"Мы на много десятилетий опередили мир": Корреспондент "РГ" встретился с единственным оставшимся в живых членом экипажа первого в мире самолета на водороде
Из волчьей стаи
Самолет Ту-154 хорошо известен, он был самым массовым в СССР. Его выпустили больше тысячи, а вот Ту-155 - в одном экземпляре. Это обычный Ту-154Б, который был переоборудован для участия в экспериментах: один из трех двигателей заменили на "криогенный", внутри разместили бак для хранения жидкого водорода. Внешне Ту-155 от пассажирского Ту-154 отличит лишь сведущий в авиации человек. Но при всей "обычности" он стал прорывом науки: мы на много десятилетий опередили мир.
Первоначально в качестве топлива использовался жидкий водород (температура до -253°C). Однако, несмотря на все плюсы, такое топливо оказалось крайне дорогостоящим, и в дальнейшем самолет переоборудовали на сжиженный природный газ (температура -162°C).
Ту-155 поднял в воздух экипаж под командованием заслуженного летчика-испытателя Владимира Севанькаева. Второй пилот - Андрей Талалакин, бортинженер - Анатолий Криулин, второй бортинженер - Юрий Кремлев, инженер-испытатель - Валерий Архипов.
Из этой пятерки четырех уже нет с нами. Я встретился с единственным участником испытаний - Валерием Владимировичем Архиповым. Экспериментатор-исследователь из ЛИИ им. Громова, человек из легендарной "волчьей стаи" (так называли группу космонавтов летчиков-испытателей, готовившихся к полету в космос на "Буране", которой командовал Игорь Волк). Но в 1984 году Архипова вызвал к себе министр авиапромышленности СССР Иван Силаев и сказал, что стране нужен самолет на водородных двигателях: "Ты и опытный, и перспективный, ты сможешь".
- В 1970-х президент Академии наук СССР Александров и академик Легасов дали импульс к исследованиям в этой области, - рассказывает Архипов. - Разработки велись под шифром "Холод". Всего их было пять: от "Холода-1", это первые исследования, до "Холода-5", создания двухтопливного двигателя на сжиженном природном газе и на керосине. Двигатель НК-88 на водороде создавали в Самаре (тогда - Куйбышев) в КБ под руководством академика Кузнецова. А вариант НК-89 хотели применять в проекте Ту-156. Но программа была прекращена.
Подъемная сила
Валерий Владимирович, а почему другие страны не увидели перспектив водорода?
Валерий Архипов: Видели они перспективы, занимались. Американцы на В-57 в 1957 году проводили эксперименты с водородом.
B-57 - британский бомбардировщик, по лицензии его выпускали и в США. У него два двигателя, но оба на керосине.
Валерий Архипов: Один самолет в декабре 1955 года передали NASA. Проект был засекречен, получив название Project Bee. В основном в 1955 и 1956 годах американцы экспериментировали с водородом на земле, в испытательных камерах. И только в феврале 1957 года B-57B в течение нескольких минут летал на водороде над озером Эри.
Но почему же тогда первые мы, а не американцы?
Валерий Архипов: Давайте посмотрим, что они сделали. Установили на самолет два дополнительных бака: с газообразным гелием и водородом. Гелий выдавливает водород в двигатель, который некоторое время работает, а после сжигания водорода выключается. Это "эффект зажигалки": водород - в горячий двигатель. Да, некоторое время он работал. Это эксперимент, который не получил продолжения. У нас же выполнялись полеты на водородном двигателе, работающем на различных режимах, от взлета до посадки. На водороде мы летали пять раз, потом еще 70 на сжиженном газе. В ходе полетов установили 14 мировых рекордов.
Испытания проходили где-нибудь над безлюдной Сибирью?
Валерий Архипов: Нет, почему же. Из Москвы на газе летали в Братиславу, Ниццу, Ганновер.
А почему американцы остановили свой проект?
Валерий Архипов: Потому что водород тогда был очень дорог. А нефти много, и казалось, что она бесконечна. Ведь их испытания проводились до нефтяных шоков 1970-х годов.
