Mis on lennukikütus? Põhjalik juhend lennukikütuse kohta

 

Lennutranspordisüsteemis on lennukikütus põhijõuallikaks, mis tagab õhusõidukite normaalse lennu ning selle jõudlus on otseselt seotud lennuohutuse, tõhususe ja kuludega. Võrreldes maa- ja veesõidukite (nt autod ja laevad) kasutatavate kütustega on lennukikütusel ranged nõuded kvaliteedistandardite, koostise omaduste, klassifikatsiooni ja kasutusala osas, mistõttu on see lennundustööstuse ahelas asendamatu võtmelüli.

Tegemist ei ole tavalise kütusega, vaid kõrgelt rafineeritud, rangelt reguleeritud spetsiaalse naftatootega, mille kvaliteet mõjutab otseselt lennuohutust, töötõhusust ja isegi keskkonnasäästlikkust.

Lennukikütuse igakülgse mõistmise tagamiseks on vaja süstemaatiliselt tutvustada nelja peamist mõõdet: põhiomadused (mis see on), kvaliteet ja ohutus (kuidas tagada puhtus ja töökindlus), tarneahel ja toimingud (kuidas see lennukini jõuab) ning tipptasemel trendid (kuhu see tulevikus liigub). See artikkel tutvustab esmalt lennukikütuse põhimääratlust.

 

 

Lennukikütus on spetsiaalselt õhusõidukite jaoks loodud kütus, mis peab vastama õhusõidukite stabiilse töötamise nõuetele keerukates kõrg{0}}keskkondades (madal temperatuur, madal rõhk). Seetõttu on selle kvaliteedistandardid palju kõrgemad kui küttesüsteemides, autodes ja laevades kasutatavate kütuste puhul. Selle põhiomadused kajastuvad kahes aspektis:

Ohutus kohandatavus: spetsiifiliste lisandite lisamisega väheneb kütuse külmumise oht madalal{0}}temperatuuril-kõrgkõrguses, vältides samal ajal kõrgetest temperatuuridest ja kõrgest rõhust põhjustatud plahvatusohtu ning vähendades kütusesüsteemi mikroobset korrosiooni.

Kõrge energiatihedus: õhusõidukid on kaalu suhtes äärmiselt tundlikud, seega peab lennukikütusel olema suurem kalorsus massiühiku kohta – umbes 18 720 BTU naela kohta lennukibensiini puhul (1 BTU ≈ 1055,056 džauli) ja ligikaudu 18 401 BTU väiksema kütusekaalu ja kütusekuluga võimsuse jaoks. suurendades lennuvastupidavust.

 

Lennuki mootoritüüpide erinevuste põhjal jaotatakse lennukikütus peamiselt kahte suurde kategooriasse: lennukibensiin ja lennukipetrooleum. Need kaks erinevad märkimisväärselt kompositsiooni, esituse ja rakenduse stsenaariumide poolest.

(I) Lennukibensiin (AVGAS): kohandatud kolbmootoritele

Lennukibensiin on spetsiaalne kütus kolbmootoriga õhusõidukitele, mis on põhimõtteliselt sarnane tsiviilsõidukite bensiiniga, kuid millel on rangemad nõuded{0}}detonatsioonivastaste omaduste ja koostise kontrolli kohta.

Põhiomadused: oktaanarvu järgi liigitatud,{0}}detonatsioonivastane omadus on võtmeks

Oktaanarv on põhinäitaja, mille abil saab mõõta anti-detonatsiooni: isooktaanil on parim -detonatsioonivastane omadus (oktaaniarv on määratletud kui 100), samas kui heptaanil on koputus (oktaaniarv on 0). Lennukibensiini mark tähistab selle oktaanarvu; näiteks 80-oktaanarvuga lennukibensiini dekoputusvastane jõudlus on võrdne 80% isooktaani ja 20% heptaani seguga.

"Kahe{0}}arvuga klasside" varajane kasutamine: näiteks 100/130, kus esimene arv tähistab "oktaanarvu lahja segu tingimustes" (100) ja teine ​​number tähistab "oktaanarvu rikkaliku segu tingimustes"

(130). Kõrge-oktaanarvuga mudelid (nt 100/130) sobivad ülelaadijaga suure-kompressiooniga mootoritele; praegu lihtsustatud "ühe-numbriga klassideks", mida tähistatakse ainult lahja segu oktaanarvuga, tavalised mudelid on 80, 100 ja 100 LL.

100LL on tavapärane keskkonnasõbralik mudel: võrreldes oktaanarvuga 100{3}} on selle pliisisaldus 50% väiksem, vähendades toksilisust ja keskkonnasaastet, tagades samal ajal löögivastased omadused, muutes selle tänapäeval kolbmootoriga lennukite jaoks esmaseks valikuks.

Ohutuse eristamine: identifitseeritakse värviliste värvainete järgi

Et vältida erinevate klasside lennukibensiini segunemist (mis võib põhjustada mootoririkke või isegi katastroofilisi tagajärgi), nõuavad tööstusharu eeskirjad kütusele värviliste värvainete lisamist, millel on eri klassid, mis vastavad erinevatele värvidele, mis hõlbustab maapealsetel töötajatel kiiret tuvastamist.

