航空煤油和航空汽油

 

航空煤油与航空汽油
航空煤油主要用作航空涡轮发动机的燃料。汽油不安全，容易挥发，太容易燃烧，但是活塞发动机还在用。柴油黏度太大，在涡轮发动机里不适合，因为是要靠很细小的喷嘴把燃料喷成雾状的，才能跟高压高温空气充分混合，产生猛烈燃烧。
航空煤油
闪点: 38℃
自燃温度: 超过 425℃
凝固点: -47℃(-40℃for JET A)
露天燃烧温度: 260-315 ℃
最大燃烧温度: 980 ℃
航空煤油是喷气发动机飞机专用的航空燃油。
现代航空煤油
现行最常用的航空煤油，是以煤油为基础的JET A-1，并根据国际标准规格生产。在美国，另有一种型号的JET A-1煤油，称为JET A。
另一种常用的民用航空煤油是JET B，这是一种以石脑油与煤油混合配方制成的航空煤油，主要是为改善寒冷天气下的性能而制的。不过，JET B航空煤油的重量较低，处理时的危险性较大，因此只有在寒冷天气而有绝对需要时才会使用。
两种航空煤油都具有一些添加剂：
四乙基铅 （TEL, Tetra-ethyl lead），以提高燃油的闪点；
抗氧化剂，用来防止起胶，通常为碱性酚，如 AO-30、AO-31或AO-37；
防静电剂，以消减静电并防止发生火花；其中一个例子是Stadis 450，含有 dinonylnaphthylsulfonic acid (DINNSA)作为有效成分；
腐蚀抑制剂，例如用于民用与军用燃料的DCI-4A，以及军用燃料专用的DCI-6A；
燃料系统结冰抑制剂 (FSII)，例如 二乙烯甘油单甲基醚，一般在使用前才混合，这样，具有燃料加热管道的飞机，就不需要额外支付此类添加剂的费用；
杀灭生物的添加剂。
世界各地的军队，使用的航空煤油具有另外一套称为JP系列的编号。部分类型与民用燃油几乎相同，只是部分的添加剂含量稍有不同：JET A-1与JP-8类同，而JET B与JP-4相似。其他的军用燃料属于高度专门化的制品，为特定的用途而设。JP-5燃油颇为常见，最初用于航空母舰，以减少船上火警的危机。其他的燃油就针对某一种飞机而开发：JP-6专为XB-70战神侍婢式轰炸机而制，而JP-7就是SR-71黑鸟式侦察机的特定燃油。两者都经过特别调配，具有很高的闪点以应付高超音速飞机遇上的高热与应力。另外一种为美国空军所使用的单一型号飞机专用燃油是JPTS；此燃油于1956年开发，专为洛克希德U-2间谍飞机而设。
有时候，喷气发动机燃料被分类为“煤油型”与“石脑油型”。煤油型燃料包括Jet A、Jet A1、JP-5与JP-8，而Jet B与JP-4，就属于石脑油型燃料。
Jet A航空煤油
Jet A航空煤油自一九五零年代就成为美国的标准航空煤油类型。目前，只有美国才有供应Jet A航空煤油。Jet A与Jet A-1相似，但凝固点为-40 °C，比Jet A-1的-47 °C为高。与Jet A-1一样，Jet A的闪点也在最少38°C，而自燃温度则为超过425°C. Jet A的标准燃油编码为1863，在运油车与储存设施也会注明。Jet A专用的运油车、油库与管道，均会以黑底贴纸写上白色“JET A”字样，以及下面的另一条黑线作为识别。由于水比Jet A燃油重，水会在油箱的下面沉积，故此，储存Jet A的油箱，需要定期排空，以检查燃油是否混了水分。水份子可能会悬浮在Jet A燃油之中，这可以透过“明净测试”检出。若燃油呈混浊状态，即表示含水量超出30ppm（百万分之三十）的可接受水平。
美国法规并不要求商用燃料需要加上防静电添加剂，故此Jet A燃油一般不含防静电添加剂。
喷气发动机燃料
活塞发动机飞机所使用的燃料（通常为高辛烷值 汽油，美国一般称为AvGas）具有较低的闪点以改进其发火特性。涡轮发动机可以使用不同种类的燃料，而喷气发动机一般使用高闪点的燃料，可燃性较低，运输与处理时较安全。最初的喷气发动机燃料是以煤油为基础，或是使用煤油与汽油的混合配方；现代大多数喷气发动机燃料，都是属于煤油燃料。
商用燃料
商用燃料起源自军用燃料，但全球作商业用途的燃料，远比军事用途多。Jet-A与军用的JP-8，都是纯煤油燃料，而Jet-B与军用的JP-4，则属于煤油与汽油的混合配方。
ＺＴ　航空燃油概述
喷射发动机燃油(JET FUEL)系特别为喷射发动机的特性而合成.