Сейчас им так уже не кажется. Читаю новости из Калифорнии, там в разгаре создание семейства "водородных" самолетов. Испытания проходят в Великобритании, сама компания создана выпускниками нашего МФТИ, которые занимались низкими температурами в Институте физических проблем имени Капицы. Интернационал. И эти проекты настолько многообещающие, что в них вложились фонды Билла Гейтса и Джеффа Безоса, а журнал Time их водородный авиадвигатель включил в список лучших изобретений 2020 года. Сначала они создали шестиместный самолет, в 2024 году обещают вывести на рынок 19-местный. А к 2028 году намерены обеспечить водородными движками самолеты от 50 пассажиров.
Валерий Архипов: Нам надо делать свое - в этом и суть! В 1990 году мы опережали ведущих разработчиков криогенной авиатехники на десятки лет. Наш турбонасосный агрегат создавали по принципу тех, что используются в ракетных двигателях. Но... Все работы были прекращены. За исключением инициативных разработок отдельных КБ, которые не финансировались государством. А ведь все уже было готово к тому, чтобы создать самолет, который на первом этапе использовал бы сжиженный природный газ, с последующим переходом на водород. Нужно было лишь выделить деньги, причем небольшие.
Первый полет Ту-156 планировался на 2001 год, однако проект был свернут. Также планировалось модифицировать самолеты Ту-204 до варианта Ту-206, и еще ряд других проектов перспективных самолетов, работающих на криогенном топливе, но получить финансовую поддержку так и не получилось. Авиапромышленность планомерно разрушалась. А интересных проектов было немало, в частности, у нас начали создавать двухтопливный самолет: мог летать и на керосине, и на природном газе. Кстати, перспективное направление для самолетов и вертолетов, работающих в районах Крайнего Севера и Арктики.
Есть одна у летчика мечта
Какова судьба вашего Ту-155? Он сохранился?
Валерий Архипов: Чудом! Его ведь хотели уничтожить при съемках одного из современных кинофильмов: поджечь для киношного эффекта. Но самолет уцелел, сейчас стоит на аэродроме ЛИИ им. Громова в Жуковском. Водородный двигатель демонтирован, но сохранился, да и не в одном экземпляре. Я считаю, что из этого самолета нужно сделать музей. Это будет памятник началу водородной эры. Чтобы молодежь приходила и гордилась нашими достижениями, чтобы люди видели результат научно-технического прогресса.
В прошлом году взлетел пассажирский "водородный" HY4 в Германии. Ведут подобные работы в Японии, Китае и других странах. Пока преобладают небольшие самолеты: пропеллер крутит электромотор, который подпитывают водородной энергетической установкой. Т.е. это скорее эпоха водородных гибридов. А ваш классический Ту-155, в салоне которого огромный бак на 17,5 куба с жидким водородом, - он еще морально не устарел?
Валерий Архипов: Актуален! Только у нас ведь была летающая лаборатория. Бак, конечно, должен стоять не в салоне, его можно разместить над фюзеляжем в дополнительном обводе. Или в нижних багажных отделениях. Да можно и по классической схеме - в крыле. В туполевском КБ занимались различными вариантами компоновок, в том числе и для лайнера Ту-204: над фюзеляжем. В небольших самолетах для местных воздушных линий - в мотогондолах для двигателей. Вариантов масса.
А для военной авиации это, наверное, не очень перспективное направление? Скажем, штурмовик с жидким водородом или сжиженным газом в баках - плохая идея?
Валерий Архипов: Сжиженный природный газ прекрасно подходит для самолетов военно-транспортной авиации. А что касается взрывоопасности, то наука и техника не стоят на месте. Сейчас созданы надежные трубопроводные топливные системы, бездренажные системы хранения и многое другое. Мы научились компенсировать опасности, в частности применяя ингибиторы, которые замедляют реакцию на взрыв. Но всем этим надо заниматься, и не только в теории. А мы уже отстаем даже в производстве водорода. Нужны масштабные проекты, которые будут создавать мультипликативный эффект в науке и технических решениях. Самые перспективные проекты для нашей страны, как я считаю, - создание полностью отечественных среднемагистрального и регионального грузопассажирских самолетов на сжиженном природном газе. Необходима аэродромная инфраструктура для эксплуатации таких летательных аппаратов. С прицелом последующего перехода на водород.
