение водорода простое, процесс заправки машины - просто заменить пустую коробку на свежую, как картридж в принтере. Для авто вроде даже теоретически получается.
    Для ракет и авиации не понятно.
    1. +3
      26 января 2022 11:50
      Цитата: Пиджак в запасе
      Для хранения водорода вроде были предложения использовать гидриды.

      Наибольшее количество водорода может быть запасено в гидридах легких элементов: лития LiH, натрия NaH, магния MgH2, а также в боргидридах, например, LiBH4. Нетрудно рассчитать весовое содержание водорода в этих соединениях: например, в LiH его 12,5%, в MgH2 - 7,7%, в LiBH4 - 22%. Водород из этих веществ может быть получен либо их термическим разложением, либо при реакции с водой. Термический распад приводит к получению кроме водорода крайне пожароопасных щелочных металлов, а в случае LiBH4 - еще и примесей самовоспламеняющихся и крайне токсичных бороводородов. При реакции гидридов с водой (конструктивно реактор сходен с тем, в котором получают ацетилен из карбида) и водорода выделяется больше, но отходы дорого перерабатывать. Так что пока этот путь - не для массового автомобиля.
    2. +1
      27 января 2022 12:17
      Цитата: datura23
      вы не знаете , какие материалы у труб ? Каков регламент их замены? Не порите чушь.

      Да, я знаю, какой материал труб. В отличие от вас, мне, как химику, постоянно приходится работать с газами и потому я знаю их свойства. У нас на заводе для подачи водорода от электролизеров к печам использовали обычные стальные газо- водопроводные трубы из из стали Ст-3, отличие было только в запорной арматуре. Суммарная длина труб была примерно 2 км. За всё время, пока там работал (около 15 лет), никто эти трубы не менял. Обслуживание - обычная покраска, преимущественно там, где линия проходила по улице.
  4. -1
    26 января 2022 07:59
    Все хорошо, идеальное топливо....но, температуоа сгорания 3000 градусов. Вот здесь и проблемы, также как и с ядерным реактивным двигателем, термостойкие материалы. А в остальном все давно известно еще с прошлого внка, только новых материалов не появляется , чтобы приручить водородное пламя .
    1. +5
      26 января 2022 09:53
      Все хорошо, идеальное топливо....но, температуоа сгорания 3000 градусов.

      1. -4
        26 января 2022 09:55
        И что? В чем проблема? Что Вы показываете ракетное топливо для одноразовых двигателей, работающих минуты, а для воздушников таблицу покажите.
        1. +2
          26 января 2022 10:08
          Я Вам температуры в камере сгорания показал. Или Вы считаете, что водород в камере сгорания ракетного двигателя дает большую температуру, чем в камере сгорания ПВРД?
          1. -7
            26 января 2022 10:16
            А для чего дали? Что температура не проблема?
            1. +2
              26 января 2022 10:25
              Решенная проблема. Режим работы ГПВРД ступени Delta Velos Orbiter по времени идентичен режиму работы РД разгонного блока ракеты-носителя.
              1. -3
                26 января 2022 10:27
                Решенная проблема. Режим работы ГПВРД ступени Delta Velos Orbiter идентичен режиму работы РД разгонного блока ракеты-носителя

                Вообще-то статья про авиацию, а не про космическое ракетостроение. Еще раз повторю -С ОДНОРАЗОВЫМИ водородными двигателями не сравнивайте, проблема решена в 60-е годы прошлого века.
                1. +2
                  26 января 2022 11:47
                  Вообще-то статья про авиацию

                  Вообще то статья про ракетостроение, так как в проекте Hypersonix Launch Systems речь идет исключительно о выводе на орбиту спутников. А авиацию автор "присовокупил" совсем не по теме, не к месту упомянув Ту-155.
                  Если автор хотел рассказать о "водородной авиации" - это совсем другие проекты и начинать надо с 1957 года и самолета Martin B-57.
                  А космический стартап Hypersonix Launch Systems к авиации никакого отношения не имеет.
          2. +1
            26 января 2022 14:50
            Цитата: Undecim
            Или Вы считаете, что водород в камере сгорания ракетного двигателя дает меньшую температуру, чем в камере сгорания ПВРД?

