Горюче-смазочные материалы в авиации и Сколько топлива самолет берет с собой в полет?

В современном мире миллионы людей ежедневно пользуются услугами авиакомпаний. Согласно статистике, за год расходуется приблизительно 300 миллионов тон топлива. Не секрет, что в баки самолетов заливают специальное горючее. Какие виды топлива используют в авиации и чем обусловлен выбор?

Ежедневно тысячи самолётов отправляются в пункты следования на пяти континентах. Немногие задумываются о том, как осуществляется техническое обеспечение полёта. Попробуем выяснить, почему именно этому виду топлива отдаётся предпочтение при заправке современных летательных аппаратов, и чем он отличается от бензина

Расход топлива – важнейшая составляющая летно-технических характеристик самолета. Чем он ниже, тем эффективнее эксплуатация машины и меньше финансовые затраты на ее обслуживание. Также большое значение имеет то, каким топливом заправляется конкретная модель и как именно осуществляется процедура. Вопрос с горючим намного сложнее, чем могло бы показаться, на первый взгляд.

Что такое авиационное топливо?

Топливом для использования в авиационной отрасли называется горючее вещество, предназначенное для подачи в смеси с воздухом в камеру сгорания самолётного двигателя. Цель – получение тепловой энергии, которая выделяется в момент окисления смеси кислородом, то есть сгорания. Топливо, заливаемое в кессонные баки летательных аппаратов, делится на два вида.

Авиационный бензин

Данный вид топлива получается с помощью прямой перегонки, риформинга или каталитического крекинга. Основными физико-химическими показателями авиабензина являются:

• стойкость к детонации;
• химическая стабильность;
• фракционный состав.

Для бензина характерными являются высокая испаряемость и пригодность к образованию необходимых для текущих условий полёта топливо-воздушных смесей.

Данный вид горючей смеси применяется для сжигания в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Самолёты с такими моторами летают на небольшие расстояния на местных авиалиниях, используются для проведения демонстрационных полётов и авиашоу. Наиболее популярными в российской малой авиации считались марки этилированного бензина для нормальных и обеднённых смесей, разработанные к последней четверти прошлого века – Б91/115 и Б95/130. Сегодня парк малой авиации полностью заправляется обычным бензином АИ-95, либо импортным топливом AVGAS 100LL.

Авиационный керосин

Для сжигания в камере сгорания турбореактивного самолётного двигателя обычный бензин не годится. В поршневых двигателях используется эффект резкого воспламенения бензиновоздушной смеси для создания толчка на головке цилиндра. Совсем иной принцип используется в реактивных двигателях. Здесь важно, чтобы горение было плавным. Именно это и обеспечивает сжигаемый авиационный керосин.

Для заливки в кессоны реактивных самолётов используется топливо, которое получают из среднедистиллятной керосиновой фракции нефти с температурой выкипания 150-280°С. 96-98% состава авиационного керосина – это нафтеновые, парафиновые и ароматические углеводороды. Остальная доля в составе – за смолами, азотистыми и металлоорганическими соединениями.

Сколько топлива берет с собой самолет, выполняющий рейс?

Представить хотя бы приблизительно, сколько необходимо топлива самолету для выполнения рейса, довольно сложно. Однако для авиакомпаний эта информация является одной из наиболее важных. Как и чем заправляют самолеты, а также сколько топлива они берут с собой в полет?

Как заправляют самолеты?

Самолеты могут заправлять топливом нескольких типов. В небольших моделях используются поршневые двигатели, поэтому в бак заливают бензин. Почти на всех коммерческих самолетах устанавливаются двигатели газотурбинного типа и заправляют их авиакеросином, то есть топливом для двигателей на реактивной тяге.

Самым первым этапом заправки воздушного судна является контроль качества топлива на нефтеперерабатывающем заводе (выходной контроль). Когда топливо поступает в заправочный комплекс, оно проходит входную проверку. Доставляться оно может железной дорогой в цистернах, автоцистернами, водными маршрутами и даже прямым трубопроводом.

Заправка самолета в крыло

Пройдя фильтрацию, топливо закачивается в резервуары. Затем отстаивается, заново проходит проверку и «получает» паспорт качества. Воздушные суда могут заправлять несколькими способами. Первый предполагает соединение системы заправочного комплекса с перроном аэропорта, где предусмотрены специальные стоянки с топливными гидрантами. Через них топливо закачивают внутрь самолета. Второй способ предполагает наличие транспорта-заправщика, в который наливают топливо (около 60 000 литров) и везут к самолету.

Интересный факт: существует также дозаправка воздушного судна в воздухе. Но используется она только для военно-транспортных и военных самолетов. Заправщик при помощи сложной системы (шланг-конус, штанга, крыло-крыло) заправляет другой самолет прямо на лету.

В большинстве воздушных судов топливо находится в баках, установленных в центре самолета и крыльях. Также резервуары могут располагаться в стабилизаторе или хвостовой части. Бортовой компьютер в современной авиации сам распределяет топливо по бакам. Во время заправки оператор держит в руках специальное устройство с кнопкой, которую нужно иногда нажимать. В противном случае подача топлива прекращается.

Расход топлива самолета

Одним из самых важных показателей является топливный расход воздушных судов. Он определяет эффективность использования самолета. Если условия эксплуатации равны и самолет тратит меньше топлива, авиакомпания терпит не такие большие издержки.

Данные о расходе топлива воздушных судов в некоторых источниках различаются, так как используются разные методики измерения показателей. Кроме этого, расход зависит от выбранной скорости, скорости ветра, нагрузки, протяженности полета, высоты и других показателей. Именно поэтому берутся усредненные данные.

Топливозаправочный комплекс “Домодедово”

Пример расхода топлива у некоторых самолетов:

• Ан-2 («кукурузник») – 131 кг в час;
• Ту-154М – 5300 кг в час;
• Ил-86 – 10400 кг в час;
• Boeing 747-300 – 11300 кг в час;
• Ту-144С – 39000 кг в час.

Интересный факт: самый большой самолет в мире «Мрия» (Ан-225) использует почти 16 тонн топлива в час (крейсерский режим). Время заправки – почти 1,5 суток.

