100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Почему в авиации используется керосин? Причины, фото и видео

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту?

Про подъемную силу посты были, а про аэродинамическое сопротивление подробно никто не рассказывал. А тут все интересней, чем с подъемной силой.

Для пассажирского самолета на длительных маршрутах основные затраты энергии требуются на преодоление аэродинамического сопротивления, которое является своего рода побочным продуктом при создании подъемной силы.

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту? Длиннопост, Аэродинамика, Сопротивление, Энергоэффективность

Что же это за зверь такой? При движении со скоростью не приближающейся к скорости звука аэродин. сопротивление включает в себя 3 составляющие:

Если скорость приближается к скорости звука, то появляется еще и волновое сопротивление.

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту? Длиннопост, Аэродинамика, Сопротивление, Энергоэффективность

1 — сопротивление давления.

Вокруг профиля (поперечного сечения крыла) возникает распределение давления, что кстати и является источником подъемной силы. Если рассматривать статическое давление давление на передней и задней кромке крыла, то мы увидим, что P1 больше P2. Это и является причиной возникновения сопротивления давления. Таким образом, можно сказать, что сопротивление давления возникает из-за разности давлений, распределенных по поверхности крыла. Определятся оно формой обтекаемого тела.

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту? Длиннопост, Аэродинамика, Сопротивление, Энергоэффективность

2 — сопротивление трения.

Сопротивление трения является результатом вязкости воздуха. Представим, что тело находится в потоке воздуха. Между ними возникает силовое взаимодействие в результате которого, частицы воздуха тормозятся (та область, где скорость частиц упала на 5% и более называется пограничным слоем). На это расходуется энергия. При ламинарном (спокойном течении) тормозится меньше частиц, при турбулентном — больше, значит и потери на трение больше.

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту? Длиннопост, Аэродинамика, Сопротивление, Энергоэффективность

Как правило течение в пограничном слое на крыле смешенное т.е. до определенного момента оно ламинарное, потом переходит в турбулентное. Это зависит от наличия вмятин, царапин, забоин, загрязнений, особенно в носовой части крыла (где пограничный слой ламинарный) и формы профиля.

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту? Длиннопост, Аэродинамика, Сопротивление, Энергоэффективность

Чем дальше от передней кромки точка перехода от ламинарного течения к турбулентному, тем больше сопротивление трения, т.к. при турбулентном течении происходит более интенсивный обмен энергией между слоями воздуха. Кстати, иногда течение в пограничном слое турбулизируют намеренно и используют как инструмент для уменьшения/смещения срывных явлений/срыва потока, но это совсем другая история.

3 — индуктивное сопротивление.

В силу разности давлений на верхней и нижней поверхностях крыла происходит перетекание массы воздух через боковые кромки и частичное выравнивание давления.

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту? Длиннопост, Аэродинамика, Сопротивление, Энергоэффективность

Такое движение воздуха по поверхности крыла приводит к тому, что величина давления вдоль размаха как верхней так и нижней поверхности изменяется. Под влиянием этой разности давлений струйки воздуха искривляются и, сходя с крыла, закручиваются, образуют вихревую пелену.

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту? Длиннопост, Аэродинамика, Сопротивление, Энергоэффективность

Вихревая пелена и перетекающие через его боковые струйки воздуха сворачиваются в систему двух вихревых жгутов противоположного вращения.

С энергетической точки зрения индуктивное сопротивление является результатом затрат энергии на образование системы вихрей, ведущее место в которой занимают концевые вихревые жгуты.

Как с этим бороться? Можно увеличить удлинение крыла и подобрать крутку крыла:

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту? Длиннопост, Аэродинамика, Сопротивление, Энергоэффективность

Ну или использовать всевозможные законцовки (про это не писал только ленивый):

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту? Длиннопост, Аэродинамика, Сопротивление, Энергоэффективность

Сопротивление давления и Сопротивление трения в основном определяется формой профиля, поэтому их объединяют в одну группу и называют Профильным сопротивлением.