            Разумеется, меньше. В РД сгорает смесь водорода и кислорода. В ПВРД - смесь водорода и воздуха, а в воздухе - около 80% азота, и часть (причем очень заметная) теплоты сгорания водорода идет на нагрев азота. Грубо говоря, на 1 кг сгоревшего водорода расходуется 32 кг азота, и температура продуктов сгорания падает.
            1. +1
              26 января 2022 17:09
              Разумеется, меньше.

              Спасибо за поправку. Только сейчас увидел, что "в пылу спора" вместо "больше" написал "меньше".
    2. +2
      26 января 2022 12:07
      Цитата: Konnick
      температуоа сгорания 3000 градусов. Вот здесь и проблемы

      Нет никакой проблемы. 3000 градусов - это при горении с чистым кислородом, а в воздушно-реактивном двигателе кислород разбавлен впятеро азотом, поглощающем огромное количество тепла и понижающем температуру. Насколько - можете сосчитать сами, задачка школьная. Кстати, горение керосина с кислородом тоже происходит при температуре за 3000 градусов.
  5. +5
    26 января 2022 08:18
    Проблем с водородом больше, чем выгод. Ориентироваться на мировой экологический психоз бесперспективно. Это как с озоновой дырой над Антарктидой, которую раскрутили корпорации по производству хладагентов в ХХ веке для устранения конкурентов. Про ГПВРД на водороде могу добавить следующее - с точки зрения сверхзвукового горения там ряд проблем снимается, но много и остаётся. Ещё в 1991-92 году (точно не помню) с Байконура был запущен демонстратор разработки ЦИАМ, доказавший возможность гиперзвуковой камеры сгорания на водороде. Уже суверенные тогда казахи очень обиделись, что с ними тот пуск не согласовали (и не заплатили, наверное). Надо было спешить, иначе пуска вообще бы не было.
  6. +1
    26 января 2022 09:23
    Автор забыл упомянуть еще один критический недостаток жидкого водорода - низкую плотность. У водорода это 71 кг/м, а у керосина где-то 800. Т.е. даже с учетом превосходства в теплотворности, для водорода потребуются баки в разы больше!
  7. +7
    26 января 2022 09:26
    Идеальное топливо? Которое хранить крайне неудобно и которое при первой-же возможности стремится разнести транспортное средство на куски? Ну-ну, идеальное laughing
    В этом духе могу добавить, что тогда и идеальный окислитель нужно использовать - фтор - что-б уж наверняка wassat
    1. -2
      26 января 2022 10:39
      Это же с точки зрения удельного импульса - важнейшего показателя для космических ракет. И да, водород в качестве топлива плюс фтор в качестве окислителя дают наибольший удельный импульс среди всех известных на сегодняшний день химических реакций.
    2. -2
      26 января 2022 15:36
      Со временем развитие метаматериалов проблема "просачивания" водорода из баков будет решена.
  8. +1
    26 января 2022 09:48
    Цитата: Пиджак в запасе
    Для авто вроде даже теоретически получается.
    Для ракет и авиации не понятно.


    Но не получается практически. Концерны Toyota и GM попробовали, но махнули рукой. Дорого, да и вес таких топливных элементов слишком высок (самого водорода менее 10% - остальное металл). Ну а в авиации вес значит особенно много.
  9. 0
    26 января 2022 10:04
    Из статьи:
    История затевается только ради 50-килограммового спутника в чреве гиперзвукового Delta Velos, который на высоте в несколько десятков километров выйдет в свободный полет, а носитель вернется домой. Максимальная скорость на пике траектории планируется от 5 до 7 Махов.
    И это всё? Вообще-то даже первая космическая для Земли - это более 23,26 Мах вблизи поверхности планеты, а на 100-километровой высоте (на линии Кармана) - более 23,05 Мах. Вопрос автору: "При скорости "космического" объекта в 7 Мах куды полетит энтот несчастный?" lol
  10. 0
    26 января 2022 10:05
    Такое смелое использование водорода объясняется, прежде всего, мировой «зеленой» стратегией – ведущие страны переходят на электролизный синтез вещества.

