對(duì)航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說,汽油不安全,容易揮發(fā),太容易燃燒;柴油黏度太大,在燃?xì)廨啓C(jī)里不適合,因?yàn)槭强亢芗?xì)的噴嘴把燃料噴成云霧狀跟高壓高溫空氣充分混合,產(chǎn)生猛烈燃燒。噴氣燃料分很多種,一般分1、2、3、4號(hào),其中3號(hào)是比較常用。3號(hào)噴氣燃料由直餾餾分、加氫裂化和加氫精制等組分及必要的添加劑調(diào)和而成的一種透明液體,主要由不同餾分的烴類化合物組成的。3號(hào)噴氣燃料密度適宜,熱值高,燃燒性能好,能迅速、穩(wěn)定、連續(xù)、完全燃燒,且燃燒區(qū)域小,積炭量少,不易結(jié)焦;低溫流動(dòng)性好,能滿足寒冷低溫地區(qū)和高空飛行對(duì)油品流動(dòng)性的要求;熱安定性和抗氧化安定性好,可以滿足超音速高空飛行的需要;潔凈度高,無(wú)機(jī)械雜質(zhì)及水分等有害物質(zhì),硫含量尤其是硫醇性硫含量低,對(duì)機(jī)件腐蝕小。
航空煤油需要有良好的燃燒性能,即它的熱值要高,燃燒要穩(wěn)定,不因工作條件變化而熄火,一旦高空熄火后容易再起動(dòng),燃燒要完全,產(chǎn)生積炭要少。航空煤油燃燒時(shí),首要的是易于起動(dòng)和燃燒穩(wěn)定,其次是要求燃燒完全。航空煤油的起動(dòng)性取決于燃料的自燃點(diǎn)、著火延滯期、燃燒極限、燃料的蒸發(fā)性能以及粘度等。燃燒的完全程度一方面受進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度和飛行高度等條件的影響,另一方面也受燃料的粘度、蒸發(fā)性和化學(xué)組成的影響。
航空煤油的低溫性能是指在低溫下燃料在飛機(jī)的燃料系統(tǒng)中能夠順利地泵送和過慮,即不能因產(chǎn)生烴類結(jié)晶體或所含水分結(jié)冰而堵塞過濾器,影響供油。航空煤油的低溫性能是用結(jié)晶點(diǎn)或冰點(diǎn)來(lái)表示的,結(jié)晶點(diǎn)是燃料在低溫下出現(xiàn)肉眼可辯的結(jié)晶時(shí)的高溫度(按ZBE31008測(cè)定);冰點(diǎn)是燃料出現(xiàn)結(jié)晶后,再升高溫度至原來(lái)的結(jié)晶消失時(shí)的低溫度(按GB2430測(cè)定)。
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油量很大,在機(jī)場(chǎng)往往采用高速加油。在泵送燃料時(shí),由于摩擦,會(huì)在油面產(chǎn)生和積累大量的靜電荷,其電勢(shì)可達(dá)數(shù)千伏甚至上萬(wàn)伏。這樣,到一定程度就會(huì)產(chǎn)生火化放電,如果遇到可燃混合氣,就會(huì)引起爆炸、起火。影響靜電荷積累的因素很多,其中之一就是燃料本身的電導(dǎo)率。電導(dǎo)率小的燃料,在相同的條件下,靜電荷的消失慢而積累快;反之,電導(dǎo)率大的燃料,靜電荷消失速度快而不易積累。研究表明,當(dāng)燃料的電導(dǎo)率大于50×10-12Ω-1m-1時(shí),就足以安全。
航空煤油的餾程范圍會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能和是否能完全燃燒,同時(shí)餾程情況與煤油本身的密度、低溫性能有直接關(guān)系。航空煤油的粘度大小會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴的工作情況和燃燒的質(zhì)量。粘度太大,噴進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的油滴大,造成燃燒不完全,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的出力;粘度過小,使噴出的油霧角度大,射程近,會(huì)引起內(nèi)部過熱。由于對(duì)航空煤油要求嚴(yán)格,航空煤油多采用一次通過部分轉(zhuǎn)化的工藝,在加工過程中采用共凝膠型催化劑,催化劑量裝填多,分子篩含量少,芳烴飽和能力強(qiáng),得到油品密度具有密度大、煙點(diǎn)高、熱值高、芳烴低的特點(diǎn)。
采用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣式飛機(jī)使用的是航空煤油,這種航空煤油和我們以前點(diǎn)的那種煤油燈使用的煤油是兩回事。航空煤油與汽油相比閃點(diǎn)要高,燃燒要難一些,運(yùn)輸存儲(chǔ)更加安全,燃燒性能也不同。航空煤油性質(zhì)比較接近柴油,可以用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)里面,但是一些物理性質(zhì)更加合適用于航空使用,比如凝點(diǎn),黏度等要求。