Специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) разработали программу для моделирования выбросов загрязняющих веществ от воздушного судна, образующихся при работе двигателя. Результаты помогут в создании санитарно-защитных зон (СЗЗ) вокруг аэропортов, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза. Санитарно-защитные зоны защищают жилую застройку от химического и физического воздействия, создавая экологический барьер при работе аэропорта. Их устанавливают на основе расчётов рассеивания загрязнений от двигателей самолетов с учётом фонового загрязнения. Границы определяют так, чтобы концентрация вредных веществ на внешней границе не превышала 1 ПДК.

Работа по созданию программы для оценки уровня загрязнения от воздушных судов проводилась по двум направлениям. Был разработан программный продукт для расчёта рассеивания загрязняющих веществ от движущихся источников. Используя программу, можно рассчитать уровень загрязнения на разных этапах взлётно-посадочного цикла.

Каждый этап имеет свои особенности. На этапе руления двигатели работают на режиме малого газа, на этапе взлёта – на максимальном режиме, что приводит к изменению состава и количества выбросов. Кроме того, экологический след каждого аэропорта индивидуален и зависит от интенсивности полётов, типа воздушных судов, инфраструктуры (геометрии рулежных дорожек, уклона взлетно-посадочных полос) и географического положения, которое влияет на характер рассеивания загрязняющих веществ.

Загрузив территорию аэропорта в программу, разработанную учеными НГТУ, можно выстроить траекторию движения самолёта и произвести расчет выбросов загрязняющих веществ самолетами за цикл «взлёт – посадка», а с помощью изолиний – визуализировать уровень их концентрации. В основе методики расчёта выбросов лежит система газодинамических уравнений, которая описывает процесс распространения примесей с учётом диффузии и переноса.

Второе направление работы учёных НГТУ – это оценка уровня и характера распространения загрязняющих веществ с учётом их химической активности и взаимодействия с отклоняющим устройством (газоотбойником). В авиации существует такое понятие, как «гонка двигателя» – плановая проверка работоспособности силовых установок на различных режимах, выполняемая на земле. Обязательным элементом для безопасного проведения испытаний являются газоотбойники, которые отклоняют и рассеивают мощный поток воздуха.

Используя существующие программные комплексы, учёные смоделировали сгорание топлива при максимальном режиме работы двигателя и режиме малой тяги с учётом конструкции газоотбойника и его расположения относительно сопла самолета. Были произведены расчёты эффективности газоотбойника при варьировании его удаления и определено расстояние, влияющее на рассеивание загрязняющих веществ. Результаты моделирования могут быть использованы при проектировании отклоняющего устройства и его местоположения.