Вертолет, 2007 №2

Решение проблемы — сжиженныи газ

Ми-8ТГ

Неуклонный и интенсивный рост цен на авиатопливо привел к вынужденному повышению тарифов на авиаперевозки в нашей стране и, как следствие, вызвал резкое падение темпов прироста объемов пассажирских перевозок. Для многих это оказалось большой неожиданностью, хотя о том, что нефтяное топливо будет дорожать, наука предупреждала уже давно.

в особенно тяжелом положении оказался Крайний Север России и другие регионы со слабо развитой дорожной инфраструктурой. Основным, часто единственным транспортным средством там являются вертолеты. Авиакеросин завозится из обжитых районов страны, причем затраты на его транспортировку увеличивают и без того высокую стоимость топлива. Высокий уровень летных тарифов на перевозки в этих регионах делает воздушный транспорт практически недоступным для большинства местного населения, препятствуя его перемещению как внутри, так и между регионами России.

Практически все предложения, направленные на решение этой проблемы, сводятся к попыткам заставить государство дотировать закупку авиакеросина и ввести мораторий на рост цен, а затем, по мере совершенствования антимонопольного и налогового законодательства, добиться снижения цен авиатоплива на внутреннем рынке России.

Конечно, администрации регионов, понимая сложности авиаперевозчиков, работающих в условиях Крайнего Севера и Сибири, осуществляют дотирование закупок топлива. Однако это не может продолжаться все время, поскольку противоречит рыночным отношениям и неминуемо приведет к новому витку роста цен. Сейчас авиакомпании пытаются лоббировать свои интересы во властных структурах, но, может быть, следует рассмотреть и другие пути решения этой проблемы?

Еще более 20 лет назад институты авиационной и нефтегазовой промышленности: ЦАГИ, ЦИАМ, ГосНИИ ГА и НИПИгазпереработка — предложили для авиационной техники топливо, альтернативное авиакеросину. Новое авиационное сконденсированное топливо — АСКТ (ТУ 39-1547-91) представляет собой смесь углеводородных газов, среди которых доминирует бутан. Его можно получать из попутных нефтяных и «жирных» природных газов на газо- и нефтеперерабатывающих заводах, в пунктах осушки природного газа, непосредственно на нефтегазопромыслах или в специально оборудованных точках, расположенных по трассе трубопроводов, по которым передается сжиженный газ (ШФЛУ). Использовать для этого можно малогабаритные блочные установки (МГБУ) с высокой степенью заводской готовности.

По ряду показателей АСКТ превосходит авиакеросин. Это топливо дешевле (в некоторых точках базирования авиационной техники цена газового топлива и авиакеросина может различаться в 3–5 раз), экологически чище и менее агрессивно по отношению к конструкционным и уплотнительным материалам.

В 1987 году Московским вертолетным заводом им. М.Л. Миля был построен экспериментальный вертолет Ми-8ТГ, один из двигателей которого работал на сжиженном газе (пропан-бутан), заправляемом в шесть размещенных вне фюзеляжа топливных баков от автомобилей. Этот вертолет летал на всех режимах, характерных для Ми-8Т, и показал отличные результаты. Летный состав не заметил никаких существенных различий в пилотировании вертолета и работе силовой установки. Двигатель запускался с первого раза, выхлоп был чистый, на стенках камеры сгорания и лопатках турбины сажистых отложений не отмечено, что может обеспечить значительное увеличение ресурса работы двигателя. Удельный расход топлива при этом уменьшился на 5 % за счет более высокой теплотворной способности газа. Всего газовый двигатель проработал около 50 часов.

В начале 90-х годов на МВЗ при активном участии ОАО «Интеравиагаз» создан и прошел начальный этап испытаний первый в мире промышленный образец вертолета Ми-8ТГ, оба двигателя которого могут работать и на АСКТ, и на обычном авиакеросине, а также на их смесях.

В 1995 году «двухтопливный» вертолет был показан в полете на Международном авиакосмическом салоне в Жуковском и в связи с его уникальностью — подобных летательных аппаратов за рубежом нет — он привлек внимание отечественных и зарубежных специалистов и прессы. Весной 2000 года вертолет получил диплом на выставке «Высокие технологии оборонного комплекса» в Москве, в феврале 2001 года был награжден дипломом и золотой медалью на Первом московском международном салоне инноваций и инвестиций, а в 2006 году — дипломом Фонда им. Вернадского.

Проведенные исследования, а также наземные и летные испытания показали, что при переходе на газовое топливо большинство характеристик вертолета остается практически неизменным, а некоторые улучшаются, в том числе и при эксплуатации в условиях пониженных температур. В частности, при полете вертолета МИ-8ТГ ка АСКТ обеспечивается большая дальность полета, чем на авиакеросине на штатном вертолете Ми-8Т. А при заполнении газотопливных подвесных баков только авиакеросином получаются дальности, реализуемые на обычных вертолетах семейства Ми-8 лишь в перегоночном варианте (при двух основных подвесных баках и двух дополнительных баках в салоне). При этом в газотопливном вертолете освобождается от топливных баков салон, в котором упрощается размещение грузов, обеспечивается комфорт для пассажиров и создается повышенная эксплуатационная пожаробезопасность вертолета. Доработка вертолета и двигателей в газотопливный вариант достаточно проста и может быть выполнена на любом авиаремонтном предприятии при наличии комплектующих изделий в течение двух-трех недель. Обслуживание вертолета на газовом топливе несущественно отличается от обычного.

