飞机上用的燃料油是什么油(详细介绍2种航空燃油)

 2022-10-15 08:24:59    22  

在航空领域,飞行员将接触两类燃料,一类用于活塞发动机,另一类用于喷气机或涡轮发动机

航空汽油 AVIATION GASOLINE (AVGAS)

航空汽油是往复式活塞发动机飞机的汽油燃料。与所有汽油一样,航空汽油在正常工作温度下极易挥发和燃烧。 因此,安全处理航空汽油必须按照最高的标准和严格的设备

航空汽油按照辛烷值来划分标准。航空汽油有两种不同的辛烷值(低浓度值和高浓度值),这就产生了一个复数编号系统。例如,Avgas100/130(在这种情况下,低浓度值为标号100,低浓度一般是巡航状态或低功率消耗,高浓度值为标号130,高浓度一般是起飞时或高功率富油状态)。为避免混淆,并尽量减少航空汽油加油处理中的错误,通常的做法是由最低浓度值来指定等级。即Avgas100/130指定为Avgas100等级。

在过去,有许多不同等级的航空汽油在使用(例如80/87、91/96、100/130、108/135、115/145等)。然而,随着需求的减少这些品类被规划到一个合理的等级,即Avgas100/130。最近又引入了一个新等级,一种用于最初使用低含铅量的等级燃料的发动机,叫做Avgas 100LL,LL表示为“低铅 low lead”。目前在国际上主要使用的两种为Avgas 100LL and Avgas 100。

在规定飞机活塞发动机燃料的要求时,原则目标是确保燃料具有令人满意的燃烧质量。最重要的性质是抗爆(震爆)等级,但其例如蒸馏范围和挥发性也很重要,因为这将影响混合燃气分布和发动机冷启动。其他规格项目要求包括确保燃料具有良好的储存寿命,不会腐蚀发动机或燃料系统部件,并可在所有操作条件下使发动机运行正常。

所有的航空汽油都是被染色,并有突出显示标记,表示实际的等级。例如Avgas 100LL 被染色成蓝色,Avgas 100被染色成绿色

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染色示意图

不同的发动机需求不同标号等级的汽油来使发动机正常工作,如果你使用低于标号等级要求的汽油,震爆就很有可能产生,尤其是高功率模式会导致功率损失和可能的发动机损坏。

如果你使用比指定的更高标号级别的燃料,火花塞可能会被铅污染导致点火不畅。 然而在短时间飞行中使用更高的辛烷值燃料是可以接受的。 但是绝对不要使用低于标准辛烷值的燃料

航空汽油加油枪喷嘴被涂成红色,以帮助防止航空煤油被错误给活塞发动机飞机。而航空煤油加油枪喷嘴通常是被涂成黑色,并有不同的形状和比汽油箱油孔更大的枪嘴直径

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加油枪示意图

航空涡轮燃料AVIATION TURBINE FUEL(航空煤油 JET FUEL)

在具体规定喷气燃料的要求时,主要目标是确保燃料系统在广泛的温度和压力范围内令人满意地运行。

由于现代喷气式飞机的运行条件,这些环境因素影响可能非常严重。 除了这些要求外,发动机的发展和不断努力延长发动机大修之间的时间,导致引入了一些新的复杂规格要求,这些规定要求远远不同于航空汽油。 其中包括需要更高热稳定性和与某些燃料系统材料的兼容性。

民用航空煤油 CIVIL JET FUELS

航空涡轮燃料用于驱动喷气机和涡轮螺旋桨发动机飞机。 目前民用商业航空使用的涡轮燃料主要有两个等级:

JET A-1

JET A-1是一种煤油级燃料,适用于大多数涡轮发动机飞机。 它的生产达到严格的国际商定标准,具有高于38ºC(100ºF)的闪点和最大-47ºC的冻结点

JET A

JET A是一种类似的煤油燃料。 它有相同的闪点与JET A-1,但更高的冻结点最大值(-40ºC)

这里还有另一种等级的喷气燃料,Jet B,这是一种较宽泛的煤油(汽油和煤油的混合物),但除了在寒冷的气候中很少使用。它可以作为JET A-1的替代品,但由于它更难处理(更高的易燃性),只有在非常寒冷的气候中有很大的需求,因为它拥有更好的寒冷天气性能

航空煤油将在活塞发动机中引起震爆,因此不适合于火花点火活塞发动机。但部分柴油活塞发动机可以使用航空煤油 AVTUR

航空煤油不是像航空汽油那样制造的,因此没有抗爆物质。与航空汽油相比,它将具有非常低的辛烷值特别容易引起震爆

注意:绝不能使用比发动机额定辛烷值低的燃料,而使用更高辛烷值的燃料发动机可以正常工作,并且污垢堵塞火花塞的风险很小。但是高辛烷值燃料成本更高,且并不会增加发动机功率,因此使用比标号更高辛烷值的燃料没有经济效益

