主要由原油蒸餾的煤油餾分經(jīng)精制加工,有時(shí)還加入添加劑制得,也可由原油蒸餾的重質(zhì)餾分油經(jīng)加氫裂化生產(chǎn)。分寬餾分型(沸點(diǎn) 60~280℃)和煤油型(沸點(diǎn)150~315℃)兩大類(lèi),廣泛用于各種噴氣式飛機(jī)。煤油型噴氣燃料也稱航空煤油。噴氣燃料產(chǎn)量,在第二次世界大戰(zhàn)后,隨噴氣式飛機(jī)的發(fā)展而急劇增長(zhǎng),已遠(yuǎn)超過(guò)航空汽油。中國(guó)于1961~1962年用國(guó)產(chǎn)原油試制成功航空煤油并投入生產(chǎn)。
噴氣燃料中常加入各種添加劑改進(jìn)其性能,如抗氧劑、金屬鈍化劑、防冰劑、靜電消散劑和抗磨-潤(rùn)滑劑等(見(jiàn)石油產(chǎn)品添加劑)。
航空燃油的處理設(shè)備主要是航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)與一般汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理相同,只是功率大,自重輕一些,因而對(duì)航空汽油的質(zhì)量要求和車(chē)用汽油就有類(lèi)似之處。這種發(fā)動(dòng)機(jī)只用于一些輔助機(jī)種,如直升機(jī)、通訊機(jī)、氣象機(jī)等,所以相應(yīng)的航空汽油的用量也大大減少。
噴氣燃料的處理設(shè)備主要是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著航空工業(yè)和民航事業(yè)的發(fā)展,民航的大型客機(jī)的動(dòng)力裝置逐步被渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)代替。這種發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)飛機(jī)向前飛行,通過(guò)把燃料燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)槿細(xì)猱a(chǎn)生推力,使用的燃料稱為噴氣燃料。
航空汽油
主要用于活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)。它蒸發(fā)性能好、易燃、性質(zhì)穩(wěn)定、結(jié)晶點(diǎn)低和不腐蝕發(fā)動(dòng)機(jī)零件。航空汽油是石油的直餾產(chǎn)品和二次加工產(chǎn)品與各種添加劑混合而成的。其主要性能指標(biāo)是辛烷值和品度值。航空汽油的辛烷值是指與這種汽油的抗爆性相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)燃料中所含異辛烷的百分?jǐn)?shù)。這種標(biāo)準(zhǔn)燃料由異辛烷和正庚烷混合液組成。它表示航空汽油的抗爆性能,即在發(fā)動(dòng)機(jī)中正常燃燒(無(wú)爆震)的能力。對(duì)辛烷值的要求依發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)而異,主要取決于壓縮比,壓縮比越大,辛烷值應(yīng)當(dāng)越高。為提高辛烷值,可往汽油中加入含有抗爆劑(如四乙基鉛)的乙基液。品度值指的是以富油混合氣工作時(shí)發(fā)出的大功率(超過(guò)這一功率便出現(xiàn)爆震)與工業(yè)異辛烷所發(fā)出的大功率之比,用百分?jǐn)?shù)表示。
航空煤油
空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛使用的石油烴燃料,根據(jù)沸點(diǎn)范圍不同分為三類(lèi):①寬餾分型(沸點(diǎn)范圍60~280°C);②煤油型(沸點(diǎn)范圍150~280°C),高閃點(diǎn)航空煤油的初沸點(diǎn)可提高到165~175°C;③重餾分型(沸點(diǎn)范圍195~315°C)。通常使用的是第二類(lèi)。航空煤油比汽油具有更大的熱值,價(jià)格低,使用安全。適于航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)使用。用于超音速飛行的煤油還應(yīng)有低的飽和蒸汽壓和良好的熱安定性。因煤油不易蒸發(fā),燃點(diǎn)較高,燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)多用汽油。航空煤油的組成一般有下列規(guī)定:芳香烴含量在20%以下(其中雙環(huán)芳烴含量不超過(guò)3%),烯烴含量在2%~3%以下,正構(gòu)烷烴含量用燃油結(jié)晶點(diǎn)不-50~-60°C來(lái)限制。航空燃油中還加有多種添加劑,用以改善燃油的某些使用性能。
航空燃油通常由運(yùn)油車(chē)運(yùn)送到在停泊的飛機(jī)或直升機(jī)旁。但也有一些機(jī)場(chǎng)設(shè)有加油站,飛機(jī)需要滑行到加油站加油。而一些大型機(jī)場(chǎng)則鋪設(shè)有地下油管,連系到各個(gè)泊位下,飛機(jī)只須通過(guò)泵車(chē)加油。
加油方式亦有兩種,包括翼上和翼下。翼上加油用于小型飛機(jī)、直升機(jī)和所有往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上,打開(kāi)一個(gè)或多個(gè)油箱再以傳統(tǒng)油泵加油,與汽車(chē)加油相似。翼下加油,也被稱為單點(diǎn)式(single-point)加油,用于使用航空煤油的大型飛機(jī)上,由一條高壓喉管連接加油口,再利用油泵以50PSI的壓力泵進(jìn)油箱內(nèi)。由于只有一個(gè)加油點(diǎn),油箱之間的燃油分配都由加油點(diǎn)控制面版或駕駛艙控制。
由于混淆航空燃油的種類(lèi)會(huì)非常危險(xiǎn),所以有幾種方法去分辨航空汽油和航空煤油,除了清楚標(biāo)明燃油種類(lèi)在所有容器、車(chē)輛和喉管上,航空汽油會(huì)被染成紅色、綠色或藍(lán)色,加油噴咀的直徑為40毫米(美國(guó)為49毫米),而往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)的加油口則不得大于60毫米。航空煤油是無(wú)色的,而加油噴咀直徑大于60毫米,并不適合用于航空汽油的加油口。
航空燃料的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程,在同一時(shí)期還存在著各種不同種類(lèi)和型號(hào)的燃料體系,但是歸結(jié)起來(lái)每一次航空發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史變革都會(huì)帶來(lái)航空燃料的迅猛發(fā)展和,發(fā)動(dòng)機(jī)的性能改進(jìn)和變革會(huì)對(duì)燃料產(chǎn)生更高的性能要求,從而推動(dòng)了航空燃料的發(fā)展。從無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行系統(tǒng)中的人力動(dòng)力源,到內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)中的航空柴油動(dòng)力源,到活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的航空汽油動(dòng)力源,到噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的噴氣燃料動(dòng)力源,到超音速發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的高密度碳?xì)淙剂?,再到新能源發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的生物燃料或太陽(yáng)能動(dòng)力源,也就是說(shuō)航空燃料的發(fā)展史是由航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展衍生而來(lái)的。