Естественно, самолет берет с собой топлива в рейс с запасом. В этот объем входит: путь от А до Б и к пункту В (запасной аэродром). Также добавляют авиатоплива на несколько запасных кругов, в случае если воздушное судно выпало из графика или наблюдаются плохие погодные условия. Около 5% добавляют на «всякий случай». Например, в «Боинг» заливают около 160 тонн топлива, в советский Ту-154 – 40 тонн, Airbus А320 – 30 тонн.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Эксперт и постоянный автор научно-популярного журнала: «Как и Почему». Свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 — 76533. Издание «Как и Почему» kipmu.ru входит в список социально значимых ресурсов РФ (определяет Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации).

( 10 оценок, среднее 3.9 из 5 )

Разбавлю посты о противостоянии власти и народа в Белоруссии, рассказав вам о том как принимают топливо в гражданской (военной) авиации.

Прием топливо на склад ГСМ начинается с того как сортировочная станция железных дорог, сообщает на приемный склад Авиа ГСМ, о том что подошли вагоны. Далее выдается транспортная накладная ответственному лицу склада при предъявлении паспорта. Это может быть, заведующий склада, кладовщик или начальник смены

Оригинальная транспортная ЖД накладная. В которой указывается:

1) номера вагонов(жд цистерна)

2) вес нефтепродукта, брутто, нетто

3) плотность нефтепродукта и температура( в нашем случае авиационный керосин марки ТС-1)

4) от кого и кому

При приеме вагонов на склад, авиатехник по гсм, сверяет номера вагонов с транспортной накладной, а так же сверяются запорные пломбировочные устройства. Они так же имею номер.

При совпадении номеров. заполняется передаточный акт, оформляемый охраной железной дороги

Далее вскрываются верхние люка вагонов. Так выглядит при открытой верхней крышке.

1) устройство,(шток) открытия нижнего сливного клапана

2) ухо, для замера взлива нефтепродукта(во многих вагонах отсутсвует)

3) планки ограничения налива

4) лестница (её не видно,  так как цистерна полна идет от люка до дна котла, предназначенная для внутреннего обслуживания котла в случае ремонта)

Производится замер взлива нефтепродукта при помощи поверенного в центре стандартизации метрологии и измерений, метрштока

На фото видно взлив, составляющий 2 метра 69 сантиметров. Замер производит кладовщик склада, (в отражении можно увидеть лицо нашего кладовщика и мою руку)

После замера взлива, производится отбор проб нефтепродукта. С каждого вагона отбирается по 1,5 литра топлива. В нашем случае это 3 ЖД цистерны.

На фото, самопальный пробоотборник( им шустрее работать) ареометр, цилиндр и бутылки для отобранного нефтепродукта

Замер плотности осуществляется погружением ареометра в цилиндр с нефтепродуктом. Замер отчитывается по нижнему мениску(темные нефтепродукты по верхнему мениску, светлые по нижнему. Плотность составла 0,782 г/см3 при температуре +28* С

Знающие люди скажут что замер температуры осуществляется не по термометру ареометра, так как данные могут быть искаженны в виду того что спиртовые шкалы врут. И будут правы. Термометр ртутный, был разбит и новый пока не пришел. Но в целом расхождения не превышают 0,5 градуса, в редких случая градус

После всех манипуляций,  отобранный нефтепродукт, относится в лабораторию склада, в которой выполняется начальный анализ топлива на Температуру вспышки, фракционный состав и плотность при 20 20* С, г/см3 согласно ГОСТ 10227-86, сверяясь с паспортом на нефтепродукт от завода поставщика. После сверки, лабораторией ГСМ дается добро на слив нефтепродукта в приемную емкость склада

Для слива нефтепродукта из железнодорожных цистерн используется ЖД эстакада слива. Она может быть на 3 и более вагонов. Железобетонная конструкция, оборудования отпускными мостками на вагон, общим заземляющим контуром, освещением если слив производится в темное время суток, задвижками и специальными сливными устройствами. В нашем случае это УНС-7б

Сливное устройство, выкидное с поворотными коленами, чашей для подсоединения к сливной нижней горловине цистерны с резиновым уплотнителем из масло-бензостойкой резины,  и прижимным устройством

Присоедененное сливное устройство к вагону через нижнюю горловину слива. Горловина оборудуется крышкой, которая  закручивается и контргается при движении вагона, при производстве слива откручивается и откидывается.

После подсоединения к сливной магистрали, открывается верхний клапан посредством вставления в шток, специального ключа для вагоно-цистерн

Перекачка топлива от сливной эстакады до приемной емкости склада осуществляется посредством перекачивающего насоса. У нас насос марки ЦСП-57, установленный в насосной станции склада, оборудован 3-х фазным асинхронным двигателем, защитным кожухом муфты привода насоса (от дурака) 2-мя манометрами, один на разряжение со шкалой -1;9, задвижками ну или шаровыми кранами, фильтром сетчатым.(на заднем плане) Фильтр нужен для того что бы в насос, на крыльчатку рабочих лопастей не попали постороние предметы, которые могут быть в Жд цистерне. На моей памяти это были, гайки, куски кирпича, однажды при обслуживании вытащили кусок рукава от куртки рабочего.

Так же прокачка топлива идет через фильтра грубой очистки. На фото фильтр марки ФГН-120. Их 3 штуки, задерживают более мелкие фракции загрязнения топлива, в виде окалины, все то что проскочило через фильтр сетчатый.

Оборудованы манометрами на входе и выходе топлива, для контроля перепада давления. Если перепад давления межу входом топлива в фильтр состаляет более чем 2 кгс/см. Фильтр идет на замену.

Если вам интересно, продолжу свои публикации на тему как хранится, фильтруется и подготавливается на выдачу в крыло самолета авиакеросин

На каком топливе летают самолеты

Гражданские самолеты летают на специальном авиационном топливе. Его расход — одна из самых важных технических характеристик летательного аппарата. Чем ниже расход, тем меньше финансовые затраты и эффективнее эксплуатация.

Свою роль играет и способ заправки конкретной модели самолета.

