Программа компании направлена на определение того, как нынешние конструкции двигателей компании работают на «чистых» SAF и какие перспективные модификации могут принести им пользу
Компания Rolls-Royce, уделяющая пристальное внимание сокращению выбросов углекислого газа в авиационной отрасли, с нетерпением ждет того дня, когда экологичное авиационное топливо (SAF) станет более доступным, и на этой неделе начнет изучать возможность использования 100-процентного SAF на одном из своих двигателей.
Двигателестроитель проведет наземные испытания с одним из своих двигателей Trent на стенде в своем испытательном центре в Дерби, Великобритания, с использованием SAF, произведенного World Energy в Калифорнии и доставленного SkyNRG.
Программа направлена на определение того, как нынешние конструкции двигателей компании работают на «чистых» или неразбавленных SAF и какие перспективные модификации могут принести им пользу. По словам Саймона Берра, директора компании по разработке продуктов и технологий, в новом году в Германии для тестов со 100%-ным SAF Rolls-Royce будет использовать двигатель семейства Pearl, который устанавливается на Gulfstream G700 и Bombardier Global 5500/6500. «Я бы сказал, что меня меньше беспокоит запуск двигателя в полете и его работоспособность», - сказал Берр изданию AIN. «Я не думаю, что эти вещи являются серьезным предметом для беспокойства, а в основном вызывает наибольшее беспокойство проблема герметизации топливной системы».
В настоящее время, чтобы его можно было рассматривать как упрощенную замену для стандартного Jet-A и чтобы соответствовать спецификации ASTM D7566, SAF должен быть разбавлен, чтобы гарантировать присутствие надлежащего количества ароматических соединений, которых обычно не хватает в чистом биотопливе.
«Этот вид топлива имеет низкое содержание ароматических веществ, и это дает положительный результат, поскольку вы, вероятно, получите меньше выбросов твердых частиц», - пояснил Берр. «Обратной стороной является то, что в системах уплотнений, некоторые типы уплотнений, особенно нитрилы, набухают при контакте с реактивным топливом, и проблема в том, что если вы переходите с реактивного топлива на SAF с низким содержанием ароматических веществ, уплотнения могут сжиматься и, как следствие, вы получите утечку».
Берр отметил, что в современных двигателях компании нитриловые уплотнения были заменены уплотнениями, изготовленными из синтетических материалов, таких как фторуглерод и фторкремний, на которые не влияет содержание ароматических веществ. «Я уверен, что топливо, которое мы тестируем, вполне удовлетворительно будет работать на всех наших двигателях», - сказал он, добавив, что вскоре он ожидает увидеть, что такой производитель, как Gulfstream, объявит об испытательном полете на 100% SAF.
«Но мы должны осуществлять поддержку наших двигателей на протяжении десятилетий, и поэтому мы должны проявлять усердие и задаваться вопросом: «Что нам потребуется, если мы хотим использовать 100-процентный SAF на двигателе, который был построен 30 лет назад?» В программе испытаний говорится, что Rolls-Royce будет постоянно пересматривать состояние рынка, чтобы решить, нужно ли начинать тестирование своих старых двигателей.
Помимо более низких выбросов углерода в течение жизненного цикла, SAF имеет другие преимущества по сравнению с обычным реактивным топливом, включая немного более высокую плотность энергии и лучшую термостабильность. «Jet-A на самом деле имеет довольно широкий диапазон спецификаций, и иногда топливо не очень термически стабильно, поэтому в конечном итоге в топливной системе образуется смола, и требуется дополнительное обслуживание», - сказал Берр. 100-процентный SAF предлагает улучшение в этой области на целых 50 градусов, что может открыть новые возможности для производителей с точки зрения конструкции двигателя, «но это был бы смелый человек, который в настоящий момент времени разработал двигатель только для мира SAF», - добавил он.
При рассмотрении вопроса об использовании чистого SAF следует учитывать не только конструкцию двигателей, но и всю топливную систему самолета. Эти системы могут также содержать уплотнения на основе нитрила, что может вызвать проблемы с утечкой. Хотя авиастроители могут вносить определенные изменения в свои новые конструкции, чтобы приспособиться к возможному использованию 100-процентного SAF, пока это вызывает другие проблемы.
«Проблема, к которой мы очень чувствительны, заключается в том, что вы не хотите, чтобы у вас была разная инфраструктура для двух разных видов топлива, типа дизель-бензин у автомобилей, и когда люди будут беспокоиться о том, что они заправяться неправильным топливом, со всеми опасностями, связанными с безопасностью полета», - сказал Берр. «В идеальном варианте нефтяные компании смогут создать рецептуру чистого SAF, который будет заменой с достаточным количеством ароматических веществ, так что это будет просто разновидность Jet-A, вы можете заправляться вперемешку и это не будет иметь значения».
Двигатель Trent, выбранный для испытаний, оснащен новой системой ALECsys (усовершенствованная система сгорания с низким уровнем выбросов), являющейся частью демонстрационной программы двигателя нового поколения с высокой степенью двухконтурности UltraFan, которая, как ожидается, обеспечит 25-процентную экономию топлива по сравнению со стандартным Trent. Берр настаивает на том, что результаты испытаний, которыми Rolls-Royce поделится, будут применимы к обычным двигателям. «Чтобы внести ясность, тест не имеет ничего общего с системой сгорания топлива, просто так получилось, что у нас есть опытный двигатель с очень передовыми измерениями выбросов, поэтому мы его используем».
В связи с тем, что настоящее время общий доступный объем SAF составляет лишь 0,1% мирового производства реактивного топлива, но перспективой повышения этого уровня до 2% в ближайшее десятилетие, Берр признал, что эти испытания заглядывают в будущее с точки зрения дальнейшего развития целей отрасли, а также собственных усилий Rolls-Royce, несмотря на то, что мир кардинально изменился. «COVID сжимает любой бюджет», - сказал он. «Тот факт, что мы делаем это, говорит, что мы считаем это важным».