На это уйдет не одно десятилетие.
Валерий Архипов: Это если с чистого листа. А у нас есть задел: по части самолета - у "туполевцев", по силовым установкам - в КБ "Кузнецов" в Самаре. Так что речь не идет о десятилетиях. Уверен: при хорошей организации - нужно пять лет для создания летательного аппарата на сжиженном природном газе. С вовлечением ветеранов отрасли и с привлечением молодежи, которая поднимет это дело. Но только при централизованном управлении.
Да, возвращаясь к теме опасности водорода. Мы, испытатели, в 1980-х рисковали жизнью, и очень серьезно. Конечно, были и утечки, и иные проблемы. Но крупных инцидентов не было, шли осторожно. И у нас все получилось.
Наградили?
Валерий Архипов: Двое из экипажа удостоены звания Героев России: командир Владимир Севанькаев и второй пилот Андрей Талалакин. Остальные получили ордена Мужества. Но дело не в наградах. И даже не в том, что в 1980-х годах, опередив 35 лет назад все ведущие авиационные державы мира, мы не смогли воспользоваться полученными преимуществами. Прошлое надо знать и помнить, но давайте смотреть в будущее. Сейчас мы опять в точке принятия решения, на пороге новой энергетики. Нельзя упустить время.
Простите за нескромный вопрос: вам ведь уже за 70. Вы на заслуженном отдыхе?
Валерий Архипов: С моим возрастом все верно. А вот с отдыхом - нет, сейчас как-то не до отдыха. Не то время. Здоровье позволяет - я работаю.
Три вопроса о водороде
Зачем авиации становиться криогенной? Какая необходимость переводить самолеты на жидкий водород, когда есть проверенный временем авиакеросин?
Криогенная авиация - это образное выражение. Дословно: замороженная. Но "морозят" только горючее: из-за того что водород - очень летучий газ, хранить его в жидком состоянии можно, лишь охладив до минус 253 градусов по Цельсию. Из-за чего его хранение, транспортировка и размещение в баках самолета намного сложнее и затратнее, чем в случае с хрестоматийным авиакеросином.
А еще водород взрывоопасен. В свое время была настоящая водородная фобия мирового масштаба под названием "синдром Гинденбурга". В далеком 1937 году в США взорвался и сгорел дирижабль "Гинденбург", наполненный водородом. Погибли 36 человек, что привело к закату эры водородных дирижаблей. Хотя между газом в том дирижабле и современными топливными водородными элементами мало общего. Но если технические проблемы могут решаться быстро, то фобии остаются навсегда.
Наконец, не совсем верно утверждение, что водородные моторы экологически идеальны и безвредны для окружающей среды. Да, сгорая, водород дает почти безвредные отходы: воду и немного азотных окислов. Но экологичность целиком и полностью зависит от способа, которым вы водород получаете. А там широкий спектр технологий: от "зеленых" до тех, которые ничуть не экологичнее переработки нефти. И чем дешевле способ, тем он "грязнее".
Тогда в чем же преимущества водорода перед керосином?
Жидкий водород намного легче керосина, почти втрое энергоэффективнее (теплота сгорания водорода в 2,8 раза выше), а высокая полнота сгорания позволяет уменьшить вес двигателя.
Так "эпоха водорода" - это миф или объективное будущее человечества?
Водород не надо идеализировать, но водородная эпоха уже наступила: японцы с 2014 года серийно выпускают "Тойоту" на водороде, а к 2050-му поставили задачу перевести на водород весь дорожный транспорт. По Германии ходит немецко-французский водородный поезд. А в шотландском Абердине уже целый автопарк автобусов на водородных топливных элементах. Мы анонсировали водородную версию лимузина Aurus Senat. И все больше стран вовлечено в авиационную "водородную гонку". И дело тут уже не только в борьбе за экологию. Все понимают, что нефть рано или поздно, но закончится. А водород - он с нами до момента, пока на Земле не закончатся воздух и вода. То есть пока мы дышим - он наш. И те, кто сегодня на обочине водородных технологий, однажды проснутся на обочине прогресса.
