На каком топливе летают самолеты: излагаем подробно

Рядового пассажира вопрос заправки самолетов волнует мало. Тем временем этот фактор влияет на отдельные характеристики полета, включая безопасность и конечную стоимость билета. Рассказываем, какие воздушные суда летают на авиационном керосине, какие – на «родственнике» привычного автомобилистам бензина, и какова цена авиагорючего.

Турбореактивный двигатель авиалайнеров

Для начала нужно иметь представление, за счет чего вообще самолет поднимается в воздух и преодолевает огромные расстояния. Это происходит благодаря реактивной тяге. Если не углубляться в законы физики, то это сила отдачи струи газа, которая обеспечивает движение двигателя и объектов, которые к нему прилагаются. В нашем случае этим объектом выступает самолет с пассажирами. Газовая струя вытекает из сопла турбореактивного двигателя. Она отталкивается от воздуха и задает самолету движение с определенной скоростью. Чем сильнее отдача газа, тем большую скорость набирает авиалайнер.

Турбореактивный двигатель имеет следующие основные части:

1. Компрессор. Турбины компрессора захватывают воздух, необходимый для реакций окисления.
2. Камера сгорания. Сюда подается авиационное топливо и здесь же происходит его сгорание, которое сопровождается выделением большого количества тепловой энергии.
3. Турбина. Сюда выводится горячий газ и направляется лопастями турбины в сопло турбореактивного двигателя.
4. Реактивное сопло (выходное устройство)

В реактивном сопле проходит процесс получения реактивной тяги, за счет чего самолет разгоняется. Остановимся детальнее на том, каким топливом заправляют самолеты.

Авиатопливо

Двигатели существующих моделей, в зависимости от наличия окислителя, необходимого для процесса горения, делятся на 2 большие подгруппы: ракетные и воздушные. Обе включают еще более десятка классов, но несмотря на это разнообразие, в авиации используется всего 2 вида топлива:

• авиационный бензин
• авиакеросин

Первый похож на обычную «пищу» для автомобилей. Отличают его отдельные характеристики вроде октанового числа и высокие требования к качеству, если речь не идет о знакомом на земле А-95. Предназначен авиабензин для поршневых двигателей. Раньше им заправляли Ту-22 и Ту-16. Со снижением распространения воздушных аппаратов с поршневыми двигателями бензин чаще применяют в техническом обслуживании самолетов.

Подавляющее большинство современных лайнеров «питается» разновидностями авиакеросина или, как еще его называют, реактивного топлива. Подходит оно для турбореактивных и подобных двигателей. Качественные характеристики топлива отличаются в зависимости от его предназначения. В России встречаются 6 видов.

1. Т1 используется редко по двум причинам: этот керосин производится из дефицитных сортов нефти и сокращает срок работы двигателя, при нагревании покрывая детали вязким слоем.
2. Т2 при необходимости выступает заменой предыдущему. Довольно легкая разновидность, подходит для использования на низких высотах.
3. Т-6 и его «дублер» Т-8В – тяжелое дорогостоящее топливо для военных целей, применяется в сверхзвуковой авиации. Летают на нем истребители вроде МиГ-35.
4. ТС-1 – ведущий вариант для заправки пассажирских самолетов, дозвуковых военных или сверхзвуковых на коротких маршрутах. Для длительных перелетов на сверхзвуке не подходит – для этих целей слишком легкое и испаряется при перегреве.
5. РТ отличается высоким качеством, по некоторым характеристикам не имеет аналогов в мире. Этим авиатопливом заправляют сверхзвуковые суда ВКС РФ вроде Су-27.

Основные разновидности

Многих пассажиров интересует, чем заправляют самолеты, на каком топливе они летают, в современных лайнерах чаще всего заливают следующие виды горючего:

• авиационный бензин для поршневых двигателей — он может использоваться также в качестве растворителя при техническом обслуживании;
• авиационный керосин для реактивных самолетов — глубоко переработанное топливо, его подвиды предназначены для разных условий эксплуатации.

