为啥大部分飞机用的是航空煤油?有啥优势?

从喷气式时代开始,活塞时代落幕后,航空发动机就纷纷选用了煤油做燃料。如今在涡轮机里你根本找不到燃烧汽油的品种。使用汽油做燃料的活塞式发动机已经被淘汰了,现在大部分螺旋桨飞机都是采用的涡桨发动机。

所以,大部分飞机都在使用航空煤油,这是件自然而然的事情,整个技术的发展就是这样。

航空煤油之所以会被涡轮发动机选中,是因为它的特性所决定的。

为什么不选用汽油呢?这是因为涡轮发动机本身就是在高温高速运行,使用环境比活塞机恶劣的多,汽油作为高挥发物,在使用过程中难免产生危险。

但最为关键的是,强调高空高速和上下层灵活机动的喷气式战机,使用汽油将会不断产生压力差造成的沸点问题。我们知道,汽油、煤油、柴油等等都是利用反应塔从石油中利用不同沸点分馏出来的,再加上高空低空一会冷一会儿热的情况,汽油过于活跃的性格可不适宜高空高速战机。

其实涡轮机对于燃烧何种燃料并不是那么绝对敏感,在保持安全的情况下,别说汽油,香蕉水都能烧。早期的涡轮机燃料使用的是汽油-煤油的混合体,但后来渐渐变成了完全的煤油或煤油添加物产品。

柴油的问题主要是黏度太大,早期发展涡轮机时柴油机技术并不发达。我们的印象中,柴油机似乎与汽油机的历史差不多长,但实际上,从狄塞尔发明柴油机后,到二战时期柴油机技术才勉强凑合被应用。连它的发源地德国,都在坦克上大规模选择了汽油机,即便有柴油机也只是供电所用。当时柴油机被运用在航空上是很难以想象的,连积碳问题都无法解决。

柴油机真正的实用化发展需要等到二战以后,70年代戴勒姆·奔驰才开发出革命性的柴油喷嘴技术。然而喷气式战机从40年代就在发展,战后的军事科技黄金时间,没人会去等待一个柴油喷雾技术。

所以,涡轮机压根一开始就没选择柴油,虽然柴油同样很优秀,但这根科技树愣是没给点亮。

人们在使用航空煤油的过程中,不断发展和修改涡轮机的参数和运作情况,使得二者愈发的完美结合。今天的航空煤油,积碳少、热值高、能量密度高、安全、闪点高、含硫量低,是高度适合当前涡轮机的燃料。

前面说过,涡轮机理论上能着的都能烧,所以现在国内外有些机构已经在研究将“地沟油”做成航空燃油使用,据说成果比较可喜。也许未来飞机真的会来个大换油,毕竟最烧不起油的还是这些航空公司。

为啥大部分飞机用的是航空煤油?有啥优势?

喷气式飞机使用航空煤油(Jet Fuel),螺旋桨式飞机使用航空汽油(Aviation Gasoline)。由于喷气式飞机往往在万米高空运行,航空发动机必须适应高空缺氧、低气温、低气压等恶劣环境,所以航空煤油具有较好的低温性、安定性、润滑性和无腐蚀性,而且还不容易起静电。

目前常用的航空煤油主要是JET A-1、JET A和JET B。其中世界最主流的航空煤油是JET A-1,它的凝固点为-47摄氏度,闪点为38摄氏度,还可以加入抗冻剂让凝固点更低。上世纪50年代起,JET A便成为美国标准航空煤油,但是目前也就美国供应JET A,JET A和JET A-1相似,但凝固点为-40摄氏度,自燃温度超过425摄氏度。由于水比JET A燃油重,所以水会沉积在油箱下面,所以JET A的油箱需要定期排空。而JET B则转为寒冷天气而生,它的凝固点更低,可以达到-60摄氏度,但是闪点也低,所以危险性高。

对于喷气式发动机而言,汽油太容易挥发和容易燃烧而不安全,柴油黏度太大也不合适。而航空煤油密度适中,热值高,燃烧性强,能够迅速、稳定、连续完全燃烧,而且燃烧区域小,积炭量少,低温流动性好,能充分适应寒冷低温地区和高空对油品流动性要求。航空煤油的热安定性和抗氧化安定性也较好,洁净程度高,对机械腐蚀小。

制造商为了满足航空煤油的特性,通常会加入添加剂。例如抗氧化剂用来防止起胶,AO-30、AO-31或AO-37。防静电剂用来防止发生火花,例如Stadis 450。腐蚀抑制剂、燃料系统结冰抑制剂和杀灭生物的添加剂。

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