Разработка наземной инфраструктуры обеспечения вертолетов АСКТ (в отличие от сжиженного (криогенного) метана, с которым его иногда путают) не потребует решения сложных технических проблем. Многие входящие в нее элементы (стационарные хранилища, средства транспортировки и контроля и т. п.) давно применяются в нефтегазовой промышленности и выпускаются серийно для работы с пропан-бутаном, то есть технологически освоены, и поэтому затраты на создание газотопливной инфраструктуры будут соизмеримы с затратами на аналогичные установки для традиционного топлива.

Для нефтегазовой промышленности и наземного транспорта широкомасштабный перевод воздушного транспорта на газ интересен тем, что при промышленном производстве АСКТ из широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) можно реализовать безотходную технологию и получить на том же оборудовании соизмеримое с АСКТ количество автопропана марок ПА, ПБА или СПБТ.

Результаты работы вертолетостроителей, а также исследования, проведенные в ЦАГИ, ЦИАМ, ГосНИИ ГА, НИПИгазпереработки, ОАО «Интеравиагаз» и в самолетостроительных ОКБ, показали возможность.

а главное, эффективность перевода на газ не только вертолетов, но и самолетов, особенно самолетов региональной авиации. Особенно эффективен перевод воздушных и наземных транспортных средств на газовое топливо в нефтегазодобывающих регионах Севера, Сибири и Дальнего Востока России. В этих регионах имеются достаточные сырьевые ресурсы для получения АСКТ. В частности, по некоторым данным, только в факелах в течение года сгорает от 15 до 20 млрд. куб. м попутного газа. Себестоимость производства газового топлива ниже, чем жидких. Например, на Сургутском заводе стабилизации конденсата тонна АСКТ будет стоить, по оценкам, 60–80 долларов, а стоимость авиакеросина в Ханты-Мансийском регионе в настоящее время превышает 600 долларов за тонну. В цене газового топлива, вырабатываемого из дешевого местного сырья, по сравнению с авиакеросином, завозимым из обжитых районов России, будет значительно меньше и транспортная составляющая.

С учетом того, что вертолет семейства Ми-8 за час полета расходует около 700 кг керосина, годовая экономия только на стоимости топлива при среднегодовом налете 500 часов на один вертолет может достичь 150000 долларов. А в авиаотрядах только северо-западной Сибири числится около 400 вертолетов этого типа.

Таким образом, перевод на газ воздушного и наземного транспорта в нефте- и газодобывающих регионах Севера, Сибири и Дальнего Востока России позволит сэкономить значительные финансовые ресурсы и сформировать крупного потребителя газового топлива в местах его добычи, значительно сократив тем самым непроизводственные потери газа и затраты на его транспортировку.

Более дешевое газовое топливо позволит снизить размер летного тарифа и возродить региональную авиацию. Это даст возможность вернуть из небытия ряд социальных достижений прошлого (значительную часть которых традиционно обеспечивал Аэрофлот), таких как доставка почты и продуктов в дальние поселки и геологические экспедиции, обслуживание оленеводов, скорая медицинская помощь и т. п. Увеличение объема вертолетных работ будет способствовать развитию промышленности в регионах, а также туризма.

Газовое топливо экологически чище, чем топливо, получаемое из нефти, поэтому его внедрение полностью отвечает духу Киотского протокола, принятого Россией, и сможет дополнительно сэкономить стране квоту на уменьшение выбросов парниковых газов для ее последующей продажи другим странам.

Проект имеет высокую степень готовности, так как вертолет уже прошел первый этап заводских испытаний. В настоящее время создание более совершенной модификации газового вертолета семейства Ми-8 включено в ФЦП «Развитие гражданской авиационной техники Российской Федерации на 2002–2010 г. и на период до 2015 г.».

Разработка вертолета на газовом топливе также предусматривается создаваемой в настоящее время по поручению Президента РФ «Программой (концепцией) возрождения и развития малой авиации». Однако никакого финансирования работ не проводилось, и развития это уникальное техническое решение, очень нужное для наших регионов со слабо развитой дорожной инфраструктурой, не получило. Причиной этого, возможно, является то, что оно оказалось на стыке областей профессиональной деятельности авиаторов и газовиков.

В заключение следует отметить, что от внедрения в эксплуатацию двухтопливных вертолетов (газ, керосин) выиграют как промышленные, так и сырьевые регионы. Промышленным регионам это позволит загрузить свои конверсионные предприятия производством изделий двойных технологий, сохранить работоспособность вертолетных ОКБ и заводов, создать новые рабочие места, укрепить связи с сырьевыми регионами. Сырьевым регионам, имеющим в большинстве своем слаборазвитую дорожную инфраструктуру, снижение тарифа на вертолетные работы поможет решить значительную часть своих энергетических (топливнотранспортных), экономических, экологических и ряд социальных проблем при долевом участии в финансировании разработки и внедрения в своих регионах двухтопливных вертолетов.

Алексей САМУСЕНКО, Генеральный конструктор, Анатолий БЕЛОВ, главный конструктор, МВЗ им. М.Л. Миля, Вячеслав ЗАЙЦЕВ, Генеральный директор ОАО «Интеравиагаз»