Индуктивное сопротивление определяется формой крыла. Эти три составляющие в большей мере влияют на расход топлива. И сегодня над поиском наиболее оптимальной формы работают огромное количество исследователей. Этому свидетельством новые решения (Suhoi Super Jet 100, Boeing 777-x, Airbus A350 и др.)

Это кстати актуально не только для авиации.

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту? Длиннопост, Аэродинамика, Сопротивление, Энергоэффективность

Наверняка многие слышали про грузовики Tesla, особенностью которых является малый аэродинамический коэффициент лобового сопротивления (т.е. существенно снижено лобовое сопротивление в сравнение с конкурентами), что по мнению конструкторов играет основную роль при повышении топливной эффективности.

Аэродинамическое сопротивление или зачем нам столько керосина на борту? Длиннопост, Аэродинамика, Сопротивление, Энергоэффективность

О волновом сопротивлении могу рассказать позже. Если вдруг это кому-то покажется интересно.

Авиация и Техника

6.3K поста 13K подписчиков

Правила сообщества

получается, где больше турбулентности, там меньше сопротивление.

Иллюстрация к комментарию

Не совсем так. Все зависит от формы тела. В нашем случае (профиль) — удобообтекаемое тело. Это значит, что для снижения сопротивления трения (за счет этого и общего сопротивления) хорошо иметь поток ламинарный. При этом будет заторможено меньше количество воздуха, а значит и меньше будет потрачено энергии. Профиль как бы будет скользить между слоями.

В условиях безотрывного обтекания на долю сопротивления трения приходится 80—85 % профильного сопротивления.

А вот для, например, шара история совершенно иная. Там лучше иметь турбулентный поток для снижения аэродинамического сопротивления.

ой ей! Точно, я ошибся! Спасибо, вы правы! Чем дальше точка перехода смещается вправо, тем больше участок с ламинарным течением. Конечно будет сопротивление трения уменьшатся, при смещении точки перехода (при безотрывном течении).

Наверное, модератора бы позвать для исправления. А то вот меня при чтении тоже вогнало в ступор и сомнения :).

Читайте так же:
Интересные факты о морях — излагаем во всех подробностях

Кто тормозит самолеты за превышение скорости и каков штраф?

У каждого самолета есть максимальная скорость, которую он не должен превышать. На современных летательных аппаратах (ЛА) существует система предупреждения о приближении к такой максимальной скорости. Это может быть звуковая/индикаторная сигнализация или как минимум отметки на указателях скорости, например, такие:

Кто тормозит самолеты за превышение скорости и каков штраф? Аэродинамика, Штраф, Сопротивление, Авиация, Длиннопост

Но так было не всегда. Были лихие времена без ограничений.

В первой половине XX века миллионы людей были заняты убийством себе подобных, а исследователи искали наиболее эффективные способы обороны и нападения, ну а остальные наблюдали за этими процессами.

Не обошло это дело и авиаторов. Войны заставляли авиацию летать выше, а главное быстрее, для завоевания господства в небе, а реактивный двигатель дал такую возможность (разогнаться быстрее, чем на самолете с винтом).

Создавались такие машины как на фото — Мессершмитт Me.262.

Кто тормозит самолеты за превышение скорости и каков штраф? Аэродинамика, Штраф, Сопротивление, Авиация, Длиннопост

Поставили новый двигатель и полетели добиваться рекордов в скорости, но Аэродинамика сказала: «Не так быстро!».

По неизвестным причинам (на то время), на скоростях близких к скорости звука самолеты теряли управляемость и падали. Например, это стало наиболее вероятной причиной гибели летчика испытателя Григория Яковлевича Бахчиванджи. Он в 1943 году погиб при попытке завоевания нового рекорда в скорости на советском истребителе БИ-1 с ракетным двигателем.

Кто тормозит самолеты за превышение скорости и каков штраф? Аэродинамика, Штраф, Сопротивление, Авиация, Длиннопост

После катастрофы в ходе продувок БИ-1 в новой аэродинамической трубе ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского), позволявшей имитировать соответствующие скорости, было выявлено новое явление — «затягивание в пикирование». «Затягивание» проявляется на скоростях свыше 800 км/ч (большие дозвуковые скорости).

