Воспользуйтесь удобным топливным калькулятором для расчета стоимости ГСМ с учетом доставки
- Особенности авиационного керосина
- Почему самолет не может загореться во время заправки
- Почему в самолете не может оказаться некачественного топлива
- Требование к горючему для авиации
- Производство авиабензина
- Чем заправляют самолеты, и каким топливом?
- Авиатопливо
- Авиакеросин
- Виды авиатоплива
- Авиакеросин
- Авиационный бензин
- Спецприсадки для авиационного топлива
- Стоимость авиатопливо и одной заправки самолета?
- Особенности авиационного топлива
- Расход топлива
- От чего зависит расход топлива?
- Часовой и удельный расход топлива
- Расход топлива у разных самолетов
- Популярные гражданские самолеты
- Популярные военные самолеты
- Где у самолета находятся баки
- Как заправляют самолеты
- Дозаправка в воздухе
- Заправка в аэропортах
- Сколько в среднем заправляют топлива
- Требования к бензину для авиации
- Отличие от обычного дизельного топлива
- Где в самолете хранится топливо
- Как заправляют самолёты и сколько нужно топлива
- Как заправляют самолеты
- Варианты авиационного топлива
- Авиационный керосин
- Авиационный бензин
- Авиационное топливо и октановое число
- Требования к видам горючего для самолётов
- Как топливо «путешествует» по самолету
- Реактивное топливо
- От чего зависит количество топлива в самолете
- Сколько керосина помещается в топливные баки
- Заправка самолета «в крыло»
- Авиационный бензин
Особенности авиационного керосина
Почему самолет не может загореться во время заправки
При заправке воздушного судна оператор топливозаправщика заземляет машину в специальной точке заземления на стоянке самолета. Затем присоединяет трос выравнивания потенциалов для снятия статического напряжения, накопленного в полете, чтобы оно ушло в землю. Только после принятия всех мер безопасности оператор приступает к заправке.
Москва, 28 фев — ИА Neftegaz.RU. Где в самолете хранится авиационное топливо? Правда ли, что заправка воздушных судов не сложнее, чем заправка автомобиля? Может ли в самолете оказаться некачественный керосин? На эти и другие вопросы «Энергии+» в День гражданской авиации ответил Дмитрий Сахно — главный специалист по надежности оборудования для заправки самолетов компании Газпром нефть.
Почему в самолете не может оказаться некачественного топлива
Перед заправкой самолета авиационный керосин проходит несколько ступеней проверки. Когда его привозят с нефтеперерабатывающего завода на склады топливной компании, осуществляется входной контроль качества. Затем проводят детальный лабораторный анализ, и только после этого топливу выдают паспорт.
Перед заправкой в самолет авиационный керосин проходит несколько этапов контроля: в баки судна попадает только качественное топливо
Последняя проверка ждет перед заправкой в крыло — это аэродромный контроль. Его проводят командир воздушного судна (или кто-то из пилотов) и оператор топливозаправщика. С нижней точки цистерны в подготовленную чистую посуду отбирается проба. Ее смотрят на просвет, чтобы определить, что в топливе нет механических примесей, воды и кристаллов льда. Когда экипаж убедился в качестве топлива и дано разрешение на заправку, оператор приступает к ней.
Авиационное топливо — горючее вещество, вводимое вместе с воздухом в камеру сгорания двигателя летательного аппарата для получения теплов
Авиационное топливо — горючее вещество, вводимое вместе с воздухом в камеру сгорания двигателя летательного аппарата для получения тепловой энергии в процессе окисления кислородом воздуха (сжигания).
Делится на 2 типа — авиационный бензин и керосин, а для ракетного топлива — еще нафтил.
Бензин применяются, как правило, в поршневых двигателях, керосин — в турбореактивных.
Также известны разработки дизельных поршневых авиационных моторов, которые использовали дизельное топливо, а в настоящее время — керосин.
