Авиационное топливо на сегодня составляет около 2% от всех производимых видов бензина, но потребление нефтепродуктов в сфере авиации сегодня растет. В эту категорию входит еще и авиакеросин, а не только бензин. Последний применяют в поршневых двигателях небольших винтовых самолетов и вертолетов. Керосин же используется в газотурбинных двигателях большинства коммерческих воздушных судов.
Бензин как вид авиационного топлива, по сути, является автомобильным моторным топливом, но с более высокими техническими характеристиками. Они обеспечивают повышенную надежность работы двигателя. Рассмотрим подробнее, в чем же разница и что из себя представляет бензин как топливо для самолета.
Топливо для самолетов не имеет сортов по сезонам, поскольку температура среды в полете мало изменяется в течение года. В составе присутствует большое количество тетраэтилсвинца (в среднем 2,5-3,3 г/кг), который является антидетонационной присадкой. Ее добавление (этилирование) необходимо для повышения детонационной стойкости, что позволяет обеспечить запас динамических характеристик.
Интересно! Тетраэтилсвинец запрещен в изготовлении автомобильного бензина как токсичное вещество. Но для самолетного топлива ее используют, поскольку создать для него неэтилированный бензин, который не будет уступать этилированному и будет иметь октановое число более 92-95, пока не удалось.
Еще к такому топливу предъявляют повышенные требования по кислотности, содержанию серы и смол. Не менее важно, чтобы в нем отсутствовали поверхностно-активные и другие химические вещества, способные ухудшить свойства.
Что входит в состав авиационного бензина
Отличия авиационного бензина от автомобильного обусловлены особенностями двигателей воздушных судов. В их топливной системе предусмотрен принудительный впрыск. Это определяет более строгие требования к составу, который может включать продукты определенных процессов переработки:
- прямой перегонки нефти;
- каталитического риформинга;
- алкилирования;
- ароматизации;
- изомеризации (реже остальных).
Важно! При производстве авиационных бензинов не применяются нефтепродукты вторичной переработки с олефиновыми углеводородами.
Состав авиационного топлива может дополнительно включать до 10% пиробензола и до 20% алкилбензина, изомеризата и толуола, а также до 0,004-0,005% антиоксилителя n-оксидифениламин. Особенность такого бензина также заключается в яркой окраске в зеленый, оранжевый и желтый цвета, которые свидетельствуют о присутствии в составе ядовитой этиловой жидкости.
Характеристики и виды авиационного топлива
Нормы и технические требования содержатся в ГОСТ 1012-2013 «Бензины авиационные. Технические условия». В соответствии с этим документом существуют разные марки такого топлива:
- Б-92;
- Б-91/115.
Физико-химические и эксплуатационные показатели приведены в таблице 1 ГОСТ 1012-2013. Октановое число авиационного бензина марки Б-92 должно составлять не менее 91,5, а Б-91/115 – не менее 91, а удельная теплота сгорания 42737 тыс. и 42947 тыс. Дж/кг соответственно.
Еще для такого топлива важен фракционный состав. Он характеризуется диапазоном температур выкипания 40-180 °C и давлением насыщенных паров 29-48 кПа) – указывает на испаряемость, которая необходима для определения способности к образованию рабочей топливовоздушной смеси.
К другим важным характеристикам, общим для обеих марок, относятся:
- содержание фактических смол – не более 3 мг/100 см3;
- массовая доля серы – не более 0,03%;
- концентрация воды и механических примесей – не должны быть в составе;
- степень прозрачности – нефтепродукт должен быть прозрачным;
- цвет – зеленый;
- температура начала кристаллизации – не выше -60 °C.
Для марки Б-91/115 также нормируется количество ароматических углеводородов. Их должно быть не более 35%. Чем выше концентрация, тем больше показатель сортности на богатой смеси (о ней пойдет речь далее). Но при этом повышается температура кристаллизации и вероятность образования паровых пробок в цилиндрах двигателя. Поэтому количество таких углеводородов нормируется стандартами.
Сортность авиационного бензина
Оценка антидетонационных свойств авиационного бензина происходит не только по октановому числу. Это связано с тем, что такое топливо должно обладать большей детонационной стойкостью, чем автомобильное. По этой причине оценка должна производиться не только по октановому числу, т. е. не только на бедной смеси. На форсированных режимах (при взлете) авиадвигатель работает на богатой смеси.
Отсюда еще одним важным свойством выступает сортность на богатой смеси. Это еще один показатель детонационной стойкости, только при работе не на бедной, а на богатой смеси, приготовленной с избыточным количеством бензина.
Рассматриваемая сортность представляет собой число, отражающее процентное соотношение мощности двигателя на выбранном бензине к мощности на эталонном изооктане (его сортность, как и октановое число, принята за 100).
Обратите внимание! Рассматриваемые показатели авиационного бензина записывают в виде дроби. К примеру, у Б-91/115 октановое число составляет 91, а сортность – 115. Это означает, что на таком топливе мощность двигателя на 15% больше по сравнению с изооктаном.
Вывод
Теперь вы знаете, из чего делают авиационное топливо. Сырьем выступает нефть, из которой путем перегонки производят бензин (смесь легких углеводородов) или керосин (горючую смесь жидких углеводородов).
То, каким топливом заправляют самолеты, зависит от типа двигателя. В газотурбинном используется керосин, в поршневом – бензин, который имеет некоторые отличия от автомобильного топлива. Разница заключается в требованиях к детонационной стойкости и составу, которые определяются по ГОСТ 1012-2013.
__________
Материал создан при поддержке компании «Ойл Ресурс Групп» с целью предоставления полезной информации о нефти и нефтепродуктах.
=====================================================