Нужно было очень быстро найти ответ на вопрос – ПОЧЕМУ?

Кто тормозит самолеты за превышение скорости и каков штраф? Аэродинамика, Штраф, Сопротивление, Авиация, Длиннопост

Дело в том, что на таких скоростях значительно меняется распределение давления по профилю. Давайте взглянем на векторную диаграмму перераспределения коэффициента давления при переходе от дозвуковых к трансзвуковым скоростям.

Так было до приближения к скорости звука:

Кто тормозит самолеты за превышение скорости и каков штраф? Аэродинамика, Штраф, Сопротивление, Авиация, Длиннопост

А потом… раз и картина изменилась:

Кто тормозит самолеты за превышение скорости и каков штраф? Аэродинамика, Штраф, Сопротивление, Авиация, Длиннопост

Проведя анализ этого распределения коэффициента давления по профилю крыла при околозвуковых скоростях можно сделать следующие выводы:

1 — при увеличении скорости подъемная сила Ya продолжает расти;

2- происходит перераспределение давления вдоль хорды (вдоль профиля), центр давления смещается назад (точка приложения результирующей аэродинамической силы);

3 — растет аэродинамический момент тангажа (вследствие смещения центра давления назад и роста подъемной силы);

4 — доля составляющих коэффициентов давления, «тянущих» крыло назад, увеличивается интенсивней составляющих, «тянущих» крыло вперед (на рисунке красные стрелочки). Что и обеспечивает появление волнового сопротивления – Схво.

Следует отметить, что росту волнового сопротивления способствует, кроме того и развитие так называемого волнового срыва, вызывающего вихреобразование.

Но самое важное, что аэродинамические рули (отклоняющиеся поверхности)

Кто тормозит самолеты за превышение скорости и каков штраф? Аэродинамика, Штраф, Сопротивление, Авиация, Длиннопост

оказываются в таких условиях, когда они просто неэффективны (или эффективность значительно снижается) при таком распределении давления, а смещение назад по профилю точки приложения результирующей аэродинамических сил создает дополнительный пикирующий момент. В результате самолет переходит в пикирование, что увеличивает его скорость и еще больше становятся бесполезными рули (в том числе и руль высоты) и тем самым не оставляет возможности выйти из этой особой ситуации.

Ну а это Charles Elwood Yeager.

Кто тормозит самолеты за превышение скорости и каков штраф? Аэродинамика, Штраф, Сопротивление, Авиация, Длиннопост

Он первым успешно преодолел звуковой барьер. 14 октября 1947 года его экспериментальный самолет Bell X-1, оснащенный ракетным двигателем, выйдя в пологое пикирование с высоты 21379 м над Викторвиллем (Калифорния, США), достиг скорости 1207 км/ч.

Как ему это удалось, спросите вы?

Несомненно, летчики-испытатели вносят огромный вклад в развитие науки и техники, порой ценой своей жизни, тем не менее вопрос как это удалось нужно задавать инженерам и ученым, которые успешно решили проблемы, связанные с полетами на больших скоростях (о том, что и как сделали решая эти проблемы будет следующий пост).

Образование сверхзвуковых зон, скачки уплотнения и как с ними бороться это довольно большая и интересная тема, требующего особого внимания.

Составляющая лобового сопротивления, обусловленная силами давления и вызванная образованием местных сверхзвуковых зон у поверхности обтекаемого тела и скачков уплотнения, называется волновым сопротивлением.

При переходе от дозвуковых к трансзвуковым скоростям происходит резкое увеличение лобового сопротивления. Значит за превышение разрешенной скорости самолет тормозят аэродинамические силы, а штраф может быть назначен от послеполетных проверок самолета инженерами и до гарантированной катастрофы (как это было до изучения этой проблемы).

