Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экология

Авиация и ракетоносители

Применение газотурбинных двигательных установок в авиации и ракетостроении поистине огромно. Все ракетоносители и самолеты (кроме пропеллерных), на которые стоят ДВС используют тягу этих установок. Выхлопные газы газотурбинных двигательных установок (ГТРУ) содержат такие токсичные компоненты, как CO, NO, углеводороды, сажу, альдегиды и др.

Исследование состава продуктов сгорания двигателей, установленных на самолетах "Боинг-747", показали, что содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работы двигателя (табл. 4.З.).

Таблица 4.3 Содержание токсичных веществ в продуктах сгорания

Число оборотов двигателя

Содержание, г / кг. топлива

СО

NO

C n H m

0.56 п *

87.9

0.7

9.8

0.83 п

2.3

1.5

0.3

0.90 п

-

4.4

-

n - номинальное число оборотов двигателя

Как следует из таблицы 4.3, высокие концентрации CO и C n H m характерные для ГТРУ на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку) .Вмист оксидов азота NOx (NO, N0 2, N 2 0 5) существенно возрастает при работе на режимах, близких к номинальному (взлет, набор высоты, полетный режим). Суммарный выброс токсичных веществ самолетами с ГТРУ неуклонно растет (табл .. 4.4), что обусловлено повышением расхода топлива до 20 -30 т. / Ч. и неуклонным ростом числа эксплуатируемых самолетов (данные США).

Таблица 4.4 Суммарный выброс токсичных веществ самолетами

Года

+1975

1985

1990

Самолеты, шт.

5 629

6 028

6721

Суммарное топливо, млн. Т. / Год.

45,5

97

142

Выбросы NOx, млн. Т. / Год.

0,287

0,548

0,832

Наибольшее влияние на условия жизни выбросы ГТРУ делают в аэропортах и зонах, примыкающих к опытных станций. Опытные данные по выбросам вредных веществ в аэропортах показывают, что поступления от ГТРУ в приземный слой атмосферы составляют:

Оксиды углерода - 55%, оксиды азота - 77%, углеводороды - 93%, Аэрозоль - 97% остальные выбросы выделяют наземные транспортные средства с ДВС. Загрязнения воздушной среды транспортом с ракетными подвижными установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а также при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания топлива, состоящих из С0 2, NOx, OH и др. При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются Н 2 0, С0 2, НС1, CO, NO, Cl, а также твердые частицы А1 2 0 3 со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм) .В двигателях космического корабля " Шаттл "сжигается как жидкое, так и твердое топливо. Продукты сгорания топлива по мере удаления корабля от Земли проникают в различные слои атмосферы (табл. 4.5), но в основном в тропосферу.

В условиях запуска в пусковой системе образуется облако продуктов сгорания, водяного пара от системы шумоглушения, песка и пыли. Объем продуктов сгорания можно определить по времени работы установки на стартовой площадке (обычно 20 с.) И в приземном слое. После запуска высокотемпературная облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под действием ветра на расстояние 30-60 км. Она может рассеяться, но может стать и причиной кислотных дождей.

При старте и возвращении на Землю Ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на приземный слой атмосферы, но и на космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли.

Таблица 4.5 Проникновение продуктов сгорания топлива космического корабля "Шаттл" в разные слои атмосферы Земли

Атмосферное

слой

Высота,

KM

Продукты сгорания, кг

НСИ

СИ

NO

CO

С02

Н20 (пар)

А120,

Приземный

слой

0-0,5

24666

2741

11697

131

55075

46674

39284

Тропосфера

0,5-13

78517

+9657

+4618

839

172570

152677

26385

Стратосфера

13-50

59732

11727

239

+2189

147684

146393

110304

Нижняя мезосфера

50-67

0

0

0

0

0

15542

0

Мезосфера-термосфера

67

0

0

0

0

0

119045

0

Масштабы разрушения озонового слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью полетов сверхзвуковых самолетов. За 40 лет существования космонавтики в СССР и позднее в России сделано более 1800 запусков ракет-носителей. По прогнозам фирмы Aerospace в XXI веке для транспортировки грузов на орбиту будет осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этом выброс продуктов сгорания каждой ракеты будет превышать 1,5 т. / С.

Согласно ГОСТу 17.2.1.01-76 выбросы в атмосферу классифицируют:

1) по агрегатному состоянию вредных веществ в выбросах, это - газообразные и парообразных (S0 2, CO, NO x углеводороды и др.);

жидкие (кислоты, щелочи, органические соединения, растворы солей и жидких металлов); твердые (свинец и его соединения, органический и неорганический пыль, сажа, смолистые вещества и др.);

2) по массовому выбросу, выделяют шесть групп, т. / Сут .:

1) менее 0,01;

2) более 0,01- 0,1;

3) более 0,1 - 1,0;

4) более 1,0-10;

5) более 10-100;

6) более 100.

В связи с развитием авиации и ракетной техники, а также интенсивным использованием авиационных и ракетных двигателей в других отраслях хозяйства, существенно вырос их общий выброс вредных примесей в атмосферу. Однако, на долю этих двигателей приходится пока не более 5% токсичных веществ, поступающих в атмосферу от транспортных средств всех типов.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее