Какво гориво използват самолетите и хеликоптерите?

От всички въпроси, задавани от интересуващите се от авиационната индустрия, един от основните и най-интересни е с какво гориво се снабдяват самолетите и хеликоптерите. Във всеки случай въпросът е дали механичните птици могат да използват бензин за захранване като колите. Ако някога сте се чудили какво гориво използват самолетите и хеликоптерите, в останалата част от тази статия ще ви запознаем с видовете горива, използвани от самолетите и хеликоптерите. Какво влияе на вида гориво, което използват самолетите? Ако се чудите какъв тип гориво използват самолетите, отговорът е прост: видът гориво, използвано от самолета, е пряк резултат от типа двигател, който използва. По-просто казано, търговските и изтребителните самолети използват керосин или горива на базата на керосин, но към това гориво обикновено се добавят специални продукти. Тези съединения включват антифриз, въглеводороди, дезактиватори на метали и антиоксиданти и всичко, което предотвратява ръждясването и замръзването на голяма надморска височина. Съществуват и комбинации от самолетно гориво, но като цяло има три вида самолетно гориво, които са както следва: самолетно гориво на основата на керосин, горивото на базата на керосин за самолети обикновено се разделя на различни видове в зависимост от физическите качества и характеристики Самолетът и неговият двигател са различни. Този тип гориво включва следното: Реактивно гориво A: Предлага се само в Съединените щати, това гориво е разработено като тежко гориво с по-висока точка на възпламеняване и по-висока точка на замръзване от стандартния керосин. Това гориво има ниско налягане на парите и температура на възпламеняване приблизително 43,3°C. A1 реактивно гориво: Повечето самолети с турбинни двигатели използват този вид гориво. Това гориво има точка на възпламеняване 37,7 градуса по Целзий и максимална точка на замръзване минус 46,6 градуса по Целзий. Лесно е да намерите това гориво навсякъде по света. Гориво за реактивни двигатели B: Това гориво, обикновено известно като гориво с широк разрез, тъй като е смес от керосин и бензин, често се използва в региони, където времето е изключително студено, до голяма степен защото температурата му на замръзване е около минус 60 градуса по Целзий. Налягането на парите на това гориво е нещо средно между бензин и керосин. Това гориво се използва главно във военни самолети и е класифицирано в категория JP-4. Съставът на това гориво се състои от 65% бензин и 35% керосин и се използва в райони с много ниски температури. Защо пътниците не се качват в самолета от задната врата? Военни горива Има 8 вида гориво за военни самолети, както следва: Гориво JP-1: Това гориво е чист керосин и има точка на замръзване минус 60 градуса по Целзий. Въпреки че JP-1 е ефективно гориво, то скоро беше заменено от други пълни реактивни горива, включително тези, произведени от керосин-нафта (тежък бензин) или смеси керосин-бензин. Това гориво обикновено се използва в турбинни двигатели. Военните самолети на НАТО също използват същото гориво, но с повече добавки, които го поставят в категорията Jet Propellant 8 (JP-8). Гориво JP-2 и JP-3: Горивото JP-2 първоначално е разработено, за да замени JP-1 и рядко се използва. Това гориво имаше висока точка на замръзване, но в крайна сметка беше заменено от JP-3, което беше силно летливо и летливо и трябваше да подобри работата на предишната опция. Но тъй като и двете горива загубиха много пара и бяха летливи, нито едно от тях не се използва днес. Гориво JP-4: Този тип гориво е запалимо и прозрачно със светъл или сламен цвят и миризма, подобна на керосин. Освен това горивото JP-4 плува във водата и просто се изпарява. Това гориво има толкова ниска температура на възпламеняване (минус 17,7 градуса по Целзий), че хвърлянето на кибрит в него не го запалва, а максималната му температура на водата е 3687,7 градуса по Целзий. Гориво JP-5: Това гориво е жълто гориво, което съдържа въглеводород, нафтен, алкен и ароматни въглеводороди. Това гориво има температура на запалване над 60 градуса по Целзий и температурата му на замръзване достига повече от минус 46 градуса по Целзий и, разбира се, не съдържа никакъв антистатичен агент. Това гориво се използва главно във военни самолети. Гориво JP-6: Това гориво е специално проектирано за реактивния двигател General Electric YJ 93 на свръхзвуковия XB-70 Valkyrie, бомбардировач за голяма надморска височина. Това гориво беше много подобно на горивото JP-5, с изключение на това, че температурата му на замръзване беше минус 18,3 градуса по Целзий. Също така, това гориво има по-добра устойчивост на термични оксиди от предишното гориво. Гориво JP-7: Това гориво се справя много добре с топлината и стреса на свръхзвукови високоскоростни полети, отчасти поради високата си точка на кипене. Това гориво е разработено специално за двойните турбореактивни и прямореактивни двигатели Pratt & Whitney, използвани в SR-71 Blackbird. Гориво JP-8: Горивото JP-8 е подобно на горивото A1, използвано от повечето търговски самолети и широко използвано от армията на САЩ и НАТО. Добавени са съединения за предотвратяване на корозия и замръзване и има точка на замръзване минус 46,6 градуса по Целзий и точка на кипене 37,7 градуса по Целзий. В търговските и военни самолети за това гориво се използват различни добавки. В допълнение към всичко това Русия и страните от бившия Съветски съюз използват авиационно гориво, наречено TS-1, което има ниска точка на замръзване от минус 50 градуса по Целзий, което го прави подходящ вариант за летене в толкова студени райони. Освен това точката на запалване на това гориво е 28 градуса по Целзий, което му дава висока способност за изпарение. Колко високо могат да летят самолетите? Авиационен бензин (AvGas) Авиационният бензин е много разпространено авиационно гориво, често използвано от малки самолети с бутални двигатели. Това гориво се използва специално за задачи като зареждане на самолети и частни самолети, летателни клубове и дори летателно обучение. Самолетното бензиново гориво работи на тези самолети, защото техните бутала работят като буталата на автомобилните двигатели, а самото гориво работи като обикновен бензин на тези системи, въпреки че двете горива са различни. Това оловно гориво с октаново число 100 е най-стандартното гориво за самолети, но само самолети с бензинови двигатели могат да го използват, а самолети с турбинни двигатели или дизелови двигатели трябва да използват вместо него керосин. Цената на avgas е висока, защото производството му е ниско и контролът на качеството е сложен и затова всички минават на дизел или керосин. Като цяло, основната разлика между реактивния бензин и обикновения бензин, използван в автомобилите, е, че реактивният бензин все още съдържа големи количества тетраетил олово. Въпреки че това токсично съединение има голямо количество олово, то все още се използва, защото предотвратява отлаганията в двигателя и е много ефективно за повишаване на октана. Горивото AvGas е безопасно, стабилно и предсказуемо гориво, което работи добре независимо от условията и неговата формула е малко по-различна от обикновения бензин, използван в повечето автомобили. Това гориво има различни степени и обикновено има октаново число, което е много по-високо от обикновения бензин. Цената на това гориво в САЩ в момента е средно 4,6 долара за литър, като минималната му цена е 2,2 долара, а максималната 11,4 долара. Производство на самолетно гориво Когато се произвежда самолетно гориво, то обикновено попада в две категории: гориво, подходящо за турбинни двигатели, и гориво, подходящо за двигатели с вътрешно горене. За всеки от тези видове горива се изискват международни спецификации. Например както в турбинните, така и в реактивните самолети се използва реактивно гориво, тъй като има по-нисък вискозитет при ниски температури и гори много чисто. Освен това това гориво има ниска плътност и висока калоричност, като същевременно остава стабилно дори когато температурата му достигне високи градуси. Всички тези свойства са критични за производството на подходящо реактивно гориво. AvGas, съкращение от авиационен бензин, се произвежда от силно рафинирана форма на обикновен бензин. Това гориво е много чисто и има антидетонационни способности и намалява разрушаването на запалителните свещи. В допълнение, този тип бензин има правилните комбинирани условия за излитане и е най-добрият вариант за круизен режим, където намаляването на разхода на гориво е много важно. Като общо правило, по-малко от това гориво се продава от реактивното гориво, въпреки че много самолетоносачи го използват. За разлика от това, големите авиокомпании, включително търговските авиокомпании и военните, използват реактивно гориво вместо гориво за самолети. Бъдещи горива В допълнение към тези видове горива