航空燃料添加剂 AVIATION FUEL ADDITIVES

航空燃料添加剂是在燃料中添加的化合物,数量很小,通常仅以百万分之一的数量衡量,以使燃料质量达到特殊要求或改进。在各种等级燃料中添加和批准使用的数量严格控制在适当的规格。 常用的几种添加剂如下:

抗暴添加剂 Anti-knock additives 减少汽油引爆的趋势。 四乙基铅(TEL)是唯一被批准用于航空用途的抗爆添加剂,自20世纪30年代初以来一直被用于汽车和航空汽油中。 辛烷值或等级越高,燃料/空气混合物在不引爆的情况下所能承受的压力越大。抗氧化添加剂 Anti-oxidants 防止燃料在储存中氧化形成类似口香糖粘性沉积物,同样可以抑制航空煤油中过氧化物化合物的形成。 航空燃料只允许使用某些抗氧化剂。静电抑制添加剂 Static dissipater additives 减少燃料在现代高流量燃料转移系统管道内移动产生静电的危险影响。静电抑制添加剂不会减少“电子流动”的需要,从而确保金属部件之间的电气连续性(例如飞机机身和加油设备连接接地),也不会降低雷击的危害。腐蚀减缓添加剂 Corrosion inhibitors 保护燃料系统中的金属器件,如管道和燃料储罐,免受腐蚀。一些腐蚀减缓添加剂也改善了某些航空煤油的润滑性能。燃油系统防冰剂 Fuel System Icing Inhibitors (防冰添加剂 Anti-icing additives) 减少由于高空温度降低导致燃料中析出的水形成冰晶,从而阻碍燃料流向发动机。这种添加剂不影响燃料本身的凝固点。 防冰添加剂也可以提供一些保护,以防止微生物在航空煤油里生长。金属去活化剂 Metal de-activators 抑制某些金属,特别是铜对燃料氧化的催化作用。在航空燃料中只允许特定的金属去活化剂。杀菌剂添加剂 Biocide additives 有时被用来对抗喷气燃料中的微生物生长,通常是通过直接添加到飞机油箱。

燃料检查 FUEL CHECKS

即将加注的燃料应首先检查是否有污染。 最常见的污染物是水,它泄露进入地面燃料储罐,从那里被装载到燃料卡车,最后被加入到飞机的燃料箱中。 燃料本身就含有少量的水,这也会污染燃料系统。

消除燃料中的水污染十分的必要!如果混有水的燃料进入发动机,将导致发动机运行粗糙,失去动力或中断燃烧过程,最终完全导致发动机停止。水还可以通过形成水球来堵塞化油器内的燃料通道。

燃料测试试纸可与水发生反应,用来检测水污染。加油员将定期检测这些燃料,以保证储罐中燃料的纯度。

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燃油检测试管

正常飞行日,检查必须在一天的第一次飞行之前每次加油后进行。

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燃油测试取样示意图

要确保正确的执行燃油检测,包括正确的使用试管和试纸。否则,在你的容器中本身就已经有少量的燃料存留,这就无法证明你是从油箱中100%提取的样品。

冷凝 CONDENSATION

大气温度通常在夜间下降,如果飞机燃料箱内上方的空气空间很大(即油箱接近空),油箱外壳将变冷,油箱燃料上方内的空气中的水分会凝结。如果当飞机一段时间不使用时,且预期有低温下过夜的情况,那么请保持油箱加满减少油箱内空气残留,冷凝将被最小化。此外,燃料箱盖上的密封圈老化,也可能导致水气渗入。

然而,在不知道下一次飞行燃料需要多少的情况下,加满燃油可能会造成如下困难,包括:

如果飞机第二天有起飞重量限制,它将不得不排放部分燃料,以减轻重量或调整平衡;如果油箱满了,温度升高,燃料就会膨胀,可能会稍微溢出油箱,这有可能导致火灾隐患。

除了水,还可能有其他杂质。铁锈、沙子、灰尘和微生物都会引起类似的问题。燃料的检查过滤应充分地考虑这些问题,并希望在加油前发现和移除它们。

从放置了很久的油桶中加油要特别小心。加油前用试纸进行水分检测,并确认有效期日期和燃料标号是否正确。

水分的密度比燃油大,通常在油箱的最低点聚集起来。应从每个油箱和燃油滤清器排放阀中排出少量燃料,以检查是否有杂质,尤其是水。

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油水混合物示意图

如果在水箱中发现了水,您的行动应包括以下内容:

排干管道,直到所有的水都被移走摇动机翼,让油箱中任何其他可能存在的水流动到油箱最底部水收集器中排放更多的燃料,并检查可能残留的水通知机务
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