Топливо для самолетов: как и чем заправляют воздушные судна

Каждый день в мире выполняется более 100 тысяч авиарейсов. В год мировая авиация потребляет около 300 млн тонн топлива. Эти цифры прекрасно отражают масштаб и сложность системы авиатопливообеспечения. Системы, от надежной работы которой во многом зависит безопасность миллионов людей, пользующихся авиатранспортом

Читайте так же:
Самые ядовитые растения – список, описание, где растут, фото и видео

Чем заправляют самолеты

Топливо для самолетов бывает двух видов. Поршневые двигатели, которыми оборудуются небольшие самолеты и вертолеты, работают на бензине — так же, как и автомобильные моторы. Правда, по составу такое топливо несколько отличается от автомобильного. Газотурбинные двигатели (турбореактивные и турбовинтовые), которыми сегодня оснащены практически все коммерческие воздушные суда, потребляют топливо для реактивных двигателей, которое также называют авиакеросином.

Основная марка авиакеросина, которым в России заправляют почти все пассажирские, транспортные и военные дозвуковые самолеты и большую часть вертолетов — ТС-1 — топливо сернистое. Оно вырабатывается из нефти с высоким содержанием серы.

В Европе основа системы авиатопливообеспечения — керосин Jet A-1. Он считается более экологичным как раз за счет меньшего содержания серы — при его производстве прямогонная керосино-легроиновая фракция полностью проходит процедуру гидроочистки. Российский авиакеросин — это смесь гидроочищеного и неочищенного прямогонного дистиллятов. В целом же это аналоги — более того, отечественный продукт может использоваться при гораздо более низких температурах, чем «Джет». ТС-1 сегодня наравне с Jet A-1 включен в международные документы и руководства по эксплуатации не только самолетов российского производства, но и лайнеров семейств Airbus и Boeing (правда, только выполняющих полеты по России). Но это авиакеросин для гражданской авиации, не предназначенный для сверхзвуковых самолетов.

Основное авиатопливо для сверхзвуковой авиации — РТ. При его производстве с помощью гидроочистки из нефтяного дистиллята удаляются агрессивные, а также нестабильные соединения, содержащие серу, азот и кислород. При этом повышается термическая стабильность топлива, что крайне важно при полетах на сверхзвуковых скоростях, когда за счет трения о воздух нагревается весь корпус самолета, а вместе с ним и топливо в баках.

Разумеется, РТ, обладающее такими характеристиками, можно использовать и в обычных воздушных судах вместо ТС-1. Для самых же скоростных самолетов применяется авиакеросин Т-6, обладающий еще большей термостабильностью и повышенной плотностью.

Что касается авиабензина, то это, по сути, автомобильное моторное топливо, но с улучшенными свойствами, влияющими на надежность работы двигателя. Именно потребность в повышении детонационной стойкости, октанового числа, сортности, обеспечивающих запас динамических характеристик и надежности, заставляет производителей авиабензина добавлять в него тетраэтилсвинец (этилировать). Из-за токсичности эта присадка давно запрещена при производстве автомобильного бензина, но двигатель самолета работает в гораздо более напряженном режиме, а создать неэтилированный авиабензин, не уступающий по характеристикам этилированному, октановое число которого превышает пока не удалось никому.

При этом самым современным и совершенным самолетам и вертолетам с поршневыми двигателями нужен авиабензин с повышенным октановым числом — не меньше 100. Поэтому разработкой экологичных аналогов этилированного авиабензина 100LL (одна из самых востребованных марок в мире) сегодня занимаются ведущие производители и научные центры во всем мире. В том числе подобная программа существует и у «Газпром нефти».

100 тысяч авиарейсов выполняется в мире каждый день

Заправка в крыло

Правильная организация заправки даже одного воздушного судна — процесс сложный и при этом очень ответственный. Инцидентов и катастроф, причиной которых стала некачественно организованная заправка, к сожалению, в истории мировой авиации произошло немало. Достаточно вспомнить аварию 2000 года, когда у Ту-154 авиакомпании «Сибирь», летевшего из Краснодара, при посадке в Новосибирске отказали все три двигателя. Как показало расследование, топливные насосы просто забило частицами эпоксидного покрытия, кустарно нанесенного на внутренние стенки топливозаправщика умельцами одного из краснодарских ремонтных предприятий. Но если в этом случае благодаря профессионализму пилотов обошлось без жертв, то в Иркутске при падении гигантского транспортника Ан-124 на жилые дома в 1997 году погибли 72 человека. Одна из версий причины отказа трех двигателей «Руслана» из четырех — превышение содержания воды в авиационном топливе, которое привело к образованию кристаллов льда, забивших топливные фильтры. Чтобы такого не случалось, весь процесс заправки очень жестко регламентирован, а само топливо проходит несколько проверок качества на пути от нефтеперерабатывающего завода до бака самолета.