    Ну почему авторы перед тем, как написать, категорически не хотят почитать. О том, что для ЖРД верхних ступеней и разгонных блоков кислородно-водородное топливо является предпочтительным, было известно задолго до того, как появилась "зеленая стратегия".
    При равной стартовой массе космическая ракета на кислородно-водородном топливе способна вывести на орбиту втрое больший полезный груз, чем ракета на кислородно-керосиновом топливе. Вот и все объяснение "смелому использованию".
    1. +5
      26 января 2022 11:57
      Спасибо за комментарий. Водород - это чрезвычайно дорогой вид топлива. Если его получать задешево, то будет экологически "грязно". Фактически, затраты на получение и хранение водорода выше, чем энергетический эффект от использования. Сейчас водород стал модным только потому, что раскручивают электролизную истерию с его генерацией от ВИЭ. Европа и США сами не знают, куда встряли с ветряками и солнечными батареями.
      1. -2
        26 января 2022 12:04
        Цитата: Евгений Федоров
        Европа и США сами не знают, куда встряли с ветряками и солнечными батареями

        Ну откуда им знать,ВО же не читают.Известно же что на Западе полный швах и с наукой и с экономикой.Влачат жалкое существование изза нехватки знаний в этих областях.
        1. +6
          26 января 2022 12:14
          Зря вы иронизируете. Переход на ВИЭ - это чисто политическое силовое решение, которое очень слабо привязано к реальной экологии и климатологии. Прогнозировать сложнейшие процессы на Земле не могут до сих не могут, но уже готовы фундаментально поменять экономику и энергетику. Из последнего - в пандемический 2020 года из-за уменьшения выбросов атмосфера стала прозрачнее и, тем самым, увеличился нагрев Земли. В итоге температура повысилась. Примерно такого эффекта ждут европейцы, когда к 2050 году перейдут на нулевые выбросы? Кстати, после этого они планируют выйти на отрицательный баланс выбросов парниковых газов.
          1. +1
            26 января 2022 12:25
            Цитата: Евгений Федоров
            Зря вы иронизируете

            Ну как сказать..в .стране являющеся признанным мировым лидером в экономике,науке и вообще в передовых технологиях и живущей за счет нефти ,газа и природных ресурсов-несомненно обьективно относятся к экологии и переходу на альтернативные энерготехнологии
          2. 0
            26 января 2022 15:38
            Самый эффективный способ борьбы с СO2 на перспективу это высаживание на планете сотен миллиардов новых деревьев кустарников.
            1. +5
              28 января 2022 14:00
              Цитата: Вадим237
              Самый эффективный способ борьбы с СO2 на перспективу это высаживание на планете сотен миллиардов новых деревьев кустарников.

              Вообще то с СО2 не нужно бороться.
              Очень полезный газ для биосферы - чем больше тем лучше.
          3. +1
            29 января 2022 20:30
            к 2050 году перейдут на нулевые выбросы?