Требования к горючему

Неправильный выбор топлива приводит к преждевременному износу машины и повышению риска авиакатастрофы. Под разные модели самолетов подбираются разные марки горючего. Базовые требования к топливу одинаковые для всех видов:

• соответствие требованиям двигателя самолета;
• отсутствие в составе ПАВ или снижающих качество нефтепродукта веществ;
• термоокислительная стабильность должна соответствовать нормам;
• наличие присадок в пределах допустимого;
• октановое число в диапазоне от 91 до 115;
• для полетов над территорией с крайне холодным климатом используется горючее с температурой плавления кристаллов ниже 600 °C.

Виды авиатоплива

То, на каком топливе летают самолеты в России, зависит от характеристик машин. Выделяют два вида топлива для рынка: авиакеросин, который также называют реактивным топливом, и авиационный бензин.

Авиакеросин

Реактивные самолеты летают на топливе, которое по сути является специальным керосином. В России для пассажирских лайнеров, которые передвигаются с дозвуковой скоростью, используют марки керосина Т-1, ТС-1 или Т-2.

Сверхзвуковые военные самолеты летают на тяжелом топливе марок Т-6 и Т-8В. Су-27, Ту-22 летают на специальной марке горючего РТ.

Это топливо, на котором летают гражданские самолеты. Его используют для высоконагруженных поршневых ДВС. Ранее широко применялись марки Б-91/115 и Б-95/130. Но позже от них было решено отказаться в пользу АИ-95. На нем летает вся современная легкомоторная авиация.

Специальные присадки

Как и присадки для бензина и дизеля, для авиа горючего существуют свои присадки, которые улучшают характеристики нефтепродукта. Они исключают негативное влияние внешних условий, стабилизируют работу двигателя и повышают срок службы машины.

• антистатическая;
• противоводокристаллизационная;
• антиокислительная;
• противоизносная.

Не все модели могут использовать топливо с присадками. Все зависит от конкретной модели и типа двигателя.

На расход горючего влияет множество внешних факторов:

• крейсерская скорость;
• использование дополнительного оборудования;
• вес машины без груза;
• коммерческая нагрузка;
• условия полета;
• погода;
• тип мотора;
• конструкционные особенности.

Расход топлива бывает удельный и часовой. Под первым понимают количество использованного горючего за единицу времени или пройденного расстояния относительно мощности мотора. Это наиболее популярный способ подсчета.

Для грузовых и пассажирских бортов используется часовой расход — количество использованного топлива за час полета.

Расчет производится перед отправкой в рейс, чтобы заполнить баки. Для разных моделей расчеты будут индивидуальными.

Расход топлива у разных моделей

Расход у разных моделей отличается. Как правило, эта информация есть в свободных источниках. Узнать, сколько тратит горючего военный борт, сложнее.

Современные самолеты гражданской авиации, разработанные в последние десятилетия, пользуются авиационным керосином. Он подходит для дальних рейсов. А присадки улучшают его рабочие характеристики. Ниже приводим данные по расходу у популярных гражданских моделей.

Что касается военных машин, то у них расход узнать сложнее, так как эта информация или засекречена, или не соответствует действительности. Ниже приводим данные из открытых источников.

Способы заправки

Чаще всего заправка в аэропорту осуществляется сразу после посадки. Второй менее популярный вариант — дозаправка в воздухе.

Заправлять машину во время полета — непростая процедура, требующая большого мастерства и опыта от пилотов. Используют ее, когда нужна срочная дозаправка, а возможности посадить самолет нет. Для заправки оба летательных средства сокращают расстояние до 20 метров и соединяются друг с другом.

Истребитель заправляется в воздухе за шесть минут, крупногабаритный борт — до сорока пяти минут.

В аэропорту заправка проводится в штатном режиме. Топливо доставляют в автоцистернах, по железной дороге или по трубе напрямую от НПЗ. К самолету горючее доставляет специальный топливный заправщик. Заправка машины среднего размера занимает около сорока минут.

Если вы следите за моей писаниной, значит знаете что прошлый пост был посвящен приему топлива.

Сегодня расскажу подробнее о том при помощи чего топливо перекачивается, систему предварительной фильтрации, место хранения и как производится обслуживание.

Горизонтальный центробежный насос ЦСП-57А предназначен для подачи светлых нефтепродуктов, не загрязненных сторонними примесями. Насос ЦСП-57А является горизонтальным центробежным насосом с двумя рабочими колесами и обеспечивает два режима работы: параллельный и последовательный. Производительность насоса изменяется от 70 до 150 м3/час при соответствующем изменении напора от 137 до 70 метров водяного столба при частоте 2950 оборотов в минуту.

Соединение насоса с электродвигателем осуществлено посредством муфты, находящейся на торцах вала привода двигателя и насоса.

До насоса устанавливается корпус фильтра сетчатого, позволяющий исключить попадание на рабочие колеса насоса крупных фрагментов загрязнений. Такие как гайки, болты, листья, камни. Видно позади насоса

Внутрь корпуса устанавливается сам сетчатый фильтр, так же их называют фильтр грязевик.

Фильтр типа ФГН предназначен для очистки горючего от механических примесей и кристаллов льда. Фильтр укомплектован нетканым фильтрационным материалом ФГН-120. с тонкостью фильтрации до 20 мкр.

Внутрь корпуса помещается фильтроэлемент изготавливаемый компанией «Элион» Каждый элемент запакован в полиэтиленовый пакет и этикеткой где указываются параметры фильтроэлемента, срок эксплуатации и складского хранения

После прохождения фильтрации через фильтр, топливо по трубопроводу поступает в приемный резервуар. У нас в распоряжении две емкости объемом каждой 1000 м3

Приемный резервуар №9.

Оборудован на каждом резервуаре.

1) 2 задвижки клинового типа

2) 2 хлопушки на каждом выходе трубопровода во внутрь емкости.

3) Дыхательной арматурой в виде

а)клапаны дыхательные механические

б)клапаны предохранительные гидравлические

4)Генератор пены средней кратности ГПСС

5)люки лазы, люки световые(видно на фото)

Хлопушки на каждом выходе трубопровода во внутрь емкости. Хлопушка предназначена для предотвращения потерь нефти и нефтепродуктов из резервуара в случае разрыва технологических трубопроводов или отказа размещенных на нем запорных устройств

Клапаны дыхательные механические КДМа предназначены для герметизации газового пространства резервуаров со светлыми нефтепродуктами и поддержания давления в этом пространстве в заданных пределах с целью сокращения потерь от испарения и уменьшения загрязнения окружающей среды их парами.