Первый этап — выходной контроль на самом НПЗ. Однако качественные характеристики керосина могут измениться при его перевозке в случае несоблюдения всех правил транспортировки. Поэтому при приеме керосина на топливозаправочном комплексе (ТЗК), вне зависимости от того, каким путем оно пришло с завода: по трубе, как в аэропортах московского авиаузла или санкт-петербургском Пулково; железнодорожным или автомобильным транспортом, как это происходит в большинстве воздушных гаваней страны, или, тем более, если керосин проделал долгий путь, включающий и наземные и водные маршруты, как при доставке в отдаленные точки, такие как Чукотка, — обязательно проводится входной контроль. Из каждой партии берутся пробы для лабораторных исследований, а также арбитражная проба, которую сразу опечатывают и хранят на случай возникновения разногласий в оценке качества у разных участников процесса топливообеспечения. Само топливо при закачке в приемные резервуары ТЗК проходит через фильтры с тонкостью фильтрации не более 15 мкм.

Читайте так же:
Почему мокасины носят без носков?

Затем керосин отстаивается в резервуарах, после чего проходит полномасштабную проверку по всем основным параметрам, определенным ГОСТом, таким как плотность, фракционный состав, кислотность, температура вспышки, кинематическая вязкость, концентрация смол, содержание воды и механических примесей, температура начала кристаллизации, взаимодействие с водой, удельная электропроводность. Если экзамен успешно сдан, керосин получает паспорт качества, который становится для топлива пропуском на перрон аэропорта. Правда, перед выдачей для заправки самолета, керосин проходит еще один этап контроля — аэродромный — и еще раз фильтруется, теперь через еще более мелкий фильтр. Проверке подвергается и сама заправочная техника, которую без специального контрольного талона до самолета не допустят.

Заправляют самолеты двумя способами. В крупных современных аэропортах перрон соединен с ТЗК системой центральной заправки, а на самолетных стоянках установлены топливные гидранты. Из них керосин в баки воздушного судна перекачивается через специальные заправочные агрегаты (ЗА). Однако пока все же более распространен другой способ — с помощью цистерн—топливозаправщиков (ТЗ). В свою очередь в ТЗ керосин наливается на пунктах налива — складских или перронных. В зависимости от размера цистерны топливозаправщик может вместить до 60 тысяч литров керосина.

Перед началом закачки топливо еще раз проверяют, правда, без использования лабораторий. Керосин сливается из резервуаров ТЗ в прозрачную банку, и визуально определяется наличие в нем воды, кристаллов льда или осадка. Также проверяется и наличие воды в баках самолета перед заправкой и после нее. Перед подсоединением рукава топливозаправщика к горловине бака и само воздушное судно, и ТЗ обязательно заземляются. В истории бывали случаи, когда разряды статического электричества воспламеняли топливо и вызывали серьезные пожары. Для обеспечения безопасности людей самолеты практически всегда заправляются до посадки в них пассажиров.

Где хранится керосин

Объем топливных баков самого крупного и вместительного до последнего времени пассажирского лайнера Boeing-747 достигает 241 140 л (у последних модификаций). Это позволяет залить около 200 тонн топлива. Более привычные ближне- и среднемагистральные Boeing-737 и Airbus A-320 могут принять по

В большинстве самолетов топливо размещается в крыльях и баке, расположенном в центральной части самолета. На некоторых моделях еще один бак есть в хвосте или стабилизаторе — для утяжеления задней части самолета и облегчения взлета, а также для регулировки центровки самолета в полете.

Сначала топливо вырабатывается из внутренних отсеков крыла, затем из концевых. Однако непосредственно к двигателям керосин поступает только из одного бака — расходного (как правило, центрального), куда перекачивается изо всех остальных емкостей.