На данный момент из-за прогрессирующего дефицита нефти ищутся способы для замены нефтяного авиационного топлива, в том числе рассматриваются варианты топлива: синтетическое, криогенное (включая жидкий водород), криогенное метановое топливо (КМТ) и другие.
Любой авиационный двигатель рассчитывается под определенный тип (сорт) топлива, на котором он выдает требуемые параметры по мощности, приемистости, надежности, ресурсу, и рекомендуемые аналоги топлива, на которых допускается, как правило, ограниченная эксплуатация, с потерей ряда характеристик двигателя.
Горючее вещество, которое, попадая в камеру самолетного двигателя, взаимодействует с воздухом и выделяет тепловую энергию, называют авиационным топливом.
Это либо керосин, используемый в турбореактивных моторах, либо бензин высокой очистки (авиационный), применяемый для двигателей поршневых.
В негабаритных судах и вертолетах установлены поршневые двигатели, а коммерческие современные воздушные суда оснащены газотурбинными моторами.
Требование к горючему для авиации
Заправка авиационное топливо
Понятно, что требования, выдвигаемые к такому топливу, гораздо выше, чем к используемому для заправки наземного транспорта.
Отклонение от законодательно закрепленных требований к горючему может привести к повреждению и ускоренному износу двигателя, что повышает риск катастроф.
Важнейшим показателем качества для бензина является его способность гореть без детонации (взрыва) – детонационная стойкость.
Помимо этого к основным требованиям относятся:
- полное соответствие силовой установке ЛА;
- фракционный состав, указывающий на испаряемость, позволяющую оценить способность образовывать топливовоздушную рабочую смесь;
- стабильность химическая, т.е. способность во время хранения не менять химический состав;
- отсутствие химических составляющих, негативно отражающихся на свойствах топлива;
- максимальное значение (указывается изготовителем) термоокислительной стабильности;
- процент присадок (антистатических, антиокислительных и пр.) не должен превышать нормативных значений;
- октановое число должно находиться в пределах 91 (для бедной смеси) – 115 (для обогащенной).
Для холодных районов рекомендуется использовать горючее, температура плавления кристаллов которого не ниже 600 градусов. Параметр этот определяется на основе среднестатистических региональных погодных условий.
Производство авиабензина
Авиационный бензин, как было сказано, используется как топливо для поршневых высоконагруженных моторов. Для его получения используют прямую перегонку нефти, метод риформинга (без добавок и с таковыми) и крекинга.
При перегонке нефть разделяется в ректификационной башне на фракции, которые имеют разную температуру кипения.
Нефть предварительно нагревают. Затем, охлаждая и конденсируя пар, отбирают с разных уровней дистилляты с отличающейся температурой кипения.
На отдельных этапах процесса получают керосин с бензином. Выход последнего достигает 15% от массы перерабатываемого нефтепродукта.
В самом низу колонны остается остаток – мазут, который идет на дальнейшую переработку.
Крекинг – это химический метод. Используя его, удается повысить выход бензина до 60%, чего требует растущий спрос на этот продукт (высокомолекулярные фракции расщепляются на фракции меньшей молекулярной массы).
В качестве сырья, помимо нефти, используются полученные при перегонке фракции.
Различные группы углеводов разлагаются с разной скоростью. Самая высокая она у парафиновых углеводов, самая низкая – у ароматических.
При использовании катализаторов – веществ, ускоряющих процесс, крекинг называют каталитическим. Он (в сравнении с термическим) более эффективный, а качество получаемого бензина – более высокое. Недостатком метода является быстрый выход из строя катализаторов.
Если же процесс проходит при высокой температуре (470-540 градусов) – его называют термическим. При его осуществлении под давлением 2-5 Мпа, речь идет о жидкофазном крекинге, при давлении 0,2-0,6 Мпа — о парофазном. Варьирует в широких пределах (от нескольких часов до 30 минут), в зависимости от выбранного способа производства, время получения готового продукта.
Еще один способ носит название риформинг. Суть его заключается в преобразовании углеводородов линейных и нециклических в ароматические бензолподобные молекулы с достаточно высоким значением октанового числа.