Клапаны предохранительные гидравлические КПГ предназначены для установки на резервуарах с нефтью и нефтепродуктами для защиты резервуара от разрушения в случае сверх допустимого давления вакуума при отказе рабочего клапана

Генератор пены средней кратности стационарный, предназначен к применению в стационарных установках пенного пожаротушения резервуаров с нефтью и нефтепродуктами.

Люки-лазы ЛЛ-600, ЛЛ-600/900 предназначены для внутреннего осмотра, ремонта и очистки резервуаров для хранения и раздачи нефти и нефтепродуктов.

Люк световой предназначен для внутреннего осмотра, проветривания резервуара во время ремонта и зачистки, а также для подъема крышки хлопушки при обрыве рабочего троса. Люк световой устанавливается на крыше резервуара над хлопушкой, монтируемой на приемораздаточном патрубке

Люк замерный, через который осуществляется замер уровня налива в емкости при помощи рулетки с лотом (находится все вышеперечисленное оборудование на крыше емкости)

рулетка с лотом(с её помощью производится замер налива нефтепродукта в емкости) В настоящее время устанавливают устройства для дистанционного замера уровня налива топлива, разные марки оборудования. У нас ультразвуковое устройство марки Взлет-Ур, данные выводятся на монитор ПК.  А так же дистанционный замер плотности нефтепродукта, плотномером.

Техника это всегда хорошо, однако раз в смену выполняется механический замер уровня налива топлива и замер плотности. Электроника может ошибаться.

Кран сифонный КС (далее по тексту — кран) входит в состав оборудования вертикальных цилиндрических резервуаров для хранения нефтепродуктов и предназначается для забора и спуска отстоявшейся воды.

Это краткое описание оборудования емкостей, упомянул далеко не все, что бы вас не грузить лишней информацией. Так же не стал лезть в дебри внутреннего устройства резервуара для хранения топлива, их типов и вариантов исполнений.

Продолжу рассказ от приключениях топлива после фильтрации.

Поступившее топливо в приемный резервуар, после отстаивания которое длится на каждый метр налива четыре часа отстоя. У нас наливается до уровня 8 метров, а значит количество часов отстаивания составит 32 часа. Данные по замеру  взлива, плотности, даты и времени налива фиксируются в журнале который ведется авиатехником по гсм или начальником смены под роспись. Журнал отстаивания топлива.

После отстаивания топлива  из сифонного крана, отбирается донная проба. Проба проверяется визуально и с помощью ПОЗТ с ИКТ(расскажу что это такое в следующий раз) на наличие воды и механических примесей. Проба отливается в бутылку объемом 0,5 литра. Укупоривается пробкой, опечатывается этикеткой с данными о времени отбора пробы, наименованием нефтепродукта, кто отбирал. Отмечается в журнале отбора донных проб, под роспись отобравшего авиатехника или начальника смены службы гсм.

После отбора пробы с сифонного крана, по требованию лаборатории службы, может быть отобранна проба на произведение анализа качества топлива, для сверки с паспортом качества завода изготовителя. Так же отбор проб на лабораторный анализ производится по истечении полугода хранения топлива в емкости, в обязательном порядке, для складского контроля качества в случае если оно не было пущено в расход, для перелива в расходную емкость, с последующей фильтрацией, закачкой в топливозаправщик и выдачу в крыло воздушного судна

(в следующей серии постов, расскажу какие виды контроля топлива в службе гсм существуют. Фильтрацию и выдачу в топливозаправщик, дозировку противокристализационной  жидкостью, расскажу что это за жидкости, учет при выдаче, слив отстоя с топливозаправщика, с помощью чего проверяется на наличие воды и механических примесей)

Как заправляют самолёты и сколько нужно топлива

Для заполнения топливных баков самолёта используются разные способы. Во-первых, прямо к аэродрому может быть подведён трубопровод. Во-вторых, в технической зоне могут стоять цистерны, и из них происходит заправка с помощью насоса. В случае с небольшим самолётом возможен и третий способ, то есть заправка прямо из автоцистерны, как из колонки АЗС.

Ещё один способ заправки возможен прямо в воздухе. Но это уже касается больше военной техники, а не гражданской.

На вопрос о том, сколько нужно топлива для заправки самолёта, ответить очень сложно. Можно составлять формулы с показателями расстояния, веса самолёта с пассажирами и полными баками, с погрешностью на ветер и прочими. Но нам никогда не узнать точную цифру, сколько топлива нужно для заправки.

Всё дело в том, что ёмкость баков современной авиатехники — это закрытая информация для общественности. Только устаревшие самолёты, которые изучают как наглядное пособие в музеях, может похвастать открытостью во всех отношениях.

Однако, даже если бы конструкционные особенности каждой модели самолёта были доступны для всех, мы всё равно не смогли бы с точностью рассчитать расход топлива у разных самолётов. Причина может быть масса и одна из них — постоянное совершенствование авиационного топлива и увеличение его КПД.

Чем заправляют самолеты?

Существует понятие авиационного топлива. Это горючее вещество, которое сжигается в камере сгорания двигателя и выделяет тепловую энергию. Топливо бывает двух видов:

• авиационный бензин;
• авиационный керосин.

Каждый тип топлива применяется в определенных целях, поэтому утверждение, что в авиации используют только керосин, неверно. Бензин необходим для работы поршневых двигателей. На авиакеросине летают воздушные суда с газотурбинными двигателями.

Заправка самолета через люк, расположенный в крыле

В прошлом разрабатывались поршневые моторы, которые должны были работать на дизельном горючем. Однако позже дизель заменили керосином. Поскольку запасы нефти истощаются, ведутся поиски новых видов топлива на основе других материалов. Рассматриваются варианты применения криогенного, синтетического и других альтернативных видов горючего.

Важно понимать, что любой авиадвигатель разрабатывается под определенный вид топлива, который позволяет ему работать в полную силу. Также предполагаются альтернативные сорта горючего, на которых техника сможет работать, но с некоторыми ограничениями.

