গত শতাব্দীর সত্তরের দশকের শেষের দিকে ভূতাত্ত্বিকদের হতাশাবাদী ভবিষ্যদ্বাণী পরবর্তী দশ বছরে তেলের রিজার্ভের সম্ভাব্য তীক্ষ্ণ হ্রাস সম্পর্কে শক্তির বিকল্প উত্সের সন্ধানের দিকে পরিচালিত করেছিল। এটা হাইড্রোজেন হতে পারে. একদিকে, এটি সর্বোত্তম পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ জ্বালানী (একটি ক্যালোরিফিক মান যা ঐতিহ্যগত কেরোসিনের চেয়ে তিন গুণ বেশি), যা জ্বলনের সময় শুধুমাত্র জল নির্গত করে। অন্যদিকে, এটি একটি বিস্ফোরক পদার্থ যা বাতাসের সাথে মিশতে দেয় না, সংরক্ষণ করা এবং পরিবহন করা কঠিন।
এ দিকে কাজ শুরুর পর দশক পেরিয়ে গেছে। ইউএসএসআর-এ প্রথম ওকেবি এনডি-তে তরল হাইড্রোজেন জ্বালানি অধ্যয়ন শুরু করে। এন-১ রকেটের জন্য তরল-চালিত ইঞ্জিনের উন্নয়নে কুজনেটসভ। 1 এর দশকের প্রথম দিকে, তরল হাইড্রোজেন ব্যবহার করার প্রশ্ন বিমান. এটি একটি ঘটনা দ্বারা অনুসরণ করা হয়েছিল যা আমাদের ক্লাসিক্যাল হাইড্রোকার্বন জ্বালানীর প্রতি আমাদের মনোভাব পুনর্বিবেচনা করতে বাধ্য করেছিল।
ক্রায়োজেনিক জ্বালানীতে বিমান চলাচলের রূপান্তরকে সমর্থনকারী প্রথম ব্যক্তিরা ছিল সামরিক, যারা দেশের প্রতিরক্ষা সক্ষমতার জন্য দায়ী। এটি কৌতূহলজনক যে বিমান চলাচলের জন্য হাইড্রোজেন জ্বালানীর পছন্দটি মিলেছিল, যেমনটি দেড় দশক আগে হয়েছিল, এইবার বুরান আরেকটি দেশীয় মহাকাশ ব্যবস্থা তৈরি করে। লঞ্চ যানের প্রধান পর্যায়ের জ্বালানী জুটি ছিল তরল অক্সিজেন এবং হাইড্রোজেন, যার জন্য দ্বিতীয় উপাদানটির জন্য প্রযুক্তি এবং উত্পাদন সরঞ্জামের বিকাশ প্রয়োজন।
বিমান চলাচলের জন্য ক্রায়োজেনিক ফুয়েল সিস্টেম তৈরির কাজ শুরু হয় ডিজাইন ব্যুরোতে যার নাম এ.এন. টুপোলেভ। সুপরিচিত যাত্রীবাহী লাইনার Tu-154-এর ভিত্তিতে, একটি উড়ন্ত পরীক্ষাগার প্রস্তুত করা হয়েছিল, যা উপাধি Tu-155 পেয়েছিল। প্রোটোটাইপের বিপরীতে, স্ক্রিন-ভ্যাকুয়াম তাপ নিরোধক সহ 20 কিউবিক মিটার পর্যন্ত তরল গ্যাসের ক্ষমতা সহ একটি ট্যাঙ্ক যা দীর্ঘ সময়ের জন্য -253 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা বজায় রাখতে সক্ষম যাত্রী বগির লেজ বিভাগে ইনস্টল করা হয়েছিল। নিরাপত্তা বিমান চলাচলে নজিরবিহীন ব্যবস্থা নেওয়া হয়েছে। একটি বৈদ্যুতিক তার ক্রায়োজেনিক ট্যাঙ্কের মধ্য দিয়ে যায় নি। নিষ্কাশন ব্যবস্থা দ্রুত ইঞ্জিন এবং স্ট্যাটিক বিদ্যুতের উত্স উভয় থেকে প্রয়োজনীয় নিরাপদ দূরত্বে ট্যাঙ্ক থেকে উদ্বায়ী হাইড্রোজেন বাষ্প সরিয়ে দেয়। ফ্লাইং ল্যাবরেটরির জন্য, পাওয়ার প্ল্যান্টের অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য 30 টিরও বেশি অতিরিক্ত অন-বোর্ড সিস্টেম ডিজাইন এবং তৈরি করা হয়েছিল।
বিমানের তিনটি ইঞ্জিনের ডানদিকে একটি পরিবর্তিত NK-88 দিয়ে প্রতিস্থাপন করা হয়েছিল যা গ্যাস জ্বালানীতে চলত। একই সময়ে, বেশ কয়েকটি কঠিন কাজ সমাধান করতে হয়েছিল। গ্যাস জ্বালানি সরবরাহ করার জন্য, সাধারণ পাম্পের পরিবর্তে, একটি উচ্চ-চাপ টার্বোপাম্প ইউনিট স্থাপন করতে হয়েছিল, যা রকেটে ব্যবহৃত হয় এবং টার্বোফ্যান কম্প্রেসার পর্যায়গুলির একটি থেকে নেওয়া বায়ু দ্বারা চালিত হয়। প্রতিস্থাপিত ইঞ্জিন ইনজেক্টর।
এই ফর্মে, Tu-155 প্রথম পরীক্ষামূলক পাইলট V.A এর ক্রু দ্বারা উড্ডয়ন করা হয়েছিল। 1988 সালের এপ্রিলে সাভানকায়েভ। কিন্তু রকেট প্রযুক্তির জন্য যা ভাল বলে প্রমাণিত হয়েছিল, যখন মহাকাশ বস্তুর বাহকের গতিপথের সক্রিয় অংশটি কয়েক মিনিটের মধ্যে গণনা করা হয়, তখন তা বিমান চলাচলের জন্য অকাল হয়ে ওঠে।
যখন একটি তরলীকৃত হাইড্রোজেন পাওয়ার প্লান্টের উন্নয়ন চলছিল, ভূতত্ত্ববিদরা নতুন তেল ও গ্যাস ক্ষেত্র আবিষ্কার করেছিলেন। পরেরটির আমানতগুলি তেল এবং কয়লার মজুদকে ছাড়িয়ে বিশেষত বড় হয়ে উঠেছে। এটি সস্তা এবং আরও অ্যাক্সেসযোগ্য মিথেনে রূপান্তর নির্ধারণ করে। উপরন্তু, প্রাকৃতিক গ্যাসের ক্যালোরিফিক মান প্রধান বিমান জ্বালানী, কেরোসিনের তুলনায় 15% বেশি এবং এর ব্যবহার পরিবেশের উপর ক্ষতিকর প্রভাব কমায়। এবং এটিকে তরল আকারে সংরক্ষণ করার জন্য, হাইড্রোজেনের তুলনায় প্রায় 100 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা বেশি প্রয়োজন। তদতিরিক্ত, প্রাক-ফ্লাইট প্রস্তুতির প্রক্রিয়াতে, নাইট্রোজেন দিয়ে জ্বালানী ট্যাঙ্কগুলি পরিষ্কার করার প্রয়োজন নেই, যা হাইড্রোজেন বায়ুর সাথে মিলিত হলে বিস্ফোরক গ্যাসের গঠনকে বাদ দেয়।
ফ্লাইং ল্যাবরেটরি চূড়ান্ত করা হয়েছিল, এবং 1989 সালের জানুয়ারিতে, মেশিনটি, যার মধ্যে একটি মোটর তরলীকৃত প্রাকৃতিক গ্যাস (LNG) ব্যবহার করে, বাতাসে নিয়ে যায়। এটি এবং পরবর্তী ফ্লাইটগুলি বিমান চালনায় মিথেন ব্যবহারের বাস্তব সম্ভাবনা দেখিয়েছিল।
ফ্লাইট গবেষণায়, Tu-155 10টি বিশ্ব রেকর্ড স্থাপন করেছে এবং মস্কো-ব্রাটিস্লাভা-নাইস-মস্কো এবং মস্কো-হ্যানোভার রুটে আন্তর্জাতিক ফ্লাইট করেছে।
Tu-155 ফ্লাইং ল্যাবরেটরির ব্যবহার বিমান ক্রায়োজেনিক সিস্টেমের আরও উন্নয়নের জন্য প্রয়োজনীয় অভিজ্ঞতা সঞ্চয় করা সম্ভব করেছে। এই মেশিনটি Tu-156 (Tu-154M সিরিয়াল লাইনারের উপর ভিত্তি করে) তৈরির জন্য এক ধরণের প্রয়োজনীয় ভিত্তি হয়ে উঠেছে এবং ব্যবসায়িক অপারেশনে বাণিজ্যিক পণ্যসম্ভার পরিবহনের উদ্দেশ্যে।
Tu-156-এ, এর পূর্বসূরীর বিপরীতে, NK-89 ইঞ্জিনগুলি ব্যবহার করা হয়েছিল, যা কেরোসিন এবং মিথেন উভয়ের উপর চলতে সক্ষম। NK-89 এর একটি টার্বোপাম্প ইউনিট রয়েছে যা টার্বোফ্যান কম্প্রেসার পর্যায়গুলির একটি থেকে নেওয়া বাতাস দ্বারা চালিত হয়। এর টারবাইনের পিছনে একটি তাপ এক্সচেঞ্জার রয়েছে। এটি তরল মিথেনকে বায়বীয় অবস্থায় পরিণত করে। এই ইঞ্জিনেরও মজুদ রয়েছে, বিশেষত, নাইট্রোজেন অক্সাইড কমাতে দহন চেম্বার উন্নত করার জন্য গবেষণা করা হয়েছিল।
ডিজাইন করার সময়, একটি এলএনজি ট্যাঙ্ক (ডানার নীচে এবং ফিউজলেজ সহ) রাখার জন্য প্রচুর সংখ্যক বিকল্প থেকে, একটি আপস বিকল্প বেছে নেওয়া হয়েছিল যা বিমানের অ্যারোডাইনামিক্স ধরে রেখেছিল। 13 টন ধারণক্ষমতার প্রধান ক্রায়োজেনিক ট্যাঙ্কটি পিছনের যাত্রীবাহী বগির পরিবর্তে স্থাপন করা হয়েছিল এবং 3,8 টন এলএনজির জন্য ডিজাইন করা সেন্টারিং ট্যাঙ্কটি যাত্রী কেবিনের মেঝেতে সামনের লাগেজ বগিতে স্থাপন করা হয়েছিল, যা গাড়ির জন্য রূপান্তরিত হয়েছিল। পণ্যের জন্য.
এলএনজি ট্যাঙ্কগুলি তর্কযোগ্যভাবে একটি বিমানের সবচেয়ে জটিল সরঞ্জাম, কারণ তাদের তাপমাত্রা কম রাখার চেয়ে আরও বেশি কিছু করতে হবে। অ্যালুমিনিয়াম খাদ দিয়ে তৈরি এবং 50 মিমি পুরু পলিউরেথেন ফোম নিরোধক দিয়ে আচ্ছাদিত, তারা 0,2 MPa পর্যন্ত অভ্যন্তরীণ চাপ সহ্য করে। এয়ারফ্রেম থেকে এলএনজিতে তাপ প্রবাহ কমাতে, ট্যাঙ্কগুলিকে বেশ কয়েকটি পয়েন্টে ফুসেলেজ থেকে সাসপেন্ড করা হয়। Tu-155-এর সাথে সাদৃশ্য অনুসারে, ক্রায়োজেনিক ট্যাঙ্কগুলির একটি নিষ্কাশন ব্যবস্থাও সজ্জিত ছিল, যা শুধুমাত্র জরুরী পরিস্থিতিতে মিথেন বাষ্প নিঃসরণ করতে দেয়।
1997 এর শুরুতে, Tu-156 প্রকল্প অনুসারে, বায়ু টানেলে ফুঁ দেওয়ার জন্য মডেলগুলি তৈরি করা হয়েছিল, লেআউটের কাজ শুরু হয়েছিল, একটি অগ্রিম নকশা প্রস্তুত ছিল এবং একটি খসড়া নকশার প্রস্তুতি পুরোদমে ছিল।
ফুসেলেজের পুনর্বিন্যাসের ফলে Tu-156-এর বহন ক্ষমতা 18 টন (একটি কার্গো Tu-154S-এর জন্য) থেকে 14 টন কমে যায়। একই সময়ে, এলএনজি ব্যবহার করে এই কার্গোর পরিবহণের পরিসর হওয়া উচিত কমপক্ষে 2600 কিমি, এবং কেরোসিনে - 3300 কিমি। পরেরটি নিয়মিত কেরোসিন ট্যাঙ্কের বড় ভলিউম দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। কিন্তু Tu-156 এর মুখোমুখি সমস্যাগুলি সমাধানের জন্য, এটি গুরুত্বপূর্ণ নয়। একই সময়ে, দুটি জ্বালানী সিস্টেমের উপস্থিতি মেশিনের অপারেশনাল টেস্টিং এবং গতিশীলতাকে ব্যাপকভাবে সরল করে, কারণ এটি আপনাকে এমন বিমানবন্দরগুলিতে উড়ে যেতে দেয় যেখানে এলএনজি উত্পাদন এবং স্টোরেজের জন্য সরঞ্জাম নেই।
এটি উল্লেখ করা উচিত যে জরুরী পরিস্থিতিতে এলএনজি থেকে কেরোসিনে রূপান্তরিত হতে প্রায় 5 সেকেন্ড সময় লাগবে, যা ফ্লাইটের নিরাপত্তা বৃদ্ধি করবে। যাইহোক, ব্যাপক শোষণের জন্য, গ্যাসকে তরল অবস্থায় রূপান্তর করার জন্য বিমানবন্দরে মিনি-প্ল্যান্ট তৈরি করা এবং গ্যাস ভর্তি সরঞ্জাম তৈরি করা প্রয়োজন।
