О возможности широкой модификации вертолетов семейства Ми-8 и других летательных аппаратов для работы на газовом топливе и ее эффективности для некоторых регионов России

Вид материала

Подобный материал:

О возможности широкой модификации

вертолетов семейства Ми-8 и других летательных аппаратов

для работы на газовом топливе

и ее эффективности для некоторых регионов России

Как известно, цены на авиатопливо в нашей стране продолжают расти довольно высокими темпами, что резко снизило темпы прироста грузопассажирских перевозок. Особенно в тяжелом положении оказался Крайний Север России и другие регионы со слабо развитой дорожной инфраструктурой. Основным, часто единственным транспортным средством там являются вертолеты. А авиакеросин и другое жидкое топливо завозится из обжитых районов России. При этом, затраты на транспортировку жидких топлив дополнительно увеличивают и без того их высокую стоимость.

В результате высокий уровень тарифов на авиаперевозки, а также недостаточная платежеспособность населения сделал воздушный транспорт практически недоступным для большинства местного населения, препятствуя его перемещению как внутри региона, так и вне него. И выход вроде бы один – просить у бюджета дотации, так как надежды на снижение стоимости топлива ни в ближайшее время, ни, тем более, в перспективе не предвидится.

Однако решение есть. Еще более 20 лет назад институты авиационной и нефтегазовой промышленности: ЦАГИ, ЦИАМ, ГосНИИ ГА и НИПИгазпереработка предложили новое «авиационное сконденсированное топливо», сокращенно – АСКТ (ТУ 39-1547-91), представляющее собой смесь сжиженных углеводородных газов, среди которых доминирует бутан. Его можно получать из попутных нефтяных и «жирных» природных газов на газоперерабатывающих и нефтеперерабатывающих заводах, в пунктах осушки природного газа, а также непосредственно на нефтегазопромыслах или в специально оборудованных точках по трассе продуктопровода, используя малогабаритные блочные установки (МГБУ) высокой заводской готовности. По ряду эксплуатационных показателей АСКТ превосходит авиакеросин. В частности, это топливо дешевле в 2-3 раза (в некоторых точках базирования авиационной техники на Севере цена газового и жидкого топлива может отличаться в 5-8 раз), экологически чище и менее агрессивно по отношению к конструкционным и уплотнительным материалам.

В конце 1987 года на летно-испытательном центре Московского вертолетного завода им. М.Л.Миля были проведены испытания экспериментального вертолета Ми-8ТГ, один из двигателей которого работал на сжиженном газе. Этот вертолет летал на всех режимах, характерных для вертолета Ми-8Т, и показал отличные результаты. Летный состав не заметил никакой разницы в пилотировании и работе силовой установки. Доволен был и технический состав: двигатель запускался с первого раза, выхлоп был чистый, на стенках камеры сгорания и лопатках турбины не было никаких сажистых отложений (возможно значительное увеличение ресурса работы двигателя), удельный расход двигателя уменьшился на 5% (за счет более высокой теплоты сгорания газа) и т.п. Всего газовый двигатель проработал около 50 часов.

В начале 90-х годов в ОАО «Московский вертолетный завод им.М.Л.Миля» при активном участии ОАО «Интеравиагаз» создан и прошел начальный этап испытаний первый в мире промышленный образец вертолета Ми-8ТГ (см.рис.1), оба двигателя которого могут работать как на АСКТ, так и на обычном авиакеросине, а также на их смесях. Осенью 1995 года двухтопливный вертолет был показан в полете на "Международном авиакосмическом салоне" в г.Жуковском и, учитывая его уникальность (подобных летательных аппаратов за рубежом не имеется), привлек внимание отечественных и зарубежных специалистов и прессы Весной 2000 года вертолет получил Диплом на выставке “Высокие технологии оборонного комплекса” в Москве на Красной Пресне, в феврале 2001 года вертолет был награжден Дипломом и Золотой Медалью на Первом Московском Международном салоне инноваций и инвестиций, а в ноябре 2006 года – удостоен Диплома Комитета по экологии ГосДумы РФ и Фонда им.В.И.Вернадского «За вклад в укрепление экологической безопасности и устойчивое развитие России».

Испытания показали, что при переходе на газовое топливо характеристики вертолета остаются практически неизменными, а некоторые даже улучшаются (в том числе и при эксплуатации в условиях пониженных температур). В частности, при полете вертолета на АСКТ при любой температуре окружающей среды обеспечивается дальность полета большая, чем на авиакеросине. А при заполнении газотопливных подвесных баков только авиакеросином могут быть получены дальности, реализуемые на обычных вертолетах семейства Ми-8 лишь в перегоночном варианте (при двух основных подвесных баках и двух дополнительных баках в салоне). При этом в газотопливном вертолете освобождается от топливных баков салон, в котором упрощается размещение людей и грузов. Кроме того, это повышает эксплуатационную пожаробезопасность вертолета.