В принципе, метод является одним из видов крекинга. Он подразделяется на:
- риформинг каталитический (платформинг – катализатором выступает платина). Проводится при 480-510 градусах и давлении – 15-30 ат. При повышении давления до 50 ат – на выходе получают бензин с октановым числом до 98;
- термический. Происходит процесс при высокой температуре и применении катализатора. Используют парафиновые фракции с температурой кипения 95-205 градусов.
Если предпочтительно получение бензина в большом количестве, применяют платиновый катализатор, нанесен который на алюмосиликатный или алюмооксидный носитель.
Помимо этих способов получения авиатоплива, есть и другие:
- полимеризация. В результате ее из олеинов получаются жидкие фракции с октановым числом от 80 до 82;
- алкилирование;
- изомеризация, эффективна в странах, использующих крекинг в небольших объемах. Большой недостаток – токсичные вещества, наносящие непоправимый вред окружающей среде;
- гидрокрекинг. Гидрирование под высоким давлением раньше широко использовалось немцами.
Чем заправляют самолеты, и каким топливом?
В основном, самолеты, занимающиеся перевозкой пассажиров, заправляют реактивным топливом. Причем, строго тем видом, на который рассчитан двигатель, т.е. который обеспечивает оптимальные характеристики.
Для судов, оснащенных поршневыми двигателями, авиабензин является таким горючим. Керосин применяют для реактивных моторов. Это топливо делится на подвиды, что помогает выбрать оптимальный вариант для конкретных условий эксплуатации.
Для пассажирских воздушных лайнеров это марки Т-1 и Т-2. Для самолетов военных, летающих на сверхзвуковых скоростях, используется более тяжелое топливо – Т- 6 и Т-8.
Авиатопливо
Сегодня в авиации используют авиабензин и керосин. Как выше говорилось, первый применяется в судах, где установлены поршневые двигатели, второй – в турбореактивных самолетах.
Дефицит нефти, наблюдаемый в последние годы, заставляет искать альтернативное топливо, но пока только ведутся разработки. Пытаются заменить его синтетическим топливом, криогенным, метановым криогенным горючим (КМГ) и другими. Но пока это только поиски.
Авиакеросин
Практически все воздушные суда России (военные, транспортные, пассажирские), а также вертолеты заправляют авиакеросином марки ТС-1.
В европейских странах основой авиатопливо обеспечения является более экологичный керосин марки Jet A-1. В нем серы содержится во много раз меньше, чем в российском.
Но, достоинством отечественного продукта является возможность применения при температурах более низких, чем аналог европейский.
Виды авиатоплива
Каким топливом заправить самолет? Это зависит от его характеристик. Настоящее время, выбор не так велик – авиационный бензин и керосин, также называемый реактивным топливом. В странах СНГ и России наиболее распространенным топливом, которым заправляют советскую турбовинтовую технику, является марка ТС – 1, получаемая прямой прогонкой нефти (температура 150-250 градусов).
К слову, на нем может летать и зарубежная техника, использующая в основном полный аналог — марку Jet-A.
Авиакеросин
Керосин — авиационное топливо, применяемое для заправки воздушных судов, оборудованных газотурбинными двигателями, вертолетов, военной авиации. Оно проходит 8 степеней контроля качества и собой представляет жидкие фракции, полученные способом перегонки малосернистой нефти. Температура выкипания нефти находится в интервале 140-280 градусов по Цельсию.
Помимо прямого назначения, оно может применяться в качестве хладагента и теплоносителя, рабочей жидкости для гидравлических систем.
В России это горючее может быть нескольких марок:
- Т-1, Т-2 и ТС-1 – для дозвуковых пассажирских ЛА;
- Т-6 и Т-8В – для более продвинутых технически самолетов сверхзвуковых:
- РТ – для Ту-22 и Су – 27.
- теплота сгорания (массовая и объемная);
- давление пара;
- термическая стабильность;
- совместимость с материалами;
- вязкость;
- процент серы;
- электропроводность;
- кислотность;
- устойчивость к износу;
- нагарность.