Интересный факт: первые авиамоторы работали на обычном бензине, которым заправляют авто. Позже появилась необходимость в совершенствовании топлива. Например, в СССР основными сортами авиабензина были Бакинский и Грозненский, потому что поставляли их заводы Баку и Грозного.

Авиабензин в нынешнее время используется мало, поскольку на смену ему пришло более подходящее топливо на основе керосина. Бензин должен быть устойчивым к детонированию, иметь стабильный химический и фракционный состав.

Чтобы добиться нужных параметров, производители топлива этилировали его тетраэтилсвинцом. Однако данное вещество крайне токсично и запрещено к использованию. Других вариантов улучшения качества бензина пока не найдено. Специалисты всего мира работают над этой проблемой.

Дозаправка самолета в воздухе

Сверхзвуковые самолеты летают на РТ – сорте авиакеросина, который проходит тщательную гидроочистку от различных примесей и соединений. Фактически его можно использовать и в дозвуковой авиации.

Двигатели некоторых сверхзвуковых самолетов нуждаются в еще более качественном термостойком горючем – например, марки Т-6 и Т-8В. Его производство требует существенных материальных затрат, поэтому используется исключительно в целях Министерства обороны РФ.

Варианты авиационного топлива

Для заправки гражданских и военных самолётов используют всего два вида топлива: керосин и авиационный бензин. И хоть оба варианта приемлемы по своим техническим показателям, всё же есть между ними такие отличия, которые диктуют пригодность для того или иного воздушного судна. Так, для поршневых ДВС используется авиационный бензин, а для газотурбинных двигателей — дизель.

Само по себе любое горючее для авиации – это топливо, которое попадая в камеру сгорания, даёт тепловую энергию в турбинах. И этой энергии должно хватить, чтобы поток газа из турбин мог оттолкнуть всё тело самолёта от воздуха и поднять его вверх.

Для авиационного топлива важны показатели:

• температура сгорания, а также та, при которой горючее будет стабильным;
• серность и уровень кислотности;
• вязкость и парообразование;
• нейтральность ко всем материалам, из которых могут быть сделаны детали и прокладки.

Разница между видами авиационного топлива заключается не только в характеристиках. А также оно различается и по востребованности. Всё больше марок самолётов конструируется именно под керосин, то есть реактивное топливо. Двигатели для самолётов, рассчитанные на работу от бензина, отходят на второй план.

Углеводородное топливо, которое получают из малосернистых и сернистых фракции нефти, и есть авиационный керосин. Используется для этого прямая перегонка либо гидроочистка с последующим добавлением необходимых присадок. Второй способ наиболее распространён в современной переработке нефтепродуктов.

Авиационный керосин, он же реактивное топливо, делится на два вида. Один изготавливается для дозвуковой авиации и называется Т-1, Т-2. Второй же для сверхзвуковых самолётов: Т-6 и Т-8В.

Разница между ними существенная. В каждом случае требуется вырабатывать определённую мощность, причём для сверхзвуковой авиации она должна быть больше. Соответственно, реактивное топливо для неё по своему составу тяжёлое, то есть имеет более крупную фракцию, чем, например, керосин ТС–1, аналог дизеля Jet-A.

В технологии получения крупнофракционного керосина присутствует вакуумный газойль. Температура работы 195–315 С°.

Это не значит, что мелкофракционное топливо для самолётов хуже. Дело в том, что оно быстрее сгорит при разогреве сверхзвукового двигателя. Если же такой керосин использовать для обычной, дозвуковой авиации, то его состав даст работать двигателям идеально.

В процессе изготовления мелкофракционного керосина используются бензиновые фракции. Температура работы в диапазоне 140–280 С°.

Есть и такие показатели, которые одинаковы для обоих видов реактивного топлива. Чтобы оно было использовано наиболее эффективно, добавляются специальные присадки.

• Препятствующая образования статики. Благодаря этой присадке исключается риск накопления статического электричества. Если её не использовать, увеличение статики может привести к возгоранию керосина прямо в топливном отсеке самолёта.
• Предотвращающая окисление. Используется, чтобы двигатель авиационного судна получал одинаково хорошее топливо на протяжении всего рейса. Если ее не использовать, то под воздействием высоких температур в реактивном топливе начинают образовываться смолы. Результат — двигатель уже будет не керосин получать, а совершенно другую жидкость, не способную довести без проблем самолёт до пункта назначения.
• Уменьшающая трение. Благодаря такой присадке минимизируется износ деталей двигателя. Если её не использовать, то велика вероятность неожиданных поломок во время рейса.
• Не дающая воде превратиться в кристаллы. В составе керосине допускается мизерный % воды. На определённой высоте, под воздействием низких температур она может кристаллизоваться.

Точный состав реактивного топлива знают только технологи. В целях безопасности и честной конкуренции между нефтеперерабатывающими заводами, эта информация не может предаваться гласности.

С помощью прямой перегонки нефти или риформинга, и последующего добавления этила получают авиационный бензин. Перегонка используется всё реже, так как не даёт возможность повысить октановое число. Современные технологии производства позволяют выпускать авиационный бензин того качества, которого требует двигатель самолёта.

Как и в случае с авиационным керосином, бензин для воздушных судов тоже делится на два вида: прямогонный с низким октановым числом и октил-бензин в высоким содержанием октана. В зависимости от его числа, бензин делится по маркам: Б-70, Б-92, Б-95, Б-100/130.

Используется авиабензин малыми судами, чаще всего, частного сектора. Поршневые двигатели для авиации всё больше становятся исключением, чем правилом. А потому и использование бензина для самолётов с каждым годом уменьшается. Исключение касается только Б-70, так как эта марка топлива используется для промывки деталей, что всегда было и будет необходимо.

Оно идеально подходит для поршневых двигателей внутреннего сгорания, которые устанавливаются на судах малой авиации. А также соответствует основным требованиям благодаря современным присадкам:

• защищает детали от коррозии;
• не подвержен детонации;
• выдерживает температуру кипения до 205 С°.

К слову сказать, прямогонный бензин, то есть тот, что с низким октановым числом, выдерживает температуру только до 130 С°. И когда-то это был один из поводов отказаться от использования низкооктановых марок бензина в сфере авиации.