Для того чтобы предотвратить снижение давления при расходе топлива и прекращения его подачи в топливную систему, все баки сообщаются с атмосферой с помощью специальных дренажных баков в концевой части крыла. Попадающий в них забортный воздух замещает объем израсходованного горючего.

Топливо по бакам на современных лайнерах распределяется автоматически с помощью бортового компьютера. Соблюдение баланса крайне важно, так как влияет на центровку самолета, нарушение которой может привести к самым печальным последствиям, вплоть до катастрофы. Контролировать же процесс заправки и скорректировать его в случае необходимости можно со специальной панели, расположенной рядом с местом подсоединения рукава.

Сам оператор топливозаправщика в процессе заправки держит в руке специальный прибор контроля Deadman, кнопку которого необходимо нажимать через определенные промежутки времени. Если этого не происходит, заправка прекращается — система воспринимает пропуск в нажатии как нештатную ситуацию. Как только заданное количество керосина попало в баки, автоматика отключает подачу топлива, и заполняются документы, фиксирующие результаты заправки.

Автоматизация по всем направлениям

Постоянно автоматизируется не только сам процесс того, как заправляют самолеты. Именно в этом направлении развивается и вся система авиатопливообеспечения. Уже сегодня клиенты лидеров мирового рынка в этом сегменте могут в онлайн-режиме заказать заправку своего самолета в любом аэропорту присутствия топливного оператора. Такую схему развивает, например, Air Total International, свою интегрированную облачную систему управления топливозаправкой создает и Air BP, причем делает он это совместно с глобальным центром планирования полетов RocketRoute, в платформу которого интегрируются данные о топливозаправочной сети по всему миру.

В этом же направлении двигается «Газпромнефть-Аэро» в рамках реализации программы «Цифровой ТЗК».

241 тыс. л — объем топливных баков одного из самых крупных и вместительных в настоящее время пассажирских лайнеров Boeing-747

Читайте так же:
Чему научат вас разочарования?

Сам процесс заправки по такой схеме выглядит как кадр из фантастического фильма. К лайнеру на стоянке подъезжает ТЗ, пилот, как на обычной АЗС, платит за топливо пластиковой картой с помощью мобильного терминала, которым оборудован топливозаправщик. Водитель ТЗ с планшета оформляет и распечатывает документы, подтверждающие факт заправки для пилота — уже через 10 минут в офис авиакомпании приходят необходимые финансовые документы, а баки самолета заполняются топливом.

Наличие такой системы, очевидно, повышает конкурентоспособность топливных операторов, так как значительно упрощает и оптимизирует процесс планирования полетов их клиентам — авиакомпаниям.

Зеленый керосин

Еще одно направление развития авиатопливного рынка совпадает с вектором движения рынка автомобильного — это снижение уровня вредных выбросов в атмосферу. Главная технология здесь — создание более чистого топлива, в первую очередь за счет разработки и использования биокомпонентов.

На сегодня процедуру сертификации прошли несколько технологий производства авиационного биотоплива. Биокеросин производят из биомассы с помощью процесса Фишера — Тропша*, из растительного масла, создают горючее для самолетов и на основе этилового спирта. Биокомпоненты в разных пропорциях (максимум 50×50) смешиваются с обычным авиакеросином, что позволяет сократить объем выбросов углекислого газа в атмосферу почти на 50 %. При этом конечный продукт по химическому составу эквивалентен традиционному авиатопливу, и его применение не влияет на эксплуатационные характеристики самолетов.

Одним из первых коммерческие заправки биотопливом начал аэропорт норвежского Осло, а пионером в использовании экологичного керосина стала немецкая Lufthansa. Использование биотоплива одобрено Федеральной авиационной администрацией США (FAA), им уже заправляют свои самолеты в США несколько десятков авиакомпаний.

Но у развития этого направления есть одно но — производство биотоплива пока слишком дорого, поэтому сегодня, во времена низких цен на нефть, оно не может на равных конкурировать с обычным «Джетом», а тем более с ТС-1.

