Лазерную «сигнализацию», срабатывающую при наличии капель воды в авиационном топливе, разработает студент Самарского университета им. Королёва (вуза-участника национального проекта «Наука и университеты»). Инновационная система поможет предотвращать ЧП, связанные с образованием льда в топливе во время полета. Подобных систем в России пока нет, и разработка поможет решить задачу импортозамещения зарубежных аналогов.
«При заправке авиатехники в аэропортах необходим тщательный мониторинг наличия капель воды в топливе. Некоторое количество воды попадает в керосин прямо из окружающей атмосферы, также в топливо может попасть конденсат со стенок топливного резервуара. Во время полета, когда температура за бортом ниже нуля, в керосине из капелек воды могут образовываться кристаллы льда, что приводит к возникновению ледяных „засоров“ в системе топливоподачи. Это чревато перебоями в работе двигателей и может стать причиной авиакатастрофы», — рассказал автор проекта, студент Естественнонаучного института Самарского университета им. Королёва Андрей Пономарев.
Устройство будет устанавливаться на авиационные топливозаправщики и по принципу своей работы будет напоминать систему лазерной сигнализации — когда вокруг объекта создается сеть из лазерных лучей. Самарская система контроля внутри топливопровода будет просвечивать лазером закачиваемое в самолет топливо в поисках вкраплений воды. Если датчик обнаружит хоть капельку, лазерный луч рассеется на ней и сработает тревога.
«В ходе заправки в аэропортах ведется постоянный контроль содержания воды в топливе, причем самыми разными способами. Оптический метод контроля отличается бóльшим быстродействием и высокой точностью, его можно использовать в непрерывном режиме работы, но, к сожалению, отечественных датчиков подобного типа в России пока не производят, а зарубежные оптические датчики очень дорогие, порядка 20 тысяч евро. Наша же система в случае ее серийного производства будет стоить на порядок дешевле, при этом все комплектующие в ней будут отечественными», — подчеркнул Андрей Пономарев.
В качестве излучателя в системе разработчик планирует использовать диодный лазер определенной длины волны. Через передающую оптику луч лазера внутри трубопровода будет мониторить поток топлива, попадая на специальную отражающую поверхность. Если в керосине окажутся капли воды, луч рассеется, изменится интенсивность сигнала, попадающего на приемный фотодиод. По уровню электрического сигнала система определит концентрацию воды в топливе.
Она будет обладать высокой чувствительностью: датчик сможет в реальном времени автоматически обнаруживать воду в концентрации одной массовой доли на миллион, что сопоставимо с требованиями к предельно допустимым параметрам в авиации. Одна массовая доля на миллион в этом случае будет означать около 1 миллилитра воды — это примерно одна пятая чайной ложки — на 1 тонну керосина. Быстродействие срабатывания прибора составит доли секунды, и при обнаружении лишней воды в топливе можно будет оперативно остановить его подачу.
Проект мониторинга воды в авиационном топливе победил во Всероссийском конкурсе «УМНИК-Фотоника» и получил финансовую поддержку Фонда содействия инновациям.
Автор разработки рассчитывает, что проект будет реализован в течение двух лет. В настоящее время на лабораторной экспериментальной установке студент проводит исследования, по результатам которых он создаст рабочий макет датчика.