Авиационный бензин
Главным техническими параметрами топлива, применяемого для заправки судов с высоконагруженными поршневыми моторами, считаются: стабильность фракционная и химическая, детонационная стойкость. Для улучшения свойств к нему добавляют различные присадки.
В связи с выросшей популярностью турбореактивных двигателей в конце 20 века значительно сократили выпуск авиационного бензина. На то время производили только марки Б-95/130 и Б-91/115. Маркировка указана в соответствие с ГОСТ: октановое число — числитель, сортность – знаменатель. Позже и его заменили на АИ-95, аналогичный импортному AVGAS 100LL.
Спецприсадки для авиационного топлива
Для улучшения свойства авиатоплива используются присадки. С их помощью возможно стабильнее сделать работу двигателя, уменьшить (а то и исключить) негативные влияния внешней среды, увеличить срок эксплуатации всего самолета.
Их видов достаточно много:
- антистатические — присадки, уменьшающие накопление статического электричества, следовательно, и вероятность взрыва, повышающие теплопроводность,
- не допускающие кристаллизации воды, которая опасна остановкой двигателей;
- антиокислительные – предотвращающие вероятность окисления;
- противоизносные – восстанавливающие свойства топлива, понижающиеся после гидроочистки.
Нужно ли заправляться топливом без присадок или использовать последние, зависит от установленного на лайнере двигателя и его модели.
Стоимость авиатопливо и одной заправки самолета?
В среднем топливо для пассажирских лайнеров стоит в районе 47-50 тысяч рублей. В отдельных районах величина может превышать указанную цифру: до 80 000 рублей придется заплатить за тонну на Камчатке.
Для расчета одной заправки необходимо знать объем топливных баков и расстояние до пункта приземления. Разброс цен достаточно большой и может отличаться в 3 раз. Если расстояние от Санкт-Петербурга до Москвы, например, преодолевать на Як – 40, сумма заправки составит 450 тысяч рублей, а если лететь на Боинге – порядка 150 тысяч рублей.
Особенности авиационного топлива
Воздушный транспорт России для полетов использует авиационное топливо, которое отличается повышенным качеством от того, которое применяется для автомобилей. Он отличается более высокой детонационной стойкостью и октановым числом, фракционным составом и химической стабильностью.
Эти характеристики важны для нормальной работы двигателя, что снижает риск аварий.
Расход топлива
Эта летно-техническая характеристика является одной из наиболее важных. Чем меньше она, тем выше эффективность воздушного лайнера и меньше затраты на заправку.
Не всегда просто определить величину необходимого горючего: зависит это от многих составляющих. Потребление в целом характеризуют такие данные, как часовой и удельный расход.
От чего зависит расход топлива?
Вопрос этот настолько важен, что о нем задумываются еще на стадии проектировки судна.
Чтобы вычислить, сколько потребуется горючего на перелет, следует воспользоваться специальными формулами, которые имеются у лиц, которые отвечают за заправку. В свободном доступе их нет, поэтому воспользоваться ими широкой общественности не удастся.
Основные факторы, оказывающие влияние на эту характеристику:
- скорость;
- вес без нагрузки;
- коммерческая нагрузка;
- погода;
- модель установленного двигателя;
- особенности конструкции.
Для расчета количества нужного для полета топлива, потребуется учесть вес дополнительного оборудования.
Общее представление об этом получить можно, ознакомившись с таблицей.
Часовой и удельный расход топлива
Чтобы рассчитать необходимый объем горючего, важно знать величину часового расхода и удельного.
Первый параметр подразумевает топливо, необходимое на час перелета. Среднее значение обычно лежит в пределах 1-15 тысяч кг/ч. Скорость, которую берут для расчета – крейсерская (базовая, на которой происходят все пассажирские перевозки). Величина ее не превышает 80% от предельной скорости.
Под расходом удельным подразумевают количество топлива, которое воздушный лайнер использует за определенное время либо расстояния относительно тяги, установленного на нем двигателя (или же мощности). Этот вид исчисления наиболее часто используется для расчетов, т.е.:
- масса или объем топлива в граммах, килограммах или литрах;
- время или расстояние в часах и километрах;
- тяга или мощность в килограмм-силе или лошадиных силах.
Для перевозок пассажирских может применяться иной подход, в основе которого лежат: масса топлива, расходуемого на километр пути, и количество пассажиров. Эти данные позволят грамотно выбрать самолет, который с минимальными затратами перевезет нужное число пассажиров.
Расход топлива у разных самолетов
Понятно, что для самолетов разных марок расход топлива будет различным. Чем он ниже, тем рентабельнее машина. Но, показатель даже одного и того же самолет в разных погодных условиях, при различной коммерческой загрузке и крейсерской скорости будет различаться.
Популярные гражданские самолеты
Чем больше по габаритам самолет, тем больше ему необходимо топлива. Следовательно, использование больших лайнеров на малых расстояниях совсем не рентабельно. Поэтому, современные воздушные лайнеры по популярности занимают следующие позиции:
- Ил-96-400М (расход 7977 кг/ч);
- Ту-214 – 3700 кг/ч;
- Boeing 737-900 – 2650 кг/ч;
- Boeing 777-300ER – 7800 кг/ч;
- Boeing 787-10 – 5700 кг/ч;
- Airbus A320-200 – 2500 кг/ч;
- Airbus A380 – 13000;
- SSJ100 – 1700.
Популярные военные самолеты
Британский популярный журнал Flight International составил рейтинг наиболее популярных военных самолетов мира.
В ТОП-10 вошли 4 самолета, стоящие на вооружении России. Уступив первое место американскому F-16, второе место заняли истребители Су-27/30. В ТОПе на 5 месте еще один российский многоцелевой Миг – 29. Седьмое занял штурмовик Су-25, а замыкает список Су-24.
Где у самолета находятся баки
Все модели новых самолетов имеют в крыльях, стабилизаторе или киле кессон-баки – герметическую полость, изготовленную из резиновых материалов, что при перегрузке и ударе предотвращает повреждение.
Иногда, чтобы повысить безопасность, эти кессон-баки размещают в специальных отсеках.
Особо крупные лайнеры оснащены несколькими баками для топлива, которые при помощи шлангов соединены между собой. С помощью насосов горючее можно перекачивать из одного бака в другой.
Военные самолеты часто оборудуются подвесными баками, которые дополняют основной, т.е. позволяют иметь больший запас топлива.
У многих самолетов для хранения горючего предусмотрены баки, находящиеся в крыльях и центральной части. Расходуется вначале топливо из расположенных в крыльях отсеков, а затем из концевых емкостей.
Но, к двигателям поступает топливо лишь из расходного бака, куда насосами его перекачивают из дополнительных.
У других дополнительный бак имеется в хвосте. Это позволяет утяжелить заднюю часть и облегчить взлет, улучшить центровку во время полета.
Как заправляют самолеты
Для заправки воздушных судов существует два способа – классический, применяемый в аэропортах, и в воздухе (во время полета).
Дозаправка в воздухе
Дозаправка в полете – процедура сложная, требующая от пилотов большого опыта. Применяется редко в условиях, когда невозможно приземлиться. Самолеты приближаются на 20 метров, соединяются с помощью штанги, шланга-конуса или по методу крыло в крыло.
Способ придуман в России более 100 лет назад. Это опасный и зрелищный процесс. Обычно заправщиком выступает Ил-78М модернизированный, который может дозаправить истребители Миг29/32, для чего потребуется до 6 минут, Су – 27, штурмовик Су -24М, бомбардировщики Ту-160 и Ту-95 (20 минут).
Заправка в аэропортах
На стоянках предусмотрены для заправки гидранты, которые предназначены для перекачки топлива в баки самолетов. Распространен и второй способ – использование топливозаправщиков – цистерн разной емкости, в которые горючее подвозят к самолетам, предварительно наполнив их в пунктах налива. Для безопасности пассажиров заправку проводят до их посадки в самолет.
У оператора имеется прибор с кнопкой, которую требуется нажимать с определенной периодичностью. Пропущенное нажатие воспринимается системой как нештатная ситуация, и подача топлива прекращается. Автоматика отключается, когда в бак поступило запланированное количество топлива.
Сколько в среднем заправляют топлива
Для того чтобы ответить на вопрос о том, сколько нужно залить топлива в самолет, важно
знать расстояние до пункта назначение, наличие промежуточных пунктов приземления, учитывать метеоусловия. Также нужно учесть количество горючего, необходимого при ожидании посадки и на непредвиденные обстоятельства.
Требования к бензину для авиации
Чтобы предотвратить риск катастроф, повреждение двигателей и их быстрый износ, важно, выбирая топливо, брать во внимание предъявляемые к нему требования.
Базовые требования для него такие же, как описано в разделе «Требование к горючему для авиации».
Отличие от обычного дизельного топлива
Топливо для авиации – это продукт нефтеперегонки. От дизтоплива он отличается степенью очистки. То есть, вначале методом щелочной обработки получают бензиновую и керосиновую фракции, и только потом — дизельное топливо. РТ не содержит кислорода, серы и азота, а в дизтопливе они могут присутствовать.
Керосин отличается высокой устойчивости к детонации, что важно для воздушного транспорта, летающего на сверхзвуковой скорости, когда корпус ЛА нагревается из-за трения о воздух (в том числе топливный бак). Температура кипения, октановое число, молекулярная масса и вязкость у них тоже разные.
Смесь нафтеновых, ароматических и парафиновых углеводов, строго выверенная в процентном соотношении, используют исключительно для двигателей, работающих на низких оборотах.
Где в самолете хранится топливо
Авиационный керосин хранится в топливных баках, расположенных в крыле и центральной части воздушного судна. Размещение в крыле улучшает аэродинамические свойства самолета и упрощает управление им.
При взлете против движения судна дует сильный встречный ветер, и крыло начинает изгибаться в местах крепления к корпусу — самолет «машет крыльями», как птица, что затрудняет управление судном. Топливо в крыле препятствует изгибу и позволяет достичь нужной жесткости благодаря силе тяжести, прямопропоциональной массе топлива. Когда самолет в небе, тот же эффект помогает центрировать судно, которое одновременно пытаются вывести из равновесия четыре силы: давление воздуха сверху, встречный ветер, воздушные потоки снизу и с боков.
При заходе на посадку, напротив, лучше, если масса самолета, включая топливо, будет меньше. Чем меньше масса, тем ниже нагрузка на корпус и деформация шасси при приземлении. Поэтому к концу рейса остается только аварийный запас топлива.
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.
Как заправляют самолеты
Специальных АЗС для пассажирских самолетов в воздухе нет. Заправить судно можно только на земле. В крупных гражданских аэропортах строят централизованные заправочные системы (ЦНЗ) для перекачивания подготовленного топлива по трубам: со склада до гидранта. Гидранты устанавливают на перроне в зонах стоянки судов. Специальная машина подъезжает на стоянку, подключается к гидранту и самолету и заправляет его.
Большинство аэропортов в нашей стране крупными не назовешь: ЦНЗ в них нет, но на помощь приходят аэродромные топливозаправщики — грузовые машины с оборудованием для заправки и цистернами объемом 5–60 м3. Топливо в эти цистерны закачивают в пунктах налива, расположенных на складах.
Топливозаправщик — специальная машина с оборудованием для заправки самолетов
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.
Авиационный керосин
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.
Авиационный бензин
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.
Отличие авиабензина от автомобильного бензина довольно условное. Если бензин по своей сути — топливо для поршневых двигателей, то неважно, в машине такой мотор стоит или в относительно небольшом самолёте. На сегодняшний день частные владельцы малых воздушных судов предпочитают использовать именно автомобильный бензин АИ-95.
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.
Как топливо «путешествует» по самолету
Большинство гражданских самолетов заправляют через специальный штуцер, установленный в крыле (к нему проще всего подвести заправщик). Затем топливо распределяется по бакам через специальную систему. Внутри самолета есть насосы, с помощью которых можно перекачивать и распределять авиакеросин из одного бака в другой. Насосы увеличивают давление, чтобы в емкости с керосином не образовались воздушные подушки, обеспечивая стабильную подачу топлива в камеру сгорания.
В большинстве самолетов перед попаданием в двигатель авиационный керосин из баков перекачивается в расходный бак, расположенный в центре судна.
Реактивное топливо
Керосин — фракция нефти, выкипающая в основном в интервале температур 200-300°С
Реактивное топливо, топливо для авиационных реактивных двигателей — это как правило, керосиновые фракции, получаемые прямой перегонкой из малосернистой (например, Т-1) и сернистой (ТС-1) нефти.
В настоящее время прямоперегонного авиационного топлива мало, широко применяется гидроочистка и добавка присадок.
Керосин применяется для бытовых целей как печное и моторное топливо, растворитель лаков и красок.
Реактивное топливо применяется в качестве горючего для газотурбинных двигателей (ГТД) самолетов и вертолётов гражданской и военной авиации, и кроме того, топливо на борту воздушного судна также может использоваться в качестве теплоносителя или хладагента (топливно-воздушные и топливно-масляные радиаторы), и в качестве рабочей жидкости гидросистем (например, управление сечением реактивного сопла двигателя).
Также реактивное топливо широко применяются как растворитель при техническом обслуживании воздушных судов, при очистке от загрязнений ручным либо машинным способом (например, в ультразвуковой установке для очистки фильтров в качестве рабочей жидкости применяется авиакеросин).
Авиационное реактивное топливо проходит в общей сложности до 8 ступеней контроля качества, а в Российской Федерации, кроме того, и приемку военным представителем.
Для реактивного топлива основными показателями качества являются:
- массовая и объемная теплота сгорания;
- термостабильность топлива;
- давление насыщенных паров;
- кинематическая вязкость;
- совместимость с конструкционными и уплотнительными материалами;
- нагарные и противоизносные свойства;
- электропроводность;
- серность;
- кислотность.
Реактивное топливо вырабатывается в основном из среднедистиллятных фракций нефти, выкипающих при температуре 140-280 С° (лигроино-керосиновых).
Широкофракционные сорта реактивного топлива изготовляются с вовлечением в переработку бензиновых фракций нефти.
Для получения некоторых сортов реактивного топлива (Т-8В, Т-6) в качестве сырья применяются вакуумный газойль и продукты вторичной переработки нефти.
Реактивное топливо на 96-99 % состоят из углеводородов, в составе которых различают 3 основные группы:
- парафиновые;
- нафтеновые;
- ароматические.
Кроме углеводородов в реактивном топливе в незначительных количествах присутствуют сернистые, кислородные, азотистые, металлорганические соединения и смолистые вещества.
Их содержание в реактивном топливе Регламентируется стандартами.
В России и странах СНГ, эксплуатирующих советскую авиатехнику, используются следующие типы авиационного топлива:
От чего зависит количество топлива в самолете
Объем закачиваемого в судно топлива рассчитывается перед каждой заправкой: для этого учитывают остаток топлива в самолете, предстоящий маршрут, примерную общую массу пассажиров и груза. На современных летательных аппаратах есть бортовые компьютеры, которые управляют в том числе заправкой. На них можно выставить нужное количество топлива, и баки автоматически закроются после заполнения.
Сколько керосина помещается в топливные баки
Среднемагистральный самолет может вместить до 15 т топлива. Такое количество позволяет пролететь около 7000 км, то есть добраться, например, из Москвы в Новосибирск. Более крупные дальнемагистральные самолеты, которые пролетают свыше 7000 км, могут вместить и израсходовать за полет более 100 т авиационного керосина.