Полезные дополнения

Авиакеросин, как правило, не используется в чистом виде. Для улучшения его характеристик используются различные присадки. Основные из них:

Противодокристаллизационная (ПВК-жидкость): наиболее известная присадка этого типа — жидкость «И-М». При полете на большой высоте топливо охлаждается до очень низких температур (от −30°С до −45°С). В таких условиях вода, содержащаяся в топливе, кристаллизуется, частицы льда могут забить фильтры, и двигатель остановится. Присадки эффективно решают эту проблему.

Антистатическая: увеличивает электропроводность топлива, снижая при этом активность накопления статического электричества в топливной системе и, соответственно, риск возникновения пожара.

Антиокислительная: борется с окислением топлива и отложением смолистых образований в топливной системе и двигателе.

Противоизносная: увеличивает срок эксплуатации механизмов топливной системы.

* Процесс Фишера — Тропша — химическая реакция, происходящая в присутствии катализатора, в которой монооксид углерода (CO) и водород H2 преобразуются в различные жидкие углеводороды. Обычно используются катализаторы, содержащие железо и кобальт. Принципиальное значение этого процесса — производство синтетических углеводородов

Особенности авиационного керосина

Из всех видов топлива, используемых сегодня для работы двигателей внутреннего сгорания, наиболее подходящим для авиации оказался керосин. Этот материал, применяемый в турбореактивных и турбовинтовых двигателях летательных аппаратов, выполняет также функции хладагента и смазки в топливной системе. Авиационный керосин производят на основе лигроино-керосиновой фракции нефти с добавлением пакета присадок.

В чем преимущества авиакеросина, и почему именно этим топливом заправляются самолеты?

Почему керосин?

Конструкция турбореактивного самолетного двигателя выполнена таким образом, что для сжигания в камере сгорания такого мотора обычный бензин не подходит. Дело в том, что в поршневых ДВС, применяемых в автотранспорте, используется эффект резкого воспламенения топливно-воздушной смеси для создания момента силы в виде толчка на головке цилиндра. В реактивных же моторах используется совсем другой принцип: здесь требуется плавное горение, которое и может обеспечить сжигаемый авиакеросин. Такое топливо на 96–98 % состоит из нафтеновых, парафиновых и ароматических углеводородов. Остальную часть составляют смолы, азотистые и металлоорганические соединения.

Низкая температура замерзания

Керосин имеет низкую температуру замерзания (–47 °С) , и это одна из причин, по которым он используется как авиационное топливо. Пролетая на высоте 10 км и выше, самолеты испытывают низкотемпературные воздействия (–45…–50 °С) . Керосин в этих условиях сохраняет эксплуатационные свойства, в отличие от бензина, который начинает сгущаться, притом, что температура его замерзания еще ниже (–70 °С) .

Горючие свойства

Воспламеняемость керосина в большей степени подходит для авиации, чем этот же показатель других видов топлива. Так, дизельное топливо, которое слишком долго воспламеняется, не смогло бы обеспечить достаточную стартовую мощность, требуемую для взлета летательного аппарата. Т. е. дизтопливо менее всего подходит в качестве горючего для самолетов. Бензин, напротив, слишком быстро воспламеняется и сгорает. Это означает, что самолету пришлось бы перевозить большой запас такого топлива, что малоэффективно. Керосин же поддерживает оптимальную интенсивность горения для авиационных двигателей.

Читайте так же:
На лабутенах нах… или как снимали Экспонат для группировки Ленинград

Вязкость

Авиационный керосин менее вязкий, чем бензин, что чрезвычайно важно для топлива, используемого в летательных аппаратах. Преимущество авиакеросина в том, что он не становится менее текучим и сохраняет свои вязкостные характеристики в условиях низких температур на высоте 9–12 км , на которой летают гражданские самолеты.

Безопасность

Решающим фактором выбора топлива для любой авиакомпании бывает безопасность. По этому показателю керосин значительно выигрывает как у бензина, так и у дизтоплива. Температура вспышки керосина выше, чем, например, бензина. Это означает, что такое топливо с меньшей вероятностью станет причиной самопроизвольного возгорания. Для быстрого воспламенения и выгорания бензину достаточно искры. Дизельное топливо воспламеняется не так мгновенно, но тоже выгорает достаточно быстро. Керосин же загорается сложнее и дает пламя настолько медленное, что пилот в аварийной ситуации успеет посадить самолет.