за самолети, бяха направени обещаващи изследвания за производство на по-нови и по-добри видове горива в бъдеще. Това се дължи главно на факта, че повечето от горивата са от изкопаем тип и следователно не са чисти и не могат да се използват вечно. Всъщност производството на по-устойчив вид гориво както за самолети, така и за превозни средства е целта на много от тези изследователски компании, които произвеждат някои от най-обещаващите горива на бъдещето: Биогорива: горива, които Методът на биомасата се произвежда в течност и включва дълготрайни самолетни горива и дори растително масло. Това гориво, съкратено SAF, има няколко предимства, включително факта, че не изисква никакви промени в самия самолет, когато се използва. Някои видове от това гориво имат малко количество други изкопаеми горива, които да се комбинират с тях и тяхното ниво на замърсяване също е по-малко. Повечето биогорива обаче имат по-висока цена от горивата за самолети и са изправени пред много икономически и политически пречки и усложнения, които ограничават употребата им. Компресиран природен газ/втечнен природен газ: Както компресираният природен газ (CNG), така и втечненият природен газ (LNG) имат по-малко енергия, което ги прави по-малко подходящи опции за авиационната индустрия. Въпреки това, някои самолети, като например концепцията N+4 на НАСА, са специално проектирани да работят с гориво от природен газ. Какво гориво използват хеликоптерите? Подобно на самолетите, видът гориво, което хеликоптерът използва, зависи от типа на двигателя. Тъй като повечето граждански хеликоптери имат бензинови бутални двигатели, повечето американски и европейски хеликоптери използват авиационен бензин за гориво. Това гориво съдържа 0,56 грама тетраетил олово на литър, което е три пъти повече от количеството олово, използвано в бензиновото гориво на днешните автомобили. По-мощните хеликоптери, над 400 конски сили, използват турбинни двигатели, които използват турбинно гориво (Avtur или ATF), гориво, известно като реактивно гориво. Като цяло трябва да се каже, че самолетите и хеликоптерите използват едно и също гориво. Самолети и хеликоптери с бутални двигатели използват авиационно бензиново гориво 100LL. Турбинните самолети и хеликоптерите също използват турбинно гориво Jet-A като гориво. Количеството бензин, използвано във всеки хеликоптер, зависи от вида на горивото. Хеликоптерите, които използват турбинно гориво, консумират повече гориво от буталните двигатели. Но Avtur е по-евтин от Avgas и следователно компенсира по-голямото количество гориво, което се консумира. Обикновено малките хеликоптери с бутални двигатели консумират от 22 до 60 литра гориво на час полет. По-големите турбинни хеликоптери също могат да консумират най-малко 76 литра гориво на час, което може да достигне до 380 литра на час. Например, руският транспортен хеликоптер MIL MI-26 изразходва 3800 литра гориво на час. Този хеликоптер може да повдига и транспортира до 13 тона военно оборудване. За сравнение, пътнически самолет Boeing 747 изразходва 4 литра гориво всяка секунда, което се равнява на 150 000 литра за 10-часов полет. Този самолет изразходва 12 литра гориво на километър. Като цяло самолетите имат по-добър разход на гориво от хеликоптерите поради естеството на всеки дизайн. В сравнение със самолетите, където крилата извършват по-голямата част от повдигането, повдигането при хеликоптерите се извършва от роторите. Освен това хеликоптерите летят с по-ниска скорост, което се отразява на разхода на гориво. Освен това хеликоптерите консумират много повече гориво, когато кръжат и стоят в небето, нещо, което самолетите не могат да направят. Предимството на другите хеликоптери е, че имат повече свобода на действие при кацане и са по-икономични при някои кратки и специални пътувания. Всички реактивни горива са безцветни до цвят на слама на вид. От друга страна, самолетният бензин съдържа добавки за повишаване на неговата безопасност. Причината реактивното гориво да е безцветно е, че като цяло е безопасно да се използва в хеликоптери с турбинни двигатели. Но е важно да можете да идентифицирате avgas, защото колкото по-висок е класът на бензина, толкова по-голямо налягане може да издържи горивото, без да експлодира. Оцветяването на горивото гарантира, че правилното гориво се налива в камиони за гориво и резервоари за гориво на хеликоптери. Колко високо и колко далеч могат да летят хеликоптерите?