Навигация
Воздушный и космический транспорт
32720
знаков
3
таблицы
0
изображений
4 Воздушный и космический транспорт
В наше время воздушному транспорту отводится особая роль. Прежде всего, он развивается как пассажирский транспорт и занимает второе (после железнодорожного) место в пассажирообороте всех видов транспорта в междугороднем сообщении. Доля же в грузовых перевозках невелика.
В среднем один реактивный самолет, потребляя в течение 1 часа 15 тонн топлива и 625 тонн воздуха, выпускает в окружающую среду 46,8 тонн СО2 , 18 тонн паров воды, 635 кг угарного газа, 635 кг окиси азота, 15 кг окиси серы, 2,2 кг твердых частиц. Средняя длительность пребывания этих веществ в атмосфере составляет примерно два года.
Исследования состава продуктов сгорания двигателей, установленных на самолетах “Боинг-747”, показали, что содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работы двигателя (табл. 4.1.).
Таблица 4.1.
| Число оборотов двигателя | Содержание г/кг топлива | ||
| СО | NOx | CnHm | |
| 0.56 n* | 87.9 | 0.7 | 9.8 |
| 0.83 n | 2.3 | 1.5 | 0.3 |
| 0.90 n | -- | 4.4 | -- |
n – номинальное число оборотов двигателя
Как следует из таблицы 4.1., высокие концентрации СО и CnHm характерны для двигательных установок, работающих на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота NOx (NO, NO2, N2O5) существенно возрастает при работе на режимах близких к номинальному (взлет, набор высоты, полетный режим).
Оценка суммарного количества основных загрязнителей, поступающих в воздушную среду контролируемой зоны аэропорта гражданской авиации в результате его производственной деятельности (без учета загрязнения воздуха спецавтотранспортом и другими наземными источниками), показывает, что на площади около 4 км² выделяется в атмосферу за одни сутки от 1000 до 1500 кг окиси углерода, 300-500 кг углеводородных соединений и 50-80 кг окислов азота. Такое количество выделяемых вредных веществ при неблагоприятном сочетании метеорологических условий может приводить к повышению их концентраций до значительных величин.
При чрезвычайных и аварийных ситуациях самолеты вынуждены сливать в воздухе излишнее топливо для уменьшения посадочной массы. Количество топлива, сливаемого самолетом за один раз, колеблется от 1-2 тыс. до 50 тыс. литров. Испарившаяся часть топлива рассеивается в атмосфере без опасных последствий, однако неиспарившаяся часть достигает поверхности земли и водоемов и может вызвать сильные местные загрязнения. Доля неиспарившегося топлива, достигающего поверхности земли в виде капель, зависит от температуры воздуха и высоты слива. Даже при температуре более 20° С на землю может выпадать до нескольких процентов сливаемого топлива, особенно при сливе на малых высотах.
Загрязнение воздушной среды транспортом с ракетными двигательными 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 так же при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания топлива, состоящих из O, NOx и др.
При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются H2O, CO2, HCl, CO, NO, Cl, а также твердые частицы Al2O3 со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм).
В двигателях космического корабля “Шатл” сжигается как жидкое, так и твердое топливо. Продукты сгорания топлива по мере удаления корабля от Земли проникают в различные слои атмосферы (табл. 4.2), но большей частью в тропосферу.
В условиях запуска у пусковой системы образуется облако продуктов сгорания, водяного пара от системы шумоглушения, песка и пыли. Объем продуктов сгорания можно определить по времени (обычно 20 с) работы установки на стартовой площадке и в приземном слое. После запуска высоко температурное облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под действием ветра на расстояние 30 – 60 км, оно 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. Масштабы разрушения озонового слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью полетов сверхзвуковых самолетов.
Таблица 4.2
| Атмосферный слой | Высота, км | Продукты сгорания, кг | ||||||
| HCl | Cl | NO | CO | CO2 | H2O (пар) | Al2O3 | ||
| Приземный слой | 0 – 0,5 | 24666 | 2741 | 1697 | 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 |
За 40 лет существования космонавтики в СССР и позднее России произведено свыше 1800 запусков ракет-носителей. По прогнозам фирмы Aerospace в XXI в. 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.
Похожие работы
... природных ресурсов и обеспечения экологической безопасности. Экологический менеджмент – отражение государственной политики в области охраны окружающей среды и обеспечение экологической безопасности населения. Технологии защиты атмосферы от промышленных загрязнений. Источником таковых есть: хозяйственная деятельность; эрозии; антропологические изменения. ЗОС (загрязнители окружающей среды): ...
... Величина ∑ КОП для АО «Васильковский ГОК» составляет 312407.4 что КОП<103. Пограничным условиям для деления предприятий на категории опасности АО «Васильковский ГОК» относится к II категории опасности. 2.7 Влияние АО «Васильковский ГОК» на состояние окружающей среды Климатические условия. Климат района резко континентальный с долгой, холодной зимой и коротким, жарким летом. На ...
... расчеты свидетельствуют, что в целом по России ежегодно в водно-болотные угодья попадает до 1400 т свинца. В табл. 1 приведены сравнительные данные по источникам загрязнения окружающей среды Российской Федерации свинцом. Анализ приведенных в ней материалов свидетельствует, что несомненным лидером в загрязнении свинцом всех компонентов природной среды России является автотранспорт (примерно 70% ...
... и защитное значение. Антропогенный объект – объект, созданный человеком для обеспечения его социальных потребностей и не обладающий свойствами природных объектов. К видам негативного воздействия на окружающую среду относят: - выбросы в атмосферный воздух загрязняющих и других веществ; - сбросы загрязняющих веществ, иных веществ и микроорганизмов в поверхностные водные объекты, подземные ...
0 комментариев