飞机烧的是什么油(喷气式发动机烧的是什么油)
舜熹 • 2022-09-28 19:00:03 • 0次
地面车辆、水面船舶烧的是汽油或柴油,喷气式飞机烧的是煤油。为什么喷气式飞机不烧汽油或柴油,而烧煤油呢?这个问题还得从喷气式飞机的飞行环境、航空发动机的工作要求和石化燃油的理化特性说起。
一、柴油“怕冷”,不适合喷气式飞机高空使用
柴油动力强劲、价格实惠,广泛运用于载重卡车、内燃机车、远洋货轮等。但是,柴油也有一个致命弱点,天生“怕冷”,不适合高空使用。
地球表面包裹着厚厚的大气层。从地表往上,海拔高度每上升1000米,大气温度下降约6.5℃,直至12000米左右进入同温层。同温层的厚度大约30千米。在同温层内,大气温度不随高度变化,年平均气温在零下60℃左右,大气几乎没有垂直对流,主要是平流运动。同温层与其上方的逆温层共同构成了平流层。喷气式飞机的升限在20000米左右,已经进入了同温层。
这样一来,问题产生了。如同水会结冰一样,随着大气温度的降低,燃油也会出现“结冰”现象。在“结冰”之前,燃油会因为逐渐变稠而丧失了流动性。凝点,是燃油丧失流动性时所对应的温度。由高到低,常用的0号柴油的凝点是4℃,3号航空煤油的凝点是零下60℃,92号汽油的凝点是零下75℃。显然,柴油的凝点太高,过于粘稠,不适合喷气式飞机高空使用。
二、汽油易燃易爆,不利于空中飞行安全
汽油,挥发性强,容易汽化;闪点低,易于点燃,燃烧彻底。这些对于小型汽车和轻型汽车都是优点,但是一旦到了空中,就变成了潜在危险。飞机在空中飞行,对于飞行安全,有着比地面车辆和水面船舶更高的要求。
汽油的危险性,主要体现在两个方面:一是极低的闪点温度。石化燃料的危险等级是根据闪点来划分的。闪点是石化燃料在规定条件下,加热到它的蒸汽与火焰接触产生瞬间闪火时的温度。闪点越低,越易燃、易爆,危险性也就越高。闪点低于28℃的,为甲类危险品;闪点位于28~60℃之间的,为乙类危险品;闪点大于60℃的,为丙类危险品。航空汽油的闪点为-60~10℃,这就意味着即使在正常使用环境下,一旦大量蒸发,都有可能产生闪火,足见其危险。二是极强的挥发性。液体在沸点附近挥发得最快,汽油是混合物,没有沸点,只有沸腾范围,称之为馏程。汽油的馏程是30~205℃。可见,即使在常温下汽油也具有极强的挥发性。数据表明,在室温28℃、相对湿度85%的条件下,1升汽油挥发掉一半的时间不到20分钟。一旦空气中的汽油含量超过了74~123克/立方米,遇火就会爆炸。
远的不说,地面交通事故,只要有少量汽油泄漏,处理不当就有可能引发大火,何况飞机在空中是要作战的,即使是民用飞机,紧急情况下也是要空中放油的,这些都会加剧引燃、引爆机上汽油的危险。
三、煤油后来居上,跻身三大燃油之列
大多数人对于煤油的认知,都停留于点灯。这很正常,20世纪40年代喷气式发动机诞生之前,煤油就是用来点灯的,煤油灯、马灯、汽灯、喷灯……煤油因此也被称为火油。
煤油用作喷气式发动机的燃油,是在汽油和柴油分别用于活塞式发动机之后,说明煤油有着汽油和柴油不可替代的、适用于喷气式发动机的优良特性。除了前面提到的低温特性以外,还有以下几点。
一、煤油具有均衡的燃烧稳定性
相比于螺旋桨飞机,喷气式飞机飞得更快、更高,带来了发动机工作范围的拓展;喷气式飞机的机动性更强,带来了发动机工作状态的急剧变化。所有这些都要求喷气式发动机具有良好的工作稳定性,易起动、不熄火,熄火后也易于再次启动。汽油太过火爆,柴油太过沉稳,煤油相对均衡,适应了喷气式发动机的工作要求。
二、煤油具有可靠的使用安全性
航空煤油的闪点为38℃,属于乙类危险品。馏程在180~320℃之间,挥发性相对较弱。喷气式飞机允许空中紧急放油,就是对煤油安全性的充分认可。相比于螺旋桨飞机,喷气式飞机的航程和载重量显著增加,机内载油量也明显增多。一旦需要紧急降落,就可能出现飞机重量远大于最大允许着陆重量的情况。怎么办?最好的办法就是飞到指定的空中放油区紧急放油。喷气式飞机烧的是煤油,可以从空中紧急放油。如果是汽油,那是绝对不允许的!
三、煤油具有较好的使用经济性
喷气式飞机是很烧钱的,有人做过这样的比喻,从发动机点火开始,就相当于一张接一张地点燃了百元大钞。自喷气式飞机诞生以来,航空人始终致力于不断提高飞机和航空发动机的经济性。航空公司对经济性是很敏感的。幸运的是,相比于汽油和柴油,煤油的价格相对较低。据2022年9月2日数据,3号航空煤油每吨价格6000~8000元,92号汽油每吨9478元,0号柴油每吨8890元。更低的煤油价格,有利于摊薄航空公司的运营成本,最终减轻乘客负担。目前,国内民航经济舱的基准票价是每一千千米0.76元。
目前,随着绿色航空理念的提出和航空技术的不断进步,也对航空煤油提出了更高的要求,石油行业也面临着新的挑战。面向未来、适应未来、赢得未来,航空人与石油人共同努力!
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