Авиатопливо

Авиационный бензин практически не отличается от автомобильного аналога, основные особенности связаны со спецификой использования. Его синтезируют методом перегонки нефти или способом каталитического крекинга, существуют две основных разновидности состава, разница заключается в октановом числе. Топливо данного типа используется в последнее время в качестве топлива для самолетов все реже, это связано тем, что поршневые двигатели постепенно уходят в прошлое. Его основная сфера применения — технические осмотры двигателя и комплектующих.

Преимущества состава:

• детонационная стойкость;
• фракционный состав;
• химическая стабильность — сопротивляемость химическим изменениям при перевозке, использовании и т. д.

Авиационный керосин

Авиакеросин — это дизельное горючее, которое получают в результате глубинной переработки нефти. В соответствии с требованиями эксплуатации турбореактивных двигателей топливо должно быть тщательно очищено от углеводородов и примесей, октановое число авиационного керосина составляет 45. Авиакеросин используется при заправке военных и пассажирских самолетов, проходит 8 этапов очистки.

Существуют 2 основные разновидности авиационного керосина:

• для дозвуковой авиации;
• для сверхзвуковых лайнеров.

Разница заключается в том, что сверхзвуковой полет сопровождается сильным повышением температуры топлива, мелкофракционные составы при этом испаряются.

Разновидности керосина

На территории России используются следующие виды авиатоплива:

• РТ — высококачественное топливо, используется для заправки СУ-27 и других моделей, аналоги на западе отсутствуют
• ТС-1 — смесь из фракций, ближайший аналог — Jet-A, один из распространенных видов топлива на территории РФ и стран СНГ, подходит для заправки современных лайнеров, старых турбореактивных моделей, дозвуковых и турбовинтовых самолетов;
• Т-8В и Т-6 — применяются для заправки военных самолетов, в т.ч. сверхзвуковых истребителей (МИГ-35, например), из-за сложного продолжительного процесса переработки цена очень высокая.

Авиационные бензины

Основная область применения авиационных бензинов — топливо высоконагруженных поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Основной способ добычи авиационных бензинов — прямая перегонка нефти, каталитического крекинга или риформинга без добавки или с добавкой высококачественных компонентов, этиловой жидкости и различных присадок.

Для авиабензина основными показателями качества являются:

• детонационная стойкость (определяет пригодность бензина к применению в двигателях с высокой степенью сжатия рабочей смеси без возникновения детонационного сгорания)
• фракционный состав (говорит об испаряемости бензина, что необходимо для определения его способности к образованию рабочей топливовоздушной смеси; характеризуется диапазонами температур выкипания (40—180(°)С) и давлений насыщенных паров (29—48 кПа))
• химическая стабильность (способность противостоять изменениям химического состава при хранении, транспортировке и применении).

Классификация авиационных бензинов основывается на их антидетонационных свойствах, выраженных в октановых числах и в единицах сортности. Сорта советских авиационных бензинов ранее маркировались по системе: буква Б и через дефис — цифра, обозначающая октановое число. Как пример, в СССР середины 20-го века выпускались авиационные бензины — Б-59, Б-70, Б-74, Б-78б и Б-78г, причём два последних несколько различались по химическому составу, что обозначали литеры после цифры: б — это из бакинских месторождений нефти, а г — из грозненских.

В дальнейшем для повышения октанового числа в бензин вводилась антидетонационная присадка:

Присадка добавлялось по объёму от 1 до 4 куб. см. жидкости на 1 литр. Бензины с присадкой имели маркировку:

• на основе Б-59: 1Б-59(73), 2Б-59(78), 3Б-59(81), 4Б-59(82)
• на основе Б-70: 1Б-70(80), 2Б-70(85), 3Б-70(87), 4Б-70(88)
• на основе Б-74: 1Б-74(85), 2Б-74(88), 3Б-74(90), 4Б-74(92)
• на основе Б-78: 1Б-78(87), 2Б-78(92), 3Б-78(93), 4Б-78(95)

где цифра перед буквой Б означает объём количества присадки в см3 на литр бензина. В скобках число показывает итоговое октановое число смеси бензина с присадкой. Также готовились топливные смеси, с добавлением в бензин бензолов и изооктанов, с октановым числом 95:

С распространением турбореактивных двигателей производство авиационных бензинов было значительно сокращено. К концу 20-го века в производстве оставались этилированные бензины Б-91/115 и Б-95/130, которые маркируются по ГОСТ 1012-72 через дробь: в числителе — октановое число или сортность на бедной смеси, в знаменателе — сортность на богатой смеси. Затем производство этих бензинов на территории РФ было полностью прекращено, а парк легкомоторной авиации начал использовать автомобильный бензин АИ-95 или импортный бензин AVGAS 100LL (с осени 2016 года 100LL производится в РФ по ГОСТ Р 55493-2013).