এটি জানা যায় যে পাইপলাইনে গ্যাস উচ্চ চাপের মধ্যে রয়েছে এবং গ্যাস পাম্পিং স্টেশনগুলিতে এটি সংকুচিত করতে প্রচুর শক্তি ব্যয় করা হয়। বেশিরভাগ বিমানবন্দর প্রধান গ্যাস পাইপলাইনের কাছাকাছি অবস্থিত বলে বিবেচনা করে, গ্যাস বিতরণ স্টেশনে চাপ কমে যাওয়ার কারণে এলএনজি পাওয়া যেতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, বহু-পর্যায়ের সম্প্রসারণের সাথে, এর তাপমাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা যেতে পারে। এর মানে মিথেনকে তরল অবস্থায় রূপান্তর করতে কার্যত কোনো অতিরিক্ত শক্তির প্রয়োজন হয় না।
Tu-156 এর উপস্থিতি এই ধরণের জ্বালানীর উল্লেখযোগ্যভাবে কম খরচে বিমান চলাচলে (যার মজুদ আগামী 100-150 বছরে শেষ হবে না) ভবিষ্যতে তরল প্রাকৃতিক গ্যাসের ব্যাপক ব্যবহারের জন্য পূর্বশর্ত তৈরি করতে পারে।
1999 সালের বসন্তের মধ্যে, ASTC im. টুপোলেভ আনুষ্ঠানিকভাবে ঘোষণা করেছেন যে বিশ্বের প্রথম বেসামরিক বিমান Tu-156 উৎপাদনের জন্য কোন প্রযুক্তিগত সমস্যা নেই, যা অপারেশনের জন্য তরলীকৃত প্রাকৃতিক গ্যাস ব্যবহার করে। প্রথম নমুনা তৈরির জন্য প্রযুক্তিগত ডকুমেন্টেশন ইতিমধ্যে 70% প্রস্তুত ছিল। বিশেষজ্ঞের অনুমান অনুসারে, Tu-154 লাইনারটিকে Tu-156-এর গ্যাস সংস্করণে রূপান্তর করার খরচ শুধুমাত্র 700 হাজার থেকে 1,1 মিলিয়ন ডলার হওয়া উচিত ছিল।
ক্রায়োজেনিক এভিয়েশনের প্রতি আগ্রহ বেড়ে যায় সেই সময়ে বিদেশেও। এটা বলাই যথেষ্ট যে বোয়িং কোম্পানি তথ্যটিতে খুব আগ্রহী ছিল এবং Tu-144-এর সাথে সাদৃশ্য দিয়ে যৌথ গবেষণা পরিচালনা করার প্রস্তাব দিয়েছিল। পশ্চিম এছাড়াও Tu-155 বিমানের দিকে মনোযোগ দিয়েছে, এটি অধিগ্রহণের চেষ্টা করছে, স্পষ্টতই যাদুঘরের জন্য, যদিও অন্যান্য পরিকল্পনাগুলি "আর্কাইভাল ডাস্ট" এর মাধ্যমে দৃশ্যমান ছিল।
পরীক্ষার প্রোগ্রাম অনুসারে Tu-156 100 টিরও বেশি ফ্লাইট করেছে। তবে এর পর প্লেনটি পার্ক করা হয়। এয়ারলাইনারটিকে সিরিজে রাখতে এবং টিউ-12,5 ব্র্যান্ডের অধীনে এটিকে প্রত্যয়িত করার জন্য রাষ্ট্রের কাছে মাত্র 156 মিলিয়ন ডলারের বাজেটের তহবিল ছিল না।
উত্স:
Gurov V. একটি হাইড্রোজেন ইঞ্জিন সহ অনন্য বিমান Tu-155 // ইঞ্জিন। 2013. নং 5. P.4-6।
কান্দালভ এ., ডাফি পি.এ.এন. টুপোলেভ: ম্যান অ্যান্ড হিজ প্লেন। এম.: মস্কোভস্কি রাবোচি, 1999. এস. 195-198।
ভাসিলিভ এন. ভবিষ্যতের স্মৃতি: Tu-156 বিমান সম্পর্কে // উইংস অফ দ্য মাদারল্যান্ড। 1999. নং 8। পৃষ্ঠা 13-14।
Rigmant V. চিহ্নের অধীনে "ANT" এবং "Tu" // Aviation and Cosmonautics. 2000. নং 3। পৃষ্ঠা 40-41।
টুপোলেভ এ. একটি পরিষ্কার আকাশের একটি রূপ // যুবকদের জন্য কৌশল। 1989. নং 1। পৃষ্ঠা 18-21।