Экологизация авиационных двигателей
Одним из наиболее существенных требований к современным гражданским самолётам в настоящее время стало требование снижения вредных выбросов их двигателей. Схематически большинство авиационных двигателей (турбо-реактивные, турбо-винтовые, турбо-вентиляторные, газо-турбинные и т.д.) состоит из компрессора, одной или нескольких камер сгорания и турбины. Понятно, что все вредные выбросы генерируют камеры сгорания, режим горения в которых никогда не обеспечивает полного сгорания топлива.
Между тем, каталитическое окисление горючего, применявшееся более полувека назад во всякого рода обогревателях (от обогревателей танковых двигателей до персональных грелок рыбаков-любителей зимней рыбалки), обеспечивает полное окисление топлива. Применяемые в прошлом веке катализаторы были достаточно дороги и капризны, однако, развитие топливных элементов обеспечило бурный прогресс в этой области. Сейчас получают широкое распространение катализаторы на основе диоксида циркония, которые производит ОАО «Чепецкий механический завод» (дочернее предприятие корпорации «ТВЭЛ»).
Катализаторы твёрдооксидных топливных элементов на основе диоксида циркония работают при температурах от 600°C до 1000°C, что вполне приемлемо для камеры сгорания ВРД. При этом горючее окисляется полностью, до воды и углекислоты. Устройство камеры сгорания каталитического ВРД может быть, например, таким:

Сечение камеры сгорания:
1 – оболочка, 2 – горючее, 3 – катализатор, 4 – воздух
Камера сгорания ВРД в своей передней части должна содержать форсунки, посредством которых первоначально организуется обычное горение для разогрева каталитического блока. После начала работы катализатора форсунки отключаются, оставаясь в резерве. Конструктивные решения могут быть самыми разными вплоть до установки каталитического блока внутри камеры сгорания серийного ВРД.

В оглавление