Модификация двигателей и вертолета достаточно проста и может быть выполнена на любом авиаремонтном предприятии при наличии комплектующих изделий в течение 2-3 недель. Обслуживание вертолета на газовом топливе мало чем отличается от обычного.

Разработка наземной инфраструктуры обеспечения вертолетов газовым топливом не потребует решения сложных технических проблем. Многие входящие в нее элементы (стационарные хранилища, средства транспортировки и контроля и т.п.) давно применяются в нефтегазовой промышленности и выпускаются серийно для работы с пропан-бутаном, т.е. технологически освоены, и поэтому затраты на создание газотопливной инфраструктуры будут соизмеримы с затратами на аналогичные установки для традиционных топлив.

Технология производства АСКТ принципиально отработана в краснодарском ОАО «НИПИгазпереработка». Более того, на газоперерабатывающих (ГПЗ) и нефтеперерабатывающих (НПЗ) заводах, выпускающих в настоящее время автопропан, АСКТ можно получать, используя уже имеющееся оборудование (например, на Сургутском заводе стабилизации конденсата, на Пермском и Нижневартовском ГПЗ и др.). А «СИБУР» готов производить АСКТ практически на любом своем ГПЗ после небольшого их дооборудования.

Для нефтегазовой промышленности и наземного транспорта широкомасштабный перевод воздушного транспорта на газ интересен тем, что при промышленном производстве АСКТ из широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) можно реализовать безотходную технологию и получить на том же оборудовании соизмеримое с АСКТ количество автопропана марок ПА, ПБА или СПБТ.

Результаты работы вертолетостроителей, а также исследования, проведенные в ЦАГИ, ЦИАМ, ГосНИИ ГА, НИПИгазпереработка, ОАО "Интеравиагаз" и в самолетостроительных ОКБ, показали возможность, а главное, эффективность перевода на газ не только вертолетов, но и самолетов, главным образом региональной авиации (самолеты типа Ил-114, Як-40, Ан-2(3) и др.).

Особенно эффективен перевод воздушных и наземных транспортных средств на газовое топливо в нефте- и газодобывающих регионах Севера, Сибири и Дальнего Востока России. В этих регионах имеются достаточные сырьевые ресурсы для получения АСКТ. В частности, по некоторым данным только в факелах в течение года сгорает от 15 до 20 млрд.куб.м. попутного газа. Себестоимость производства газовых топлив ниже, чем жидких. Например, на Сургутском заводе стабилизации конденсата АСКТ по оценке ОАО «Газпром» (данные 2003 года) будет стоить 30-40 $/т., а стоимость авиакеросина в Ханты-Мансийском регионе в настоящее время по нашим данным превышает 600 $/т. В цене газового топлива, вырабатываемого из дешевого местного сырья, по сравнению с авиакеросином будет значительно меньше и транспортная составляющая.

В связи с этим, учитывая, что вертолет семейства Ми-8 за час полета расходует 600-700 кг керосина, при среднегодовом налете – 500 часов годовая экономия только на стоимости топлива на один вертолет может составить $ 100 000 – 150 000. А в авиаотрядах лишь Северо-западной Сибири числится около 300 вертолетов этого типа.

Предлагаемый проект имеет высокую степень готовности, т.к. вертолет уже прошел начальный этап заводских испытаний. Экспертная оценка затрат на окончание опытно-конструкторских работ и получение разрешения на эксплуатацию вертолетов Ми-8ТГ с новой газокеросиновой топливной системой оценивается в $ 3,0…3,5 млн. Общая стоимость модификации одного вертолета головной партии в двухтопливный вариант, включая стоимость комплектующих элементов будет находиться в пределах $ 150-200 тыс. Удельные затраты на создание аэродромного газотопливного комплекса в среднем составят $ 30-40 тыс. на вертолет. Однако на начальном этапе, при внедрении в эксплуатацию головной партии двухтопливных вертолетов, ввиду относительной незначительности в связи с этим расхода АСКТ, затраты на аэродромный комплекс можно уменьшить почти вдвое, не сооружая стационарных хранилищ, а организовав заправку вертолетов или «с колес» - непосредственно из транспортной цистерны, или по продуктопроводу (при расположении аэродрома недалеко от ГПЗ).

Указанные оценки являются ориентировочными для определения общей потребности в инвестициях. Существует возможность постепенной реализации указанного проекта, начиная с переоборудования на газовое авиатопливо сначала 3…5 вертолетов и создания на их базе мини-авиаотряда, а затем использования части чистой прибыли, получаемой от их эксплуатации, на капиталовложения в основные средства (для переоборудования остальных вертолетов и дооснащения наземной инфраструктуры). Таким образом, часть затрат по проекту будет покрываться за счет прибыли, получаемой на первом этапе реализации проекта.