Авиационное топливо и октановое число

Один из характерных признаков авиационного керосина и бензина — октановое число. Это показатель, который характеризует детонационную стойкость топлива. Говоря простым языком, октановое число говорит о том, насколько топливо может выдерживать сжатие и не самовоспламениться.

Чем выше октановое число у авиационного керосина и бензина, тем стабильнее топливо. Однако здесь происходит интересный момент.

Керосин по своей природе не имеет высокого октанового числа. Как правило, оно не превышает показатель «50». Именно по этой причине в авиационном дизельном топливе антидетонационных присадок гораздо больше, чем в бензине.

Современные технологии позволили добиться от авиационного керосина показателей, гораздо лучших, чем способен дать даже самый высокооктановый бензин.

Сегодня в РФ используется регламентированное реактивное топливо. В законодательстве прописаны виды и типы керосина для каждой марки самолёта.

С совершенствованием двигателей, изменяется и состав горючего, что незамедлительно учитывается в законодательных актах. Это позволяет авиации РФ быть безопасной эффективной.

Требования к видам горючего для самолётов

От того, какое топливо будет залито в бак самолёта, зависит, прежде всего, безопасность полёта. Второстепенное влияние, но не менее важное, горючее для воздушных судов оказывает ещё на ряд факторов:

• дальность рейса — чем хуже топливо, тем меньшее КПД от него можно получить;
• долговечность деталей — в качественном нефтепродукте всегда есть присадки, предотвращающие излишнее трение и возникновение коррозии;
• «выхлоп» в атмосферу — современное топливо не должно загрязнять окружающую среду.

Всё это только поверхностные требования, понятные обывателю. Каждый человек, садясь в самолёт, хочет долететь до своего пункта назначения целым и невредимым, и желательно с наименьшим количеством пересадок. И, конечно же, сегодня нет тех, кто не думал бы о сохранении природы.

Если же говорить о лётчиках, техниках и конструкторах, то они со знанием дела предъявляют к авиационному топливу гораздо больше требований. Конечно же, они ведут к тем же результатам, которых хотим и мы, простые обыватели. Только требования специалистов больше нацелены на недопущение даже намёка на нештатную ситуацию, а не решение только видимых проблем.

Преимущества керосина над бензином в авиации

Таким образом, керосин служит базой для авиационного топлива. У него есть ряд преимуществ над бензином и дизелем именно в авиационной сфере:

• безопасность;
• физические свойства;
• экономическая выгода.

Безопасность – один из ключевых аспектов. Возгорание является недопустимым, когда речь идет о работе двигателя самолета. Существует понятие температуры вспышки – это минимальная температура, при которой воспламеняется вещество. Стоит искре попасть на бензин, он моментально загорится. Керосин же воспламеняется с трудом и горит ровным пламенем.

Система ЦЗС – централизованной заправки самолетов (аэропорт Домодедово)

Среди физических свойств авиатоплива одним из наиболее важных является устойчивость к замерзанию. Самолеты поднимаются на высоту около 10 км, где температура окружающей среды падает до -55 градусов. И бензин, и керосин не замерзают при таких отметках термометра. Однако авиационный бензин при этом обретает вязкость, в отличие от керосина.

В плане экономической выгоды все очевидно. Производить топливо на основе керосина дешевле, чем тот же объем авиационного бензина. Конечно, цены постоянно колеблются, но, согласно общей тенденции, стоимость одной тонны авиакеросина в 1,5 раза дешевле бензина.

Использование керосина в качестве основы разных сортов авиатоплива предпочтительнее по нескольким причинам. Он устойчив к воспламенению, не замерзает при низких температурах и не меняет физические свойства. Также производство авиационного керосина дешевле по сравнению с бензином.

Отличие керосина от бензина

Способ получения авиационного керосина – прямая перегонка малосернистой и сернистой нефти. Для улучшения физико-химических свойств керосина применяются различные присадки и гидроочистка. Керосин имеет ряд преимуществ перед бензином:

• высокий показатель теплоты сгорания (как массовой, так и объёмной);
• низкая испаряемость;
• меньшая температура замерзания;
• небольшая кинематическая вязкость.
• Кроме того, керосин менее пожароопасен, чем бензин.

Существенный плюс в использовании керосина – широта применения. Кроме топлива для реактивных силовых установок, он используется на борту как хладагент или теплоноситель для радиаторов. Для управления сечением сопла двигателя используется гидросистема, рабочей жидкостью в которой также может быть керосин. Излишне напоминать, что данный вид топлива – прекрасный растворитель. Это крайне важно при организации процесса технического обслуживания реактивных авиадвигателей.

Требования к горючему для авиации

Выбирая топливо для самолета, нужно учитывать выдвигаемые к нему требования. Их нарушение может привести к ускоренному износу или повреждению двигателей, а также повышает риск авиакатастрофы. Основные положения о характеристиках горючего закреплены законодательно, но многие самолеты имеют особенности, из-за которых выбирать топливо нужно тщательнее.

Базовые требования к топливу:

• должно соответствовать требованиям силовой установки самолета и не превышать ни одно из установленных производителем значений;
• в составе запрещено наличие какого-либо количества поверхностно-активных или химических веществ, снижающих его качественные свойства;
• должно обладать термоокислительной стабильностью, достигающей минимальных значений, указанных изготовителем;
• присутствие антиокислительных, антистатических или других присадок, добавленных для улучшения характеристик топлива, не может превышать установленные нормативы;
• октановое число авиационного бензина в бедной смеси не должно быть ниже 91, сортность в богатой – 115.

Горючее, используемое на авиации для полетов над территориями с очень холодным климатом, должно вырабатываться с температурой плавления кристаллов ниже 600 °C. Этот параметр определяется индивидуально с учетом среднестатистических погодных условий в регионе.

Заправка может осуществляться классическим методом на территории аэропорта после посадки либо в воздухе при полете. Оба варианта имеют свои особенности, которые следует учитывать.

Дозаправка в воздухе

Осуществление заправки в полете – сложная процедура, требующая большого опыта от пилота. Она была придумана более ста лет назад и используется для срочного наполнения бака в условиях, когда сесть не представляется возможным. В процессе самолеты сближаются на расстояние до 20 метров, что делает ее очень опасной. Соединяться между собой они могут с помощью шланга-конуса, штанги или по методу крыло-крыло.

