Чем заправляется самолет и вертолет
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.
авиационное топливо
Реактивные топлива
Основная статья: Авиакеросин
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 малосернистых (например, Т-1) и сернистых (ТС-1) нефтей. 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 самолётов 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 реактивные топлива 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). Авиационные реактивные топлива проходят в общей сложности до 8 ступеней контроля качества, а в Российской Федерации, кроме того, и приёмку военным представителем.
Для реактивных топлив основными показателями качества являются:
Реактивные топлива вырабатываются в основном из среднедистиллятных фракций нефти, выкипающих при температуре 140—280 С° (лигроино-керосиновых). Широкофракционные сорта реактивных топлив изготовляются с вовлечением в переработку бензиновых фракций нефти. Для получения некоторых сортов реактивных топлив (Т-8В, Т-6) в качестве сырья применяются вакуумный газойль и продукты вторичной переработки нефти.
Реактивные топлива на 96—99 % состоят из углеводородов, в составе которых различают три основные группы:
Кроме углеводородов в реактивных топливах в незначительных количествах присутствуют сернистые, кислородные, азотистые, металлорганические соединения и смолистые вещества. Их содержание в реактивных топливах Регламентируется стандартами.
В России и странах СНГ, эксплуатирующих советскую авиатехнику, используются следующие типы авиационного топлива:
— ТС-1 в РФ производится по ГОСТ 10227-86 с изм. 1-6. — прямогонная фракция 150—250 С°, либо смесь прямогонных и гидроочищенных фракций (основным ограничением является содержание общей серы и меркаптановой не более 0,2 % и 0,003 %). Самый массовый вид авиационного топлива на территории РФ и постсоветском пространстве, предназначенный для всех старых типов турбовинтовых и дозвуковых турбореактивных двигателей, также на нём эксплуатируются самолёты зарубежных производителей. По своим характеристикам и области применения примерно соответствует зарубежному керосину Jet-A. Является резервным по отношению к топливу РТ.
— РТ — высококачественное топливо, нефтяная фракция 135—280 С° с полной гидроочисткой. Содержание серы: общей — 0,1 %, меркаптановой — 0,001 %. В связи с гидрокрекингом топливо «сухое», то есть имеет низкие смазывающие свойства. В процессе производства в него вводятся антиокислительная и антиизносная присадки. Предназначено для турбореактивных дозвуковых и некоторых сверхзвуковых самолётов (Су-27, Ту-22М3 и др.), а также в качестве резерва топлива ТС-1. Зарубежных аналогов для данного топлива нет.
—Т-6 и Т-8В — термостойкое реактивное топливо для двигателей некоторых сверхзвуковых самолётов (например, ). Производятся по очень сложной технологии с гидроочисткой и введением присадок. Эти топлива производятся только для нужд Министерства обороны РФ.
Спецприсадки для авиационного топлива
К ним относятся следующие:
Мы рассмотрели, каким топливом заправляют самолеты, но еще не упомянули, как заправляют самолеты.
Сколько топлива потребляют разные модели самолетов
Учитывая высокую цену на топливо, авиакомпании очень четко рассчитывают сколько авиакеросина требуется для каждой модели самолета. Безусловно, заправляют лайнеры всегда с небольшим запасом. В первую очередь считают количество пассажиров. Возьмем цену на топливо в Московских аэропортах.
Расход топлива на самолете Боинг 737 составляет 25 г. на каждого пассажира за 1 км пути.
Если взять самолет полной загрузки, который полетит в Северную Столицу, то его заправка будет стоить 115 тысяч рублей. Плюс ориентация на погодные условия и топливо «про запас». Итоговой ценник примерный 150 тысяч рублей.
На Ил-86 расход составляет 35 г. на каждого пассажира. Максимальная вместимость — 350. А на Як-40 почти 80 г. Так что огромный Боинг можно назвать вполне экономным. Если вы узнали что-то новое, поставьте нравится. Статья была полезна? Поделитесь ей в социальных сетях.
Разновидности авиакеросина
Авиационный керосин имеет множество особенностей. Это и кислотность, и серность, и термостабильность. На данный момент в нашей стране применяется несколько его разновидностей:
В зимний период в топливо добавляют дополнительные присадки, которые не позволяют горючему менять свои физические свойства в процессе использования.
Сортность топлива
Сортность смеси влияет на ее устойчивость к взрыву во время работы ДВС при максимально возможной мощности. К примеру, в сорте горючего под № 115 допускается прирост мощности во время работы ДВС на 15 процентов больше, чем на изооктане. Сортность авиационного бензина Avgas 100 ll, согласно документации, должна быть не менее 130 единиц. У авиационного бензина 91 115 – не меньше 115 единиц, исходя из ГОСТа 1012 на авиационные бензины. Топливо Avgas 100 ll даёт прирост к мощности, но только в том случае, если ДВС работает на обогащённой смеси. Мощность в этом случае увеличивается на 15 процентов, по сравнению с горючим сорта Б 91 115.
На каком топливе летают самолеты
Давайте разбираться. В настоящее время бОльшую часть самолетов заправляют реактивным топливом. Для пассажирских и военных самолетов предусмотрены принципиально различные виды топлива. Почему? Здесь дело в скорости. Чем быстрее лайнер, тем более «мощное» топливо ему требуется для того, чтобы на сверхзвуковых скоростях оно не испарялось. Недавно мы рассказывали о том, как в Новосибирске у Ту-154 отказали все двигатели (). К счастью, благодаря опытному пилоту самолет был удачно посажен на ближайшей взлетно-посадочной полосе. Причиной отказа как раз-таки послужило некачественное топливо.
Авиационное топливо
Топливо для самолетов бывает двух видов – авиационный бензин и реактивное топливо (авиакеросин).
Авиабензины применяются для поршневых двигателей или же в качестве растворителя для технического обслуживания авиалайнеров. Такое горючее не сильно отличается от обычного автомобильного бензина, хотя имеет некоторые особенности, связанные со спецификой его применения.
Существует два вида авиационного бензина, которые отличаются некоторыми характеристиками, и одной из них является октановое число. Так как техника на поршневых двигателях все же сдает позиции, авиационный бензин также используется значительно реже.
Самым популярным топливом для авиалайнеров является авиационный керосин, который также называют реактивным топливом. Используется для аппаратов с турбореактивным двигателем.
Авиакеросин представляет собой дизельное топливо, полученное в ходе глубокой переработки нефти. Согласно с правилами эффективного использования турбореактивных двигателей, авиационный керосин должен быть максимально очищен от ароматических углеводородов и других примесей.
Авиационный керосин производится на нефтеперерабатывающих заводах. Согласно ГОСТу, выделяются авиакеросины для дозвуковой и сверхзвуковой авиации. Вы спросите, в чем же разница? Дело в том, что сверхзвуковой режим полета предполагает сильный разогрев топлива. И, если топливо мелкофракционное, оно начинает испаряться.
Сверхзвуковая авиация нуждается в «тяжелом» составе. К такому топливу относятся авиационные керосины Т-6 и Т-8В.
Для дозвуковой авиации подходит и мелкофракционное топливо. Однако чем больший процент топлива составляют легкие бензиновые фракции, тем на меньшую высоту полета оно рассчитано. К такому вида керосинов можно отнести керосин Т-2.
Керосин Т-1 является достаточно стабильным топливом, соответствующим международным стандартам качества. Авиационный керосин ТС-1 не совсем соответствует данным нормам за счет высокого процента серы в составе.
Мы рассмотрели, на чем летают самолеты
Теперь стоит уделить внимание не только авиатопливу, но и специальным добавкам, которые улучшают его качество.
Заправка самолета