美军军用的JP系列燃油,与MIL-J-5624规格相符合;商用规格, 根据ASTM (American Society for Testing & Materials)制定的D-1655,包括了JET A, JEt A-1,与JET B .属于煤油型式的燃油有:JET A, JEt A-1, JP-1, JP-5.属于汽油型式的燃油有:JEt B, JP-3, JP-4.
JP-1为低冰点(-76 F),煤油型式(Kerosene type)燃油.其特性为低蒸气压,润滑品质佳,每单位体积能产生较佳能量.其闪点(flash point)约在49 C,比汽油为高,因此比汽油安全. JP-1燃油有许多缺点,譬如:煤油易含水份的特性,造成燃油结冰;冷天时,不易将发动机在起动时点燃;高空时,易造成发动机熄火.
JP-2是实验室中的产品,因为提链过程耗费太多原油,而没有广泛使用.
JP-3是由65~70%的汽油,和30~35%的煤油混合成,其闪点约在-40,比起JP-1来说,冷天不易点燃与高空易熄火的特性已经改善,但是由于太容易挥发,易造成燃油管路气锁(Vapor Lock),又因为燃油箱与大气相通,造成燃油因挥发而消耗太快.也因为含汽油的比例较高,因此润滑特性比JP -1较差.
JP-4是目前最广泛的JP系列燃油.JP-4是一种广泛混合(wide-cut)的燃油,包含有naphtha (一种...碳氢化物)与汽油,闪点约为-35 F,比起JP-3来说,较不易挥发,因此较没有气锁和因挥发而消耗太快的缺点.JP-4在冷天时的点燃特性比JP-3差,但是仍然比JP-1较佳.
JP-5是以煤油混合少量汽油,特性与JP-4类似,但用于运输机的燃油.JP-5的闪点约在140 F,所以在高空与冷天并不易点燃;为改善这个缺点,飞机会另外携带一个装有汽油的油箱,在冷天或是高空时,添加入JP-5中,以改善点燃的特性.也由于 JP-5比起JP-4的安全性较佳,因此可以直接把油箱装置于蒙皮内,而不需把油箱挂在机身外.有许多喷射发动机,因为采取高能的点火系统,没有太大的高空点火问题,甚至专门设计使用JP-5.
JP-6与JP-7是专门用于超音速飞机.其特性为冰点低(-65 F),以适用于高空与冷天.JP-7专门适用于Lockheed SR71.
JP-8与商用的JET A-1相类似,仅在JET A-1中添加了军用添加济.JP-8比JP-4安全,其闪点约在100 F,较低的火焰传播速度,低蒸气压.JP-8的成本比JP-4来的高,美国空军预计在2010年,以JP-8为单一使用燃油.
JET A与JET A-1相类似,仅JET A-1的冰点在-53 F,而JEt A在-40 F.
JET B与JP-4相类似,为汽油型式(gasoline type)的燃油.
航空汽油已发展出含百分之百异辛烷所能具有的最大抗震能力.为了在这类相同抗震能力的纯异辛烷中分类出等级,以其中所含有的四乙铅(tetraethylead; TEL)为表现值的分类依据.
表现值的数值大小以辛烷值100开始,由于抗震特性在高油气比与低油气比时的特性不同,因此表现值通常以两个数值表示.例如:115/145表示"低油气比/高油气比"的含有不同量四乙铅的表现值.
铅含量
在航空汽油中的铅,以四乙铅(TEL)的形式存在.汽油中的四乙铅含量相对来说少,加入四乙铅的目的是为了改善抗震品质.四乙铅含量以每加仑汽油含有千分之一公升(CC)为单位表示.最大的铅含量是体积比约为1:630,亦即在每加仑汽油中,加入6 cc的四乙铅.四乙铅如果单独加入汽油中燃烧,会产生高燃点的固态铅氧化物,此类铅氧化物会堆积在
汽缸壁内.为避免这类情形发生,加入一些可溶于汽油内的溴化物与铅混合,以避免铅氧化物堆积在汽缸壁上.另外又还加入tricresyl phosphate(TCP)(我不知道中文)以降低铅溴氧化物沉积在缸壁与火星塞电极上.
航空汽油的分级与颜色
在商业民航用途上,现在以三级:80, 100LL(low lead),100,取代了过去的四级:
80/87,91/96100/130, 115/145.根据ASTM(American Society for Testing and Materials)的D910-75标准:80级为红色,每加仑汽油中加入0.5 cc的TEL;100LL级为蓝色,每加仑汽油中入2 cc的TEL;100级为绿色,每加仑汽油中加入3 cc的TEL.
100级与100LL级的抗震能力相同,但是TEL含量与颜色不同