對(duì)航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)來說,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。
航空煤油的腐蝕性分為液相腐蝕和氣相腐蝕兩類。液相腐蝕是指航空煤油對(duì)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備和發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)產(chǎn)生的腐蝕;氣相腐蝕是指航空煤油在燃燒過程中對(duì)燃燒室內(nèi)的火焰筒有燒蝕現(xiàn)象,并且燃燒產(chǎn)物對(duì)渦輪機(jī)尾氣噴管等也有腐蝕。航空煤油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中除規(guī)定了酸度、水溶性酸或堿、硫含量、硫醇硫含量和銅片腐蝕等指標(biāo)外,還增加了銀片腐蝕試驗(yàn)。
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油量很大,在機(jī)場往往采用高速加油。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)。
航空煤油和煤油的區(qū)別不從具體成分上看。因?yàn)閮烧叱煞稚系牟顒e極小,而達(dá)到某個(gè)純度后也不能判定它就是航空煤油,所以你查不到具體成分的說明。是由直餾餾分、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。成分主要由不同餾分的烴類化合物組成。 普通煤油是由許多化學(xué)成分和性質(zhì)都不同的碳?xì)浠衔锘旌隙傻?。一般煤油和航空煤油的分子式都是一樣的,只不過航空煤油更純,雜質(zhì)含量微乎其微。判斷航空煤油和一般煤油不從成分上看,而是從一些指標(biāo)如它的發(fā)熱值、密度和低溫性能,此外,還對(duì)它的餾程范圍和粘度也有一定的要求。
燃燒性是指控制產(chǎn)品化學(xué)組成的參數(shù),主要影響發(fā)動(dòng)機(jī)的生煙性和積炭性。煙點(diǎn)反應(yīng)航空煤油相對(duì)生煙性,航空煤油飽和烴含量越高,它生成火焰的煙點(diǎn)也越高,煙點(diǎn)高表示航空煤油的生煙傾向低。凈熱值是表示某種給定燃料所能取得的能夠轉(zhuǎn)化為有用功的能量大小。凈熱值的高低主要影響飛機(jī)的動(dòng)力與續(xù)航能力。
航空煤油的潔凈性是其安全使用的重要指標(biāo),潔凈性不好的產(chǎn)品可能會(huì)導(dǎo)致油料傳輸與燃燒系統(tǒng)結(jié)焦、沉積、堵塞等問題。一般評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括膠質(zhì)含量:可以評(píng)價(jià)油品的生膠傾向,由于少量高沸點(diǎn)物質(zhì)或易產(chǎn)生聚合反應(yīng)的物質(zhì)存在,會(huì)導(dǎo)致膠質(zhì)含量過高,長期使用可能會(huì)造成積炭等問題;水反應(yīng)(界面與分離指數(shù)):是評(píng)價(jià)油品與水能否達(dá)到快速有效分離的指標(biāo),油品中存在的少量雜質(zhì)與添加劑會(huì)增加油與水的相溶性,如果水不易與航空煤油進(jìn)行有效分離(水分離指數(shù)低),會(huì)造成油品中水含量高,產(chǎn)生燃燒不好或儲(chǔ)存過程細(xì)菌生長等問題。
航空煤油是從石油中提煉的,石油的成油機(jī)理有生物沉積變油和石化油兩種學(xué)說,前者較廣為接受,認(rèn)為石油是古代海洋或湖泊中的生物經(jīng)過漫長的演化形成,屬于生物沉積變油。石油主要被用來作為燃油和汽油,也是許多化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品,如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。