На заправку истребителя требуется около шести минут. Крупногабаритные самолеты перекачивают топливо до 45 минут. Из российской авиации воспользоваться таким методом дозаправки могут: Су-24М, Су-27, МиГ-29, МиГ-31, Ту-95 и Ту-160.

Заправка в аэропортах

На территорию аэропорта топливо доставляется с помощью железной дороги в цистернах либо напрямую через трубопровод от нефтеперерабатывающего завода. После этого его разливают в специальные колонки или топливный заправщик. В первом случае самолет требуется подогнать к ней, во втором же к нему подъедет специальная машина.

Чтобы наполнить баки, к их горловине протягивается шланг. Из него под давлением начинается подача топлива, которое начнет распределяться между всеми баками. Скорость регламентируется по закону, так как ее превышение может привести к возгоранию или взрыву. Заправка одного среднеразмерного самолета занимает около 40 минут.

Уровень расхода топлива – важнейшая составляющая летно-технических характеристик летных машин. Он зависит от ряда внешних факторов и не бывает фиксированным. Поэтому важно просчитывать необходимый объем наполнения топливных баков заранее и с запасом, чтобы избежать вынужденной аварийной посадки или авиакатастрофы.

Учитывать нужно также вид используемого горючего и его качество. Вопросы, касающиеся топлива, рассматриваются авиастроительными компаниями с повышенным вниманием. Это еще раз доказывает их значимость для авиации и безопасности полетов.

Где у самолета находятся баки

Информации о расходе топлива будущего Су-57, пользующегося популярностью во всем мире, пока что нет. Предполагается, что он будет тратить около 2 кг/кгс-ч, как российский Су-35 или американский F-35. Нет сведений и по разрабатываемому стратегическому бомбардировщику ПАК ДА, который представят до 2025 года.

Все новые самолеты имеют кессон-баки, представляющие собой герметичную полость. Изготавливают их из резиновых материалов, что предотвращает повреждение поверхности при ударе или перегрузке. Чаще всего такие баки располагаются в крыльях, киле или стабилизаторе. Иногда в самолете используются специальные отсеки, внутрь которых устанавливают кессон-баки, повышая безопасность. Все модели имеют систему аварийного сброса горючего в воздухе, что может потребоваться при срочной посадке.

На крупногабаритных авиалайнерах имеется несколько топливных баков, чей объем может варьироваться. Между собой они соединяются специальными шлангами и оборудуются насосами. В процессе полета топливо распределяется между всеми емкостями и одним расходным баком. На военной авиации основного запаса горючего может быть недостаточно. Поэтому зачастую боевые самолеты оснащаются дополнительными подвесными баками.

Расход топлива у разных самолетов

Узнать, какой расход топлива у самолетов, можно с помощью сведений, предоставленных публике компаниями-производителями. Для гражданской авиации дают информации намного больше, поэтому выяснить все о ней проще.

Популярные гражданские самолеты

Почти все самолеты гражданской авиации, разработанные в последние десятилетия, летают на авиакеросине. Он обеспечивает необходимые обороты двигателю, чтобы выполнить рейс на дальние расстояния. Авиакеросин для пассажирских самолетов может разбавляться присадками, что повышает эффективность его использования. Затраты горючего во всех случаях приблизительно идентичны и варьируются с минимальными отклонениями.

Таблица с расходом топлива на популярных гражданских самолетах:

Популярные военные самолеты

Чем габаритнее машина, тем выше расход горючего. Поэтому использование крупных авиалайнеров, предназначенных для большого числа пассажиров, на малопопулярных маршрутах нерентабельно.

Узнать расход топлива на популярных военных самолетах трудно. Большинство стран стараются засекретить подобную информацию или предоставляют заведомо ложные сведения, чтобы оградить себя от проблем во время военных действий. Но в некоторых случаях технические характеристики все же удается выяснить, и они предстают перед публикой.

Таблица расхода топлива на военной авиации:

То, на каком топливе летает самолет, зависит от его характеристик. Всего применяется два вида: авиакеросин или авиационный бензин. В большинстве случаев используется керосин, называющийся также реактивным топливом.

Самолеты заправляют специальным керосином, представляющим собой жидкие фракции, полученные путем перегонки из малосернистых и сернистых видов нефти. В составе допускается присутствие некоторого объема бензиновых элементов.

Российский авиационный керосин бывает нескольких видов. Для дозвуковых пассажирских лайнеров применяется Т-1, ТС-1 или Т-2. Более технически продвинутые сверхзвуковые самолеты требуют тяжелого топлива. К таким относятся: Т-6 и Т-8В. Также существует горючее РТ, применяющееся для Су-27, Ту-22 и некоторых других самолетов.

Второе топливо для самолетов – авиационный бензин. Его применяют для высоконагруженных поршневых моторов внутреннего сгорания. При производстве он получается из прямой перегонки нефти с добавкой высококачественных компонентов и присадок или без нее. Главными качествами бензина выступают: детонационная стойкость, фракционный состав и химическая стабильность.

Последними используемыми в России были Б-91/115 и Б-95/130. Сейчас от них отказались, отдав предпочтение автомобильному бензину АИ-95. Его используют для легкомоторной авиации. Изредка также применяется Б-70, но только в качестве растворителя при проведении техобслуживания.

Спецприсадки для авиационного топлива

Улучшить свойства авиационного топлива можно с помощью специальных присадок. Они могут исключить негативное влияние внешних условий, стабилизировать работу двигателя и повысить срок службы самолета.

• антистатическая – повышает электропроводность топлива, снижая накопление статического электричества, которое могло бы привести к взрыву;
• противоводокристаллизационная – помогает исключить образование водных кристаллов, которые забивают топливные фильтры, приводя к остановке двигателей;
• антиокислительные – компенсируют сниженную химическую стабильность, предотвращая возможное окисление;
• противоизносная – восстанавливает противоизносные свойства топлива, снижающиеся при проведении гидроочистки.

Возможность использования топлива с присадками зависит от конкретной модели самолета и двигателя, установленного в ней. В отдельных случаях предпочтительно применять стандартные варианты горючего без добавок.