 

(II) Lennuki petrooleum (JET FUEL): kohandatud gaasiturbiinmootoritele

Lennuki petrooleum, tuntud ka kui "reaktiivlennuk", on lennukite gaasiturbiinmootorite (tavaliste õhusõidukite, nagu tsiviillennukite ja hävituslennukite) põhikütus. Sellel on madal volatiilsus, kõrge sähvatuspunkt ja hea voolavus madalal{1}}temperatuuril ning see jaguneb peamiselt kaheks suureks seeriaks:tsiviil- ja sõjaline.

 

Sõjalennunduse petrooleum: kohandatud sõjalennukite erivajadustele

Sõjaliste mudelite eelliide on "JP" (Jet Propulsion), mille jõudlus on kohandatud vastavalt sõjalennukite käitamisstsenaariumidele (nt lennukandja{2}}põhine, hüperhelikiirusega lend). Levinud mudelid hõlmavad järgmist:

JP-4: koostis on sisuliselt sama, mis JET B, keskendudes madala temperatuuriga kohanemisvõimele, mida varem kasutati varajastes sõjalennukites.

JP-5: madal külmumispunkt, kõrge leekpunkt, spetsiaalselt ette nähtud kandjapõhistele õhusõidukitele (ohutusohtude vältimiseks kõrge temperatuuri ja niiskusega merekeskkonnas).

JP-8: JET A-1 sõjaline versioon, väga mitmekülgne, praegu on peavoolu sõjalennunduse petrooleum.

JP-6/JP-7: kohandatud ülihelikiirusega mootoritele, kõrge sähvatuspunkti omadused kohanduvad äärmuslikult kõrge temperatuuriga keskkondadega ‒ JP-6 kasutatakse XB-70 YJ93 mootorites

pommitaja, JP-7, mida kasutatakse luurelennuki "Blackbird" SR-71 J58 turboreaktiivmootorites.

 

 

 

Keemilise molekulaarvalemi vaatenurgast on nii lennukipetrooleum kui ka tavaline petrooleum süsivesinikud (molekulvalem CH3(CH2)nCH3, n=8~16), millel on äärmiselt väikesed koostise erinevused. Ainuüksi koostise järgi on pärast teatud puhtuse saavutamist isegi võimatu kindlaks teha, kas tegemist on lennukipetrooleumiga. Peamine erinevus nende kahe vahel seisneb nende jõudlusspetsifikatsioonides, mis määravad otseselt kindlaks, kas need vastavad lennukimootorite nõuetele:

Kütteväärtus: Hiina standardite kohaselt peab lennukipetrooleumi alakütteväärtus olema suurem või võrdne 10 250 kcal/kg, tagades piisava võimsuse kütuse massiühiku kohta; tavalisel petrooleumil ei ole nii kõrgeid kütteväärtuse nõudeid.

Tihedus: lennukipetrooleumi tihedus 0,775 g/cm³ või suurem. Suurem tihedus tähendab suuremat energiatihedust, mis võib vähendada veetava kütuse hulka; tavalisel petrooleumil on tavaliselt väiksem tihedus.

Madal-temperatuuri jõudlus: lennukipetrooleumi külmumispunkt on väiksem või võrdne -55–60 kraadiga, tagades, et see ei tahku 10 000 meetri kõrgusel; tavalisel petrooleumil on kõrgem külmumispunkt (tavaliselt üle 0 kraadi) ja see ei suuda kohaneda kõrgel kõrgusel madalate temperatuuridega.

Destilleerimisvahemik: lennukipetrooleumi destilleerimisvahemikku tuleb täpselt reguleerida (tavaliselt 180–310 kraadi, reguleeritav vastavalt vajadusele), mis mõjutab otseselt mootori käivitamist ja põlemise täielikkust; tavalisel petrooleumil on laiem destilleerimisvahemik ja see ei nõua ranget kohandamist mootori töötingimustega.

Viskoossus: lennukipetrooleumi kinemaatilist viskoossust 40 kraadi juures tuleb reguleerida vahemikus 1,0–2,0 mm²/s – liiga kõrge viskoossus võib põhjustada suuri õlipiisku ja mittetäielikku põlemist, samas kui liiga madal viskoossus võib põhjustada õliudu lühikese ulatuse ja mootori sisemise ülekuumenemise; tavalisel petrooleumil pole nii täpseid viskoossusnõudeid.

Nende rangete spetsifikatsioonide täitmiseks kasutab lennupetrooleum "ühekäigulist osalist konversiooniprotsessi", kasutades töötlemise ajal ko-geelkatalüsaatoreid (suur täitekogus, madal molekulaarsõela sisaldus), et suurendada aromaatsete küllastusvõimet. Lõpptootel on "kõrge tihedus, kõrge suitsupunkt, kõrge kütteväärtus ja madal aromaatsete ainete sisaldus".

 

 

Lennukikütus ei ole tavalise kütuse "täiustatud versioon", vaid spetsiaalne kütus, mis on täielikult kohandatud vastavalt lennuki vajadustele: klassifikatsiooni poolest on lennukibensiin kohandatud kolbmootoritele ja lennukipetrooleum gaasiturbiinmootoritele; jõudluse osas tagab see kõrgel{0}}lennu ohutuse kütteväärtuse, tiheduse, madala temperatuuri omaduste ja muude näitajate range kontrolli kaudu; tootmise osas tagab see spetsiaalsete protsesside ja lisandite kaudu kütuse stabiilsuse. Sõltumata sellest, kas tegemist on igapäevaste tsiviillennukite pendelrände või spetsiaalsete sõjalennukite missioonidega, on lennukikütuse kvaliteet ja kohandatavus peamised tegurid, mis määravad lennutranspordisüsteemi tõhusa toimimise.