Вам понравилась статья?

Понравилось! Нормально Не понравилось

Для чего самолеты сбрасывают горючее во время полета, и достигает ли керосин земли

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Для чего вообще сбрасывать керосин

Сбрасывается перед посадкой. |Фото: transport-news.ru.

Керосин сбрасывается далеко не во время каждого полета. Данная процедура достаточно редка и считается чрезвычайной. Реализуется она для обеспечения безопасности самолета и его пассажиров. Для того, чтобы понять в чем суть, следует для начала упомянуть о таких важных понятиях в авиации, как «максимальная взлетная масса» и «максимальная посадочная масса». Несложно догадаться, что если данные показатели превышены, то самолет не сможет безопасно сесть или взлететь.

Максимальная подсадочная масса всегда ниже взлетной. |Фото: топчег.рф.

Все дело в том, что максимальная взлётная масса любого самолета всегда выше, чем максимальная посадочная. Ничего странного в этом на самом деле нет, ведь помимо самого самолета в параметр массы добавляются пассажиры, грузы и, конечно же, топливо. Большинство пассажирских лайнеров, отправляясь в небо, весит на порядок больше, чем должно весить в момент посадки. Необходимая масса теряется в полете не за счет выброшенных за борт пассажиров, а за счет сгоревшего керосина.

Немного жутко. |Фото: топчег.рф.

Маршрут самолета составляется таким образом, чтобы при максимальной загрузке во время полета успело сгореть достаточно топлива, и масса самолета пришла в норму перед посадкой. Само собой в жизни бывает всякое: проблемы в аэропортах, поломки в самолетах, резкое изменение погоды и прочие происшествия. В любой из этих (и многих других) ситуациях лайнер может быть вынужден сойти с ранее запланированного маршрута и садиться на землю раньше. Соответственно, в такой ситуации его масса не успевает достичь посадочных значений и в этой ситуации команда принимает решение о сбросе горючего.

Насколько безопасен сброс керосина

Топливо денег стоит. |Фото: rtp.expert.

Керосин является исключительным горючим. Энергетическая отдача, которая получается в двигателе в результате сгорания керосина, в десятки раз превышает отдачу в любых других альтернативных двигателях. При этом керосин достаточно сильно отличается от бензина. В первую очередь тем, что намного хуже испаряется. Сброс керосина в небе позволяет испарить часть топлива, однако с достаточно большой долей вероятности что-то все-таки долетит до земли.

Именно по этой причине летчики стараются сбрасывать керосин на как можно большей высоте. В такой случае облако керосина распадается на мелкие капли, что позволяет свести урон окружающей среде фактически к нулю.

Мера со сбросом - чрезвычайная. |Фото: livejournal.com.

Куда важнее то, что сброс керосина – это все-таки мера чрезвычайная. Прежде чем пойти на такой шаг, пилоты обязаны связаться с диспетчерской и запросить разрешение. Делается это не столько из заботы об окружающей среде, сколько из вопросов безопасности. Дело в том, что керосиновое облако будет находиться в небе некоторое время, и диспетчеры должны убедиться, что в него не попадут другие самолеты. В противном случае может произойти крушение машины.

Важно и то, что далеко не все самолеты оборудованы системой сброса керосина прямо в полете. В такой ситуации самолет будет наматывать круги вокруг аэропорта, чтобы сжечь топливо и выровнять массу борта до нужного параметра. Более того, если даже самолет оборудован такой системой и ему в данный момент ничего не угрожает, то скорее всего диспетчеры не дадут разрешения на экстренный сброс и отправят самолет кружить.

Вариантов пока нет. |Фото: bezformata.com.

Хочется узнать еще больше интересного? Тогда обязательно читай о том, почему на борт самолета нельзя проносить жидкость, и какие еще применяются подобные запреты в наше время.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию