Что такое авиационное топливо

топливо авиационное

то́пливо авиацио́нное — горючее вещество, вводимое вместе с воздухом в камеру сгорания двигателя летательного аппарата для получения тепловой энергии в процессе окисления кислородом воздуха (сжигания). К Т. а. относятся авиационные бензины и реактивные топлива. Первые применяются в поршневых двигателях, вторые — в турбореактивных и турбовинтовых.

Авиационные бензины получают главным образом из бензиновых фракций путём прямой перегонки нефти, каталитического крекинга или риформинга без добавки или с добавкой высококачественных компонентов, этиловой жидкости и различных присадок. Фракционный состав авиационных бензинов характеризуется диапазонами температур выкипания (40—180°С) и давлений насыщенных паров (29—48 кПа).

Классификация авиационных бензинов основывается на их антидетонационных свойствах, выраженных в октановых числах и в единицах сортности. Сорта отечественных авиационных бензинов маркируются, как правило, дробью: в числителе — октановое число или сортность на бедной смеси, в знаменателе — сортность на богатой смеси, например, Б-95/130. Встречается маркировка авиационных бензинов и по одним октановым числам (например, Б-70). Авиационные бензины выпускаются трёх марок: Б-95/130, Б-91/115 и Б-70 (табл. 1). Из перечисленных сортов наибольшее применение находят авиационные бензины Б-91/115 и Б-95/130.

Основными показателями качества реактивных топлив являются массовая и объёмная теплота сгорания, термостабильность топлива, давление насыщенных паров, вязкость при минусовых температурах, совместимость с конструкционными и уплотнительными материалами, нагарные и противоизносные свойства. Совокупности перечисленных требований авиационные бензины не удовлетворяют главным образом из-за пониженной плотности, высокой испаряемости и плохих смазочных свойств. В связи с этим бензины в качестве основных топлив для ТВД и ТРД не применяются.

Реактивные топлива вырабатываются в основном из среднедистиллятных фракций нефти, выкипающих при температуре 140—280°С (лигроино-керосиновых). Широкофракционные сорта реактивных топлив (Т-2) изготовляются с вовлечением в переработку также бензиновых фракций нефти. Для получения некоторых сортов реактивных топлив (Т-8В, Т-6) в качестве сырья применяются вакуумный газойль и продукты вторичной переработки нефти. В реактивные топлива могут вводиться функциональные присадки (антиокислительные, противоизносные и др.).

Реактивные топлива на 96—99% состоят из углеводородов, в составе которых различают три основные группы — парафиновые, нафтеновые и ароматические. Содержание каждой из этих групп в составе топлива определяется природой нефти и технологией его производства. Содержание в топливе ароматических углеводородов регламентируется стандартами главным образом из-за их повышенной склонности к нагарообразованию и дымлению. Ограничивается в реактивных топливах также содержание непредельных углеводородов (через показатель «йодное число») как химически нестабильных. Кроме углеводородов в реактивных топливах в незначительных количествах присутствуют сернистые, кислородные, азотистые, металлорганические соединения и смолистые вещества. Их содержание в реактивных топливах Регламентируется стандартами. Так, например, нормируется содержание сернистых соединений, зольных продуктов, органических кислот и смол. Ограничение количества указанных гетероатомных соединений в топливе вызвано их отрицательным влиянием на термостабильность, антикоррозионные и некоторые другие эксплуатационные свойства.

По способу получения реактивные топлива делятся на прямогонные и гидрогенизационные. Первые (Т-1, ТС-1, Т-2) получаются непосредственно из отогнанных фракций нефти без их глубокой переработки. Технология получения вторых (РТ, Т-8В, Т-6) включает такие процессы, как гидроочистку (РТ, Т-8В), глубокое гидрирование (Т-6), гидрокрекинг (Т-8В), основным содержанием которых является воздействие водорода при высоких давлениях и температурах на углеводороды и гетероорганические соединения нефти. При гидроочистке из нефтяного дистиллята удаляются агрессивные и содержащие серу, азот и кислород нестабильные соединения практически без изменения углеводородного состава топлива. При гидрокрекинге и гидрировании наряду с очисткой исходного сырья происходит изменение его углеводородного состава (превращение непредельных соединений в насыщенные).

Применение гидрогенизационных процессов при производстве реактивных топлив позволяет расширить сырьевую базу топлив и значительно повысить их термостабильность. Основными сортами отечественных реактивных топлив являются ТС-1, РТ и Т-6 (табл. 2).

Топливо ТС-1 является массовым реактивным топливом для дозвуковой авиации и сверхзвуковой авиации с ограниченной продолжительностью сверхзвукового полёта. Топливо РТ полностью удовлетворяет эксплуатационным требованиям, предъявляемым к топливу ТС-1, и может применяться вместо него. Вместе с тем, будучи более термостабильным, оно допускает нагрев в топливной системе силовой установки до более высоких температур, и поэтому допущено к применению в теплонапряжённых двигателях самолётов с увеличенной продолжительностью сверхзвукового полёта, в течение которого вследствие аэродинамического нагревания возможно значительного повышение температуры топлива в баках самолёта.

Топливо Т-6 высокотермостабильное, имеет повышенную плотность и низкое давление насыщенных паров. Эти качества определяют применение топлива Т-6 на высокоскоростных самолётах с большой продолжительностью сверхзвукового полёта.

В связи с постепенным истощением запасов нефтяного сырья исследуются новые виды авиационных топлив, в том числе синтетическое топливо, криогенное топливо (включая жидкий водород), криогенное метановое топливо (КМТ) и др. В 1989—90 на жидком водороде и КМТ был испытан самолёт Ту-155, в 1987—88 на сконденсированном техническом бутане — вертолёт Ми-8Т. См. также Боросодержащее топливо.

Литература:
Саблина З. А., Состав и химическая стабильность моторных топлив, М., 1972;
Дубовкин Н. Ф., Физико-химические и эксплуатационные свойства реактивных топлив. Справочник, М., 1985.

Таблица 1. Основные данные авиационных бензинов.

Примечание. Температура начала перегонки не ниже 40°С, кристаллизации — не выше — 60°С.

Источник

Авиационные и автомобильные бензины

Основными сферами использования бензинов стало их использование для работы автомобильных и авиационных двигателей. Но в каждом из перечисленных направлений использования в технологии производства есть свои существенные отличия, которые и определяют свойства нефтепродуктов.

Для того, чтобы обеспечить максимально эффективное и рациональное использование нефти, её подвергают процедуре разгонки, которая позволяет обеспечить деление на фракции. Технология заключается в нагреве жидкости до определённой температуры. В результате образуются пары, после охлаждения которых конденсат и будет являться изготавливаемым нефтепродуктом: это может быть бензин, дизельное топливо, керосин, лигроин, мазут.

Фракции нефти неоднородны, поэтому невозможно для их выражения использовать какие-то строго определённые химические формулы. При этом бензины представляют собой лёгкие нефтяные фракции, которые выкипают при температуре более +200 ˚С. Это органические смеси, которые в зависимости от своего химического состава будут обладать индивидуальными свойствами. В итоге именно они определяют качество топлива.

Основными сферами использования бензинов стало их использование для работы автомобильных и авиационных двигателей. Но в каждом из перечисленных направлений использования в технологии производства есть свои существенные отличия, которые и определяют свойства нефтепродуктов.

Чем авиационный бензин отличается от автомобильного

Сразу стоит отметить, что большинство видов воздушного транспорта (коммерческая авиация) использует для полётов авиационное топливо, которое используется также и для работы. Непосредственно авиационный бензин используется только для летательных аппаратов, которые работают с использованием поршневых двигателей (это могут быть или машины сверхмалой авиации или малые коммерческие самолёты).

Это привело к тому, что производство авиационного бензина стало узкоспециализированной деятельностью со сравнительно небольшими объёмами выпускаемой продукции. Существует три основных фактора, которые критичны для топлива, используемого для самолётов:

Также стоит отметить более высокое октановое число, способность выполнять функции хладагента, смазочного материала для трущихся элементов двигателя, большую удельную теплоту сгорания.

Авиационные бензины: особенности, марки

Важным отличием авиационного бензина от автомобильного является то, что в первом случае он чаще всего будет работать в системе принудительного впрыска. По этой причине к ним предъявляются более высокие требования качества. В соответствии с требованиями ГОСТ 1012-72 предусматривается марка Б-91/115 и Б-95/130. Расшифровка указывает на октановое число (первая цифра) и сортность. Применение перечисленных марок ориентировано на определённые типы двигателей.

В начале 90-х годов была проведена масштабная исследовательская работа, которая позволила разработать единый бензин Б-92, в котором показатель сортности уже не нормируется. Он производится согласно ТУ38.401-58-47-92. С использования Б-92 появилась возможность обеспечить нормальную работу двигателя вне зависимости от рабочего режима с одновременным расширением ресурсов бензина и снижением токсичного тетраэтилсвинца.

Также в России выпускается малоэтилированый и стандартный бензин Б-100/130. При их производстве обязательно соблюдаются требования европейских спецификаций и ASTM D 910. В качестве продукта отдельной категории выпускается Б-70 – неэтилированный продукт, который применяется чаще всего в качестве бензина-растворителя. В качестве основы для его производства используется рафинат риформинга или бензин прямой перегонки, дополнительно добавляются высокооктановые компоненты.

Сегодня наибольшее применение получили марки Avgas 100 и 100 LL (второй вариант отличается пониженным содержанием в его составе свинца). С использованием такого унифицированного подхода у производителей появилось больше возможностей для налаживания международных поставок этого вида топлива, что в данном случае очень важно, так как объёмы производства настолько малы, что поставки в противном случае становятся невыгодными.

Автомобильные бензины

Основными требованиями, которым должен отвечать качественный автомобильный бензин становится:

Автомобильные бензины принято маркировать в зависимости от октанового числа. С его увеличением повышается стойкость топлива к детонации, что позволяет использовать его при работе двигателей с высокой степенью сжатия топливной смеси. Основными марками бензинов, используемых сегодня для заправки автомобилей, являются:

ООО «Компания «Нипетойл» предлагает свои услуги по поставке дизельного топлива в Москве в объёме от 1000 л. Мы предлагаем гарантии качества поставляемых нефтепродуктов, надёжность нашей технической базы, услуги опытных в работе с опасными грузами водителей, пунктуальность в выполнении заявок. Позвоните нам, чтобы оставить заявку и согласовать сроки.

Источник

Что такое авиационное топливо?

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:

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:

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:

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:

Основные параметры:

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:

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:

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.:

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:

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.

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.

Источник