Заправка самолета «в крыло»
В самолетах определенных типов есть дополнительный топливный бак, как правило, размещенный в хвосте. Это позволяет увеличить дальность полета и так же влияет на центровку судна, как топливо в крыле (за счет силы тяжести), но в намного меньшей степени. Поэтому в последнюю очередь расходуется топливо из баков в крыле.
Авиационный бензин
Основная область применения авиационного бензина — топливо высоконагруженных поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Основной способ производства авиационного бензина — прямая перегонка нефти, каталитический крекинг или риформинг без добавки или с добавкой высококачественных компонентов, этиловой жидкости и различных присадок.
Для авиабензина основными показателями качества являются:
- детонационная стойкость (определяет пригодность бензина к применению в двигателях с высокой степенью сжатия рабочей смеси без возникновения детонационного сгорания);
- фракционный состав (говорит об испаряемости бензина, что необходимо для определения его способности к образованию рабочей топливовоздушной смеси; характеризуется диапазонами температур выкипания (40-180(°)С) и давлений насыщенных паров (29-48 кПа));
- химическая стабильность (способность противостоять изменениям химического состава при хранении, транспортировке и применении).
Классификация авиационного бензина основывается на их антидетонационных свойствах, выраженных в октановых числах и в единицах сортности.
Сорта советского авиационного бензина ранее маркировались по системе: буква Б и через дефис — цифра, обозначающая октановое число.
Как пример, в СССР в 1950х гг. выпускался авиационный бензин — Б-59, Б-70, Б-74, Б-78б и Б-78г, причем 2 последних несколько различались по химическому составу, что обозначали литеры после цифры: б — это из бакинских месторождений нефти, а г — из грозненских.
В дальнейшем для повышения октанового числа в бензин вводилась антидетонационная присадка:
- продукт Р-9 (тетраэтилсвинец — 55%, бромистый этил — 35%, монохлорнафталин — 10%, красный краситель);
- продукт В-20 (тетраэтилсвинец — 55%, бромистый этил — 35%, дихлорэтан — 10%, синий краситель);
Присадка добавлялось по объёму от 1 до 4 см3/литр.
Бензин с присадкой имел маркировку:
- на основе Б-59: 1Б-59(73), 2Б-59(78), 3Б-59(81), 4Б-59(82)
- на основе Б-70: 1Б-70(80), 2Б-70(85), 3Б-70(87), 4Б-70(88)
- на основе Б-74: 1Б-74(85), 2Б-74(88), 3Б-74(90), 4Б-74(92)
- на основе Б-78: 1Б-78(87), 2Б-78(92), 3Б-78(93), 4Б-78(95)
- где цифра перед буквой Б означает объём количества присадки в см3/литр бензина.
В скобках число показывает итоговое октановое число смеси бензина с присадкой.
Также готовились топливные смеси, с добавлением в бензин бензолов и изооктанов, с октановым числом 95:
Смесь №1: 60% Б-70, 20% изооктана и 20% неогексана.
Смесь №2: 60% Б-70, 20% алкилбензола и 20% неогексана.
Смесь №3: 60% Б-70, 32% изооктана и 8% изопентана.
С распространением турбореактивных двигателей производство авиационного бензина было значительно сокращено.
К концу 20го века в производстве оставались этилированный бензин Б-91/115 и Б-95/130, которые маркируются по ГОСТ 1012-72 через дробь: в числителе — октановое число или сортность на бедной смеси, в знаменателе — сортность на богатой смеси.
Затем производство этого бензина в России было полностью прекращено, а парк легкомоторной авиации начал использовать автомобильный бензин АИ-95 или импортный бензин AVGAS 100LL (с осени 2016 года 100LL производится в РФ по ГОСТ Р 55493-2013).
Также осталось производство бензина Б-70, который долгое время применялся в качестве горючего для турбостартеров двигателей самолётов типа Ту-16, Ту-22, МиГ-21 и ряда др.
В настоящее время этот бензин в основном применяется при техническом обслуживании техники в качестве растворителя.