Сколько стоит авиатопливо и одна заправка самолета

Популярное высококачественное топливо, изготавливаемое в России, называется ТС-1. Оно часто используется для заправки пассажирских самолетов. Средняя цена составляет около 50000 рублей за тонну. Некоторые регионы продают его дороже. Например, на Камчатке приобрести тонну удастся только за 80000 рублей.

Стоимость одной заправки самолета зависит от дальности следования и объема топливных баков. При перелете Boeing 737 из Москвы в Санкт-Петербург затраты на горючее составят около 150000 рублей. Советский Як-40 выполнит тот же рейс при затратах около 450000 рублей, так как потребляет намного больше.

Определить, сколько топлива расходуют самолеты, бывает затруднительно. Для этого следует учитывать множество внешних факторов. Само же потребление может выражаться удельным или часовым расходом.

Вы видели как происходит заправка авиалайнера?

От чего зависит расход топлива

Существует большое количество факторов, влияющих на то, сколько тратит топлива самолет во время полета. Поэтому при создании проекта будущей машины учитываются многие элементы и вероятные затраты горючего, связанные с ними.

• крейсерская скорость;
• вес самолета без нагрузки;
• коммерческая нагрузка;
• погодные условия;
• модель двигателя;
• конструкционные особенности.

Также повлиять на уровень расхода могут некоторые условия полета и использование дополнительного оборудования. Последнее особенно актуально для эксплуатации военной авиации с продвинутыми электронными системами.

Удельный и часовой расход топлива

Под удельным расходом топлива понимают количество использованного самолетом горючего на единицу времени или расстояния относительно мощности либо тяги двигателя, установленного на машине. Такой тип исчисления используется чаще всего. При этом учитывается несколько параметров, из которых будет происходить расчет.

• вес или объем горючего (грамм, килограмм, литр);
• затраченное время или расстояние (час, километр);
• мощность или тяга силовой установки (лошадиных сил или килограмм-сила).

Из них получается определенная величина. Обычно за основу берется кг/кгс-ч или г/л.с.-ч. Для пассажирских авиаперевозок зачастую применяется другой расчет, в который входит вес использованного топлива на один километр с количеством пассажиров на борту. Он обозначается как г/пасс.-км. Рассчитать затраты на 100 км можно, умножив итоговое значение на 100. Такой показатель полезен для определения топливной эффективности, так как помогает найти выгодный самолет для перевозки заданного числа пассажиров с минимальными затратами на топливо.

Вторым типом исчисления трат горючего считается часовой расход. Под ним подразумевают количество использованного топлива за час полета. Для расчета берется величина, получаемая при движении самолета на крейсерской скорости и предельной коммерческой нагрузке. Иные условия недопустимы и считаются недостоверными. При таком исчислении обозначением параметра выступает кг/ч. Его среднее значение для большинства авиации варьируется от 1 до 15 тыс. кг/ч.

Под крейсерской скоростью, используемой при этом расчете, понимают базовую скорость, при которой производятся все перевозки пассажиров на конкретной модели самолета. Обычно она составляет около 80% от максимальной и ограничена с целью повышения безопасности полета или увеличения допустимой коммерческой нагрузки. Последняя подразумевает количество пассажиров, а также их общий вес, включая багаж, ручную кладь и прочие вещи.

При просчете грузовых или пассажирских рейсов второй тип исчисления считается более логичным, так как их целью становится доставка груза на нужное расстояние при минимальных затратах топлива. Удельный расход полезен только для расчета максимального количества времени, которое может провести в воздухе самолет. Тем не менее закрепился в технических характеристиках именно он.

Как рассчитывают количество топлива на полет

Перед отправлением самолета в рейс производится подсчет количества топлива, которым нужно наполнить баки. С этой целью применяются специальные формулы, доступные определенному кругу лиц, работающих на авиакомпанию. Для каждого самолета они могут быть разными. Поэтому универсального способа определить будущие затраты нет.

Примерная таблица расчета количества топлива на полет

Несмотря на недоступность формул для общественности, посчитать примерный расход все же можно. Для этого потребуется учесть несколько важных факторов:

• масса топлива, которое будет затрачено при выполнении определенного рейса с предполагаемой коммерческой нагрузкой;
• количество топлива, требующегося при возникновении необходимости добраться из конечной точки рейса до самого удаленного аэродрома из числа запасных;
• топливо, требуемое для выполнения двух дополнительных кругов над аэродромом перед посадкой;
• запасное топливо в размере 5% от общей его суммы, необходимой для рейса, с учетом дополнительных факторов.

Сложив все эти значения, можно узнать, сколько горючего нужно для самолета. Правильно просчитать это получится только при знании точных летно-технических характеристик модели, расстояний и расположения дополнительных аэродромов. Поэтому полученные значения могут быть только приблизительными.

Номенклатура керосинов для реактивных двигателей

В России и других странах бывшего СССР традиционно используются несколько видов топлива.

ТС-1

Согласно ГОСТ 10227-86 данный тип керосина (резерв РТ) является прямогонной фракцией, либо смесью таковой с гидроочищенными фракциями. Основное ограничение – суммарное содержание серы не должно превышать 0,2% (в том числе, меркаптановой – не более 0,003%). ТС-1 заправляется в кессоны дозвуковых реактивных двигателей. По своим физико-химическим свойствам этот керосин очень напоминает популярную зарубежную марку топлива Jet-A.

Т-6 и Т-8

Термостойкий керосин этих марок производится нефтеперегонными предприятиями исключительно для использования ВКС РФ в некоторых типах сверхзвуковых машин. Топливо отличается очень высоким качеством, так как перегоняется с полной гидроочисткой и введением улучшающих присадок.

Данный тип топлива (резерв ТС-1) представляет собой высокоочищенную прямогонную фракцию с температурой выкипания 135—280 С°. Содержание общей серы не превышает 0,1%. Топливо обладает смазывающими свойствами в связи с тем, что добывается методом гидрокрекинга, и является «сухим». Сфера применения – военная авиация. Аналогов среди зарубежных марок у данного керосина нет.

Для улучшения характеристик керосина используются различные типы присадок:

• антистатическими;
• противоизносными;
• противодокристаллизационными.
• антиокислительными.

Главной целью их применения является сохранение физико-химических свойств авиационного керосина на всём маршруте полёта в зимний период и в сложных метеорологических условиях.