            А лопасти и мачты ветряков Грета будет выращивать на огороде. Металл для аккумуляторов добывать и плавить ей зайки с рыбками помогут....
      2. +2
        26 января 2022 12:08
        И Вам спасибо за статью. Никакой истерии с водородом нет, ибо процесс зарабатывания денег и истерия несовместимы. Если рассматривать Hypersonix Launch Systems, то тут люди увидели перспективу рынка запуска фемто-, пико-, нано- и микроспутников, который очень динамично развивается и на базе исследований университета Квинсленда создали соответствующий космический стартап, "озеленение" которого - чисто маркетинговый ход.
        Что касается "водородной авиации", то там до каких то результатов коммерческого использования пока очень далеко.
  11. -4
    26 января 2022 10:19
    Пусть сначала хотябы прототип создадут, а уж потом кукарекуют
    1. +1
      26 января 2022 19:20
      отлично, минусы от неучей не знающих физику
  12. +3
    26 января 2022 12:00
    Я думаю что это бесперспективная для более-менее широкого использования идея. В свое время в 50х был такой же объем фантазий и прожектерства по атомной тематике - ученым казалось что "рукой подать" по атомных танков,самолетов,легковушек итд. Дьявол оказался в деталях.
    У водорода этот дьявол в том, что температурный перепад на стыке областей смешивания и сгорания просто запредельный - материал испытывает очень сильные нагрузки ,при которых любое изменение ТУ может привести к нехорошим вещам. Сам водород для относительно долгого хранения не годится т.к как любое криогенное топливо требует жестко отрицательных температур ,достаточно объемно теряется из за испарения , имеет мерзкое свойство проникать через металлы ,попутно вызывая их охрупчивание.
    Ряд из этого возможно устранить конструкционно и через современные покрытия - но вот сколь-нибудь длительного хранения в сочетании с удобством такового от водорода ждать не приходится.
    В логистической доступности от водородопотребителей всегда должен быть именно сжижающий заводик - а это то еще предприятие, как с точки зрения энергопотребления, так и с точки зрения размеров и взрывоопасности. В "домашних" условиях (да даже в каком-нибудь аэропорту) с испаряющимся В. ничего сделать ,кроме как сжечь его,невозможно т.к требуется целый каскад насосов разной конструкции,охладительных систем.

    Водород имеет свою нишу - в качестве кислород-водородных ДУ для космических запусков,в качестве топлива для топливных элементов. В этих нишах его теоретическая конкурентность высока, но не абсолютна. Тот же метан куда более "покладист" и также возможно наладить его производство за пределами земли. Те же РИТЭГи и солнечные батареи куда более интересные варианты для крупных ,дальних или долговременных миссий ,чем ТЭ.

    Метан в сухую переигрывает водород по многообразию и легкости способов получения .
    1. 0
      26 января 2022 12:12
      Цитата: Knell Wardenheart
      сколь-нибудь длительного хранения в сочетании с удобством такового от водорода ждать не приходится.
      В логистической доступности от водородопотребителей всегда должен быть именно сжижающий заводик - а это то еще предприятие, как с точки зрения энергопотребления, так и с точки зрения размеров и взрывоопасности. В "домашних" условиях (да даже в каком-нибудь аэропорту