На рис.2 в качестве примера показана оценка изменения накопленной нераспределенной прибыли (выполненная в 2003 году с использованием структуры стоимости летного часа реальной авиакомпании и существующей в то время системы налогообложения) при штатной эксплуатации только 4-х вертолетов на авиакеросине и на АСКТ. Видно, что в зависимости от стоимости АСКТ возврат капитала, вложенного в переоборудование вертолетов и организацию наземной газотопливной структуры (срок окупаемости капиталовложений), составит 2,5 – 3,5 года, выравнивание размера накопленной нераспределенной прибыли при эксплуатации вертолетов на авиакеросине и АСКТ произойдет через 4-5 лет, а через 10 лет накопленная нераспределенная прибыль при работе вертолетов на АСКТ более чем в 2 раза может превысить прибыль вертолетов, работающих на керосине. Учитывая, что за последние два года стоимость авиакеросина и продуктов переработки попутного газа увеличились почти вдвое, финансовый эффект за счет увеличения абсолютной разницы в их ценах будет еще выше.

Основные расчетные показатели экономической эффективности проекта (применительно к парку вертолетов в количестве 40 шт.) следующие:

 Внутренняя норма доходности (IRR) – выше 40%.

 Период окупаемости (PB) проекта - около 3 лет после начала эксплуатации вертолетов на АСКТ;

 Чистый дисконтированный доход (NPV) за 15-тилетний период (штатный жизненный цикл вертолетов семейства Ми-8) с учетом возможной недополученной выгоды при принятом максимальном уровне риска (50-60%) - более 50 млн. USD.

Расчеты показывают достаточно низкую чувствительность проекта к неблагоприятным изменениям в его внешнем и внутреннем окружении.

Таким образом, перевод на газ воздушного и наземного транспорта в нефте- и газодобывающих регионах Севера, Сибири и Дальнего Востока России позволит сэкономить значительные финансовые ресурсы и сформировать крупного потребителя газового топлива в местах его добычи, значительно сократив тем самым непроизводственные потери газа и затраты на его транспортировку.

Более дешевое газовое топливо позволит снизить размер летного тарифа и возродить региональную авиацию. Это даст возможность вернуть из небытия ряд социальных достижений прошлого, значительную часть которых традиционно обеспечивал Аэрофлот, таких как доставка почты и продуктов в дальние поселки и геологические экспедиции, обслуживание оленеводов, скорая медицинская помощь и т.п. (см.Приложение).

Газовое топливо также экологически чище, чем топливо, получаемое из нефти. Поэтому его внедрение вполне отвечает духу Киотского соглашения, принятого Россией, и сможет дополнительно «сэкономить» стране (и участникам реализации проекта) квоту на уменьшение выбросов парниковых газов, которую она может продать другим странам.

В настоящее время исследования по созданию более совершенной модификации газового вертолета семейства Ми-8 проводятся в рамках ФЦП “Развитие гражданской авиационной техники России на 2002-2010г. и на период до 2015г”. Разработка вертолета на газовом топливе также включена в создаваемую в настоящее время по поручению Президента РФ В.В.Путина «Программу (концепцию) возрождения и развития малой авиации России». Однако финансирование опытно-конструкторских работ (ОКР) все эти годы не производилось, т.к. согласно инструкции Минэкономразвития России, средства федерального бюджета даже на проведение опытно-конструкторских работ выделены быть не могут без финансового участия (внебюджетных средств) бизнеса и потенциальных потребителей. Последние же, в силу разных причин, занимают выжидательную позицию.

Следует отметить, что от внедрения в эксплуатацию двухтопливных (газ, керосин) вертолетов выиграют как промышленные, так и сырьевые регионы. Промышленным регионам это позволит загрузить свои конверсионные предприятия производством изделий двойных технологий, сохранить работоспособность вертолетных ОКБ и заводов, создать новые рабочие места, укрепить связи с сырьевыми регионами. В нефте- и газодобывающих регионах, имеющих в большинстве своем слаборазвитую дорожную инфраструктуру, снижение летного тарифа могло бы способствовать увеличению спроса на вертолетные работы, развитию туризма и других производительных сил регионов, увеличению там рабочих мест, улучшению социальной обстановки и т.п. Таким образом, сырьевые регионы могли бы решить значительную часть своих энергетических (топливно-транспортных), экономических, экологических и ряд социальных проблем при долевом участии в финансировании разработки и внедрении в своих регионах двухтопливных вертолетов наряду с другими участниками. Т.е. опосредованно внедрение предлагаемого ноу-хау будет способствовать и сближению промышленных и сырьевых регионов страны.

В заключение необходимо заметить, что данный проект полностью соответствует приоритетным направлениям государственной структурной политики:

- развитию топливно-энергетического комплекса России, обеспечивая значительную экономию дорогостоящего авиакеросина и автобензина (от 50 тыс.тонн и больше - при разных стратегиях внедрения);

- конверсии военного производства: в работах по предлагаемой программе будут принимать участие предприятия оборонных отраслей промышленности;

- оживлению авиа- и авто транспортных перевозок и стабилизации работы вертолетного парка нефте- и газоносных регионов России, в избытке обеспечивая вертолеты и наземный транспорт дешевым и доступным топливом;

- улучшению экологической ситуации - работа двигателей на газовом топливе значительно уменьшает эмиссию вредных веществ в атмосферу.

Blog