      Собственники десятков заводов по сжижению и регазификации газа,сотен газовозов и десятков тысяч автозаправок GPL,где заправляются ежедневно миллионы автомобилей в задумчивости и с нескрываемым удивлением смотрят на Ваши откровения...они похоже и не в курсе что их инфрастуктура нежизнеспособна вот уже десятки лет как...
      1. +2
        26 января 2022 12:45
        В свое время часть авто разъезжало на спирте -и инфраструктура была. И что ? Экономически оказалось не выгодно - ушло в прошлое или осталось зажатым в какие то малые ниши. Водород используется на земле в тех.циклах , я не указываю на невыгодность его использования в них -я указываю на нецелесообразность масштабного перехода именно на этот вид топлива , т.к для потребителя он куда менее удобен,чем классические или тот же метан.
        Сейчас вообще много любителей выпендриться -электромобили , биодизель. Некоторым это нравится потому, что им "кажется" что это экологично, для кого то это модная прикольная игрушка,кто то считает ,что способствует прогрессу. Подавляющее большинство покатушек происходит на фракциях нефтепереработки ,подавляющее количество инфраструктуры под них.
        Отдельные государства могут поддерживать все эти заигрывания с водородом на законодательно-субсидийном уровне , но сравнение что нужно сделать, чтобы в бак попал бензин , и что требуется для водорода - это небо и земля.
        Очистка воды (дистилляция) - транспортировка - электролиз (40% КПД крупных ТЭС, до 28% КПД СЭС, ветряки ~35% , из которых КПД самого электролиза около 30%) - очистка - транспортировка или сжижение на месте (крайне энергозатратный процесс) - поддержание условий хранения.
        Как минимум на двух этапах фигурирует значительное потребление ЭЭ - электролиз,сжижение. Если мы сочетаем производство водорода с теплогенерацией , то водород выходит очень неэкологичным (с учетом КПД) и говорить о его преимуществах в этом ключе абсолютно некорректно. Также генерация используется в меньшей степени на этапе очистки и хранения.
        По сравнению со скважинами-транспортировкой-НПЗ-хранением , где электричество в совершенно не сопоставимых масштабах используется только на НПЗ - водород сливает жидким топливам просто в сухую.
        Если мы говорим о реально масштабном исп-е водорода для гражданских целей, то тут придется использовать именно электролитический водород , т.к масштабное потребление превосходит объемы свободного и не задействованного в промышленности водорода , способы хим.получения водорода куда менее экологичны ,чем электролиз, способы иные куда менее продуктивны (и требуют больших площадей) .
        В связи с этим ,Вы конечно можете мне указывать на то,что водород это крутяк итд , но это просто смехотворно. В лучшем случае 6% КПД получения жидкого водорода с учетом всех цепей процессов -ну ну, даа, топливо будущего,как оно есть.
        1. -1
          26 января 2022 13:07
          Знали бы как так же аргументированно примерно 100 лет назад владельцы лошадок расписывали опасность и неэкономичность постройки инфрастуктуры добычи ,хранения и распределения бензина для автомобилстроения.

          А прикиньте какими дорогими и неэффективными были первые железные топоры по сравнению с каменными...и как сложно было налаживать добычу руды ...а камни валялись повсюду и ничего не стоили
          1. -2
            26 января 2022 14:26
            Вам говорят о сегодняшних реалиях в производстве, хранении и использовании водородного топлива. Сейчас это экологически и экономически не выгодно. Никто не собирается тормозить прогресс и научные исследования в этой области. Всему своё время.
            1. +2
              26 января 2022 15:07
              Цитата: Ady66
              Вам говорят о сегодняшних реалиях в производстве, хранении и использовании водородного топлива

              И кто мне это говорит...пресслужбы Роснефти и Газпрома? А что им еще остается говорить...
              А вот экономисты и предприниматели всего развитого мира-ЕС,США,Японии,ЮК и даже Китая-говорят совсем другое.И не просто говорят а вкладывают триллионы в энергопереход..Зарабатывающие сотни миллиардов каждый год крупнейшие автопроизводители мира наверно нифига не понимают в экономике и технологиях раз все прекращают выпуск автомобилей на ДВС и переходят на электрику буквально через десяток лет.Куда им до эффективных пильщиков госресурсов стдящих на трубах и ничего другого не умеющих
  13. +1
    26 января 2022 14:33
    Водород – практически идеальное топливо, причем для большинства двигателей.

    К примеру, реактивному он обеспечивает очень высокий удельный импульс тяги, то есть прекрасное отношение тяги двигателя к массовому расходу топлива. Это прямое следствие рекордной энергоемкости и малой массы водорода.


    до водорода в качестве топлива, применимого в серьезных масштабах мы (человечество) еще не доросли. Может быть когда-нибудь это станет реальностью, но не в обозримой перспективе.
    Крайне неудобно хранить, дорого и довольно сложно получать, с точки зрения экологии весьма сомнительная выгода (почему-то "зеленые" "видят" только продукты сгорания конечных потребителей и не учитывают выбросы во время самого производственного цикла)
    Еще один немаловажный минус вытекает из плюса, малой массы - водород очень легкий, потому что мала его плотность - у жидкого водорода всего около 70 грамм на литр, что более чем в 10 раз меньше, чем у керосина. Т.е. для хранения водорода нужны будут гораздо более емкие баки. Причем малая масса водорода с лихвой компенсируется массой криогенных баков для его хранения.
  14. +1
    26 января 2022 15:06
    Цитата: vadimtt

    В этом духе могу добавить, что тогда и идеальный окислитель нужно использовать - фтор - что-б уж наверняка wassat

    Угу, и на выходе движка плавиковая кислота. Класс! good
    1. 0
      26 января 2022 15:42
      Зачем фтор когда можно в процесс горения воздух + водород мелкодисперсный магний добавлять.
  15. 0
    28 февраля 2022 10:48
    Смешно читать о попытках достижения гиперзвуковых скоростей ,в атмосферной среде , методами отброса масс . И не понимая принципов распределения магнитодинамических нагрузок . Для этого необходимо прежде всего создать математическую модель динамических трансформаций комплексных алгоритмов нагрузок . И понимать как нивелировать динамику распределения или переполяризации процессов роста этих нагрузок . Нужно мыслить процессами ,а не предметными статическими понятиями.
  16. 0
    9 марта 2022 12:30
    Кажись заказная статейка ... "Водород наше всё!".
    Водород прекрасен, когда горит, выдаёт много энергии и совсем не загрязняет атмосферу. А ещё он неисчерпаем и "сырьё" буквально везде, и добывать его не особо сложно (водород на многих производствах получается попутно; раньше его стравливали, а теперь можно и собирать). Но есть и ряд "НО", из-за которых водород сих пор НИГДЕ толком и не используют. И эти "НО" следующие:
    1. Хранение.
    2. Транспортировка.
    3. Размещение на борту и обеспечение безопасности эксплуатации.

    У водорода есть противные свойства: а) высокая диффузия в решётке металла; б) большая взрывоопасность; в) огромный занимаемый (относительно других топлив) объём.

    У кого есть хоть небольшие дельные познания на инженерно-конструкторском поприще, может себе представить все привходящие проблемы с использованием водорода как моторного топлива в технике.

    Кому интересна тема водорода для техники, полюбопытствуйте в интеренете и ответьте себе для начала на вопрос: почему сделанный под водород самолёт один раз взлетел, приземлился, и тема была закрыта.
  17. 0
    24 апреля 2022 10:02
    Очередная попытка системы установить свою исключительную необходимость и доказать свою нужность! Только через систему и никак более! Уже не получится перегонять как бензин в ёмкости в огороде.

«Правый сектор» (запрещена в России), «Украинская повстанческая армия» (УПА) (запрещена в России), ИГИЛ (запрещена в России), «Джабхат Фатх аш-Шам» бывшая «Джабхат ан-Нусра» (запрещена в России), «Талибан» (запрещена в России), «Аль-Каида» (запрещена в России), «Фонд борьбы с коррупцией» (запрещена в России), «Штабы Навального» (запрещена в России), Facebook (запрещена в России), Instagram (запрещена в России), Meta (запрещена в России), «Misanthropic Division» (запрещена в России), «Азов» (запрещена в России), «Братья-мусульмане» (запрещена в России), «Аум Синрике» (запрещена в России), АУЕ (запрещена в России), УНА-УНСО (запрещена в России), Меджлис крымскотатарского народа (запрещена в России), легион «Свобода России» (вооруженное формирование, признано в РФ террористическим и запрещено)

«Некоммерческие организации, незарегистрированные общественные объединения или физические лица, выполняющие функции иностранного агента», а так же СМИ, выполняющие функции иностранного агента: «Медуза»; «Голос Америки»; «Реалии»; «Настоящее время»; «Радио свободы»; Пономарев; Савицкая; Маркелов; Камалягин; Апахончич; Макаревич; Дудь; Гордон; Жданов; Медведев; Федоров; «Сова»; «Альянс врачей»; «РКК» «Центр Левады»; «Мемориал»; «Голос»; «Человек и Закон»; «Дождь»; «Медиазона»; «Deutsche Welle»; СМК «Кавказский узел»; «Insider»; «Новая газета»