Также осталось производство бензина Б-70, который долгое время применялся в качестве горючего для турбостартеров двигателей самолётов типа Ту-16, Ту-22, МиГ-21 и ряда др. В настоящее время этот бензин в основном применяется при техническом обслуживании техники в качестве растворителя.

Сколько топлива нужно для заправки?

Расход топлива является, чуть ли не основным параметром воздушного судна. Ведь чем меньше топлива расходуется, тем меньше затрат на обслуживание самолета приходится компании.

Количество горючего на борту напрямую зависит от параметров полета и типа самолета. На близкое расстояние топливо скорей всего сильно сэкономят.

Также немаловажен маршрут полета, наличие промежуточных пунктов посадки. Учитываются даже погодные условия на маршрутом пути.

Рассчитать точное количество топлива, которое требуется для заправки лайнера, очень сложно. Это число редко совпадает с тем, что указано в технических характеристиках. Однако примерно посчитать эту цифру все-таки можно.

На определенный рейс, самолет заправят учитывая:

1. Топливо необходимое для преодоления расстояния до аэропорта назначении.
2. Топливо для полета от аэропорта назначение до запасного аэродрома.
3. Горючее для ожидания посадки в течение 30 минут на малой высоте.
4. Надбавка 5% на непредвиденные обстоятельства.

Видео как заправляют самолеты:

Сколько же стоит заправить самолет на один рейс? За пример возьмем стоимость тонны керосина в аэропорту Домодедово – примерно 47 300 рублей за тонну с учетом НДС.  Для примерного расчета будем опираться на эту цену.

Расход топлива на самолетах марки Боингах 737-300 указан как 25,5 г. на пассажира за 1 км.

Сколько стоит заправить Боинг 747?

Спецприсадки для авиационного топлива

К ним относятся следующие:

1. Антистатическая присадка. Увеличивает электропроводность топлива и минимизирует накопление статического электричества, которое, в свою очередь, может привести к взрыву топливного бака.
2. Противоизносная присадка. Необходима для увеличения срока эксплуатации автоматических механизмов в топливном отделе двигателя.
3. Антиокислительная присадка. Понижает уровень окислительных процессов в топливе, за счет чего препятствует возникновению образованию смол.
4. Антиводокристаллизационная присадка. Если в топливе присутствует хотя бы минимальный процент воды, на высоте в несколько километров она кристаллизуется. А мелкие кусочки льда могут сильно повредить двигатель, вплоть до его полного отказа. Присадка предотвращает подобные инциденты.

Мы рассмотрели, каким топливом заправляют самолеты, но еще не упомянули, как заправляют самолеты.

Как заправляют самолеты

Заправка очень важный процесс при обслуживании летной техники.

Заправка бывает двух видов:

• дозаправка в воздухе (военных самолетов);
• полная заправка в аэропорту.

Каждый из видов по своему сложен. Рассмотрим их по порядку.

Дозаправка в воздухе

Это один из самых сложных и, в то же время зрелищных элементов полетов военной техники. Именно в России более 100 лет назад была придумана воздушная заправка. Не всегда она была такой, как мы ее видим сейчас. Существовали уникальные методы, в частности у бомбардировщиков Ту-16, когда самолеты заправлялись «крыло в крыло». И по сей день, наша военная авиация является передовой в технике заправок в воздухе. К сожалению, этот процесс не так просто увидеть обычным зрителям. Все потому, что попросту опасен ввиду чрезвычайного сближения самолетов (примерно на 20 метров).

Смотрите видео как заправляют бомбардировщик Стелс:

Видео как заправляют Су-24:

В данный момент многие типы самолетов военной авиации ВКС России обладают возможностью заправиться в воздухе.

1. Истребители — Су-27, Миг-31,Миг-29;
2. Штурмовики – Су-24М;
3. Бомбардировщики – Ту-95, Ту-160.

Заправщиком в основном сейчас выступает модернизированный Ил-78М.

Чтобы заправить в воздухе истребитель потребуется 6 минут, тяжелый бомбардировщик – 20 минут, танкер – 45 минут.

Смотрите видео подборку неудачных дозаправок в воздухе:

Заправка в аэропортах

В аэропорт топливо попадает двумя путями:

1. Железнодорожным путем попадает топливо в цистернах, из которых при тщательном контроле всех параметров содержимое перекачивается в специальные резервуары. Рядом, по нормам всегда должны находиться подземные отсеки с водой, который в экстренном случае будут использованы для тушения горючего. На цистернах находятся специальные приборы, которые показывают все параметры топлива. Для перегонки используются мощные насосы.
2. Трубопровод. Этот путь включает в себя доставку по трубам горючего с ближайшего нефтеперерабатывающего узла. На территории аэропорта находятся приборы учета качества топлива, которое проверяется по 12 основным параметрам. После анализа материала, происходит перегонка в центральный заправочный комплекс.

Процесс заправки лайнера может осуществляться двумя способами: через топливо заправщик или специальные колонки, расположенные по всей территории.

В среднем, скорость заправки через топливо заправщик будет составлять около 40 минут – это регламентировано максимальной скоростью подачи топлива по международным стандартам.  На всех стадиях заправки строго соблюдается техника безопасности.

В заключении отметим, что процесс заправки очень важен для современных полетов, как гражданских, так и военных. Эта весьма сложная и опасная процедура. В ней много особенностей, исходя из условий применения и типов самолетов.

Гражданские самолеты в большинстве случаев потребляют огромное количество топлива, однако в пересчет на одного пассажира – это приемлемая цифра. Многие производители модифицируют самолет, чтобы повысить ее экономичность и, следовательно, уменьшить расходы на обслуживание. Современное высококачественное авиационное топливо поставляется во все крупные аэропорты, где происходит дозаправка лайнеров. А дозаправка в воздухе – одно из самых захватывающих зрелищ для зрителей и ответственных процедур для военных летчиков. Главным фактором остается одно – соблюдение техники безопасности.

Процесс заправки самолета

Теперь, когда вы знаете вида авиационного топлива, давайте выясним, как заправляют самолеты.

Первая особенность состоит в том, что зимой туда добавляется специальная присадка, предотвращающая загустение и парафирование топлива в баке, а также помогает его полному сгоранию.

А где находятся сами баки для заливки топлива? У разных самолетов они расположены примерно в одинаковых местах — в центре и у крыльев. Топливо из центрального бака используется для забора к двигателям. Еще может быть один дополнительный бак — в хвосте. Он нужен для лучшей регулировки центровки лайнера во время перелета.

В любом из таких баков есть отверстия, а иностранные производители используют так называемую дренажную систему. Зачем это нужно? Дело в том, что бак должен иметь сообщение с атмосферой, иначе давление внутри будет расти, и топливо перестает поступать.

Вначале нужно слить отстой топлива. Это нужно для проверки того, не осталось ли хотя бы малого процента воды в баках. Это делает техник с бортинженером.

Шланги надежно крепятся к бакам.

Непосредственно, перед самой заправкой техник называет количество нужного топлива, а также запрашивает контроль топлива в ТЗ на содержание воды.

Далее, по шлангам, внутрь заливается топливо. При этом машина топливозаправщика должна быть соединена с самолетом тросом заземления. Еще один такой же трос подключается от машины к точке заземления, на перроне.

Быть может вы спросите, как оно не проливается при этом? Дело в том, что у горловины встроены обратные клапаны. Они включаются только при повышении давления. Если давление падает, они автоматически закрываются.

Процесс, разумеется, происходит до того, как пассажиры поднимутся на борт самолета.

А если залить топливо больше, чем нужно? К счастью, это просто невозможно. Краны автоматически закроются при такой угрозе. Если же это не сработает, то клапаны под давлением от прибывающего топлива начинают сливать его прямо на землю.

В кабине можно проверить на панели уровень топлива в баках. Это очень важно, так как если, допустим, в крыльевых баках он будет разный, то самолет просто-напросто начнет кренить в одну из сторон.

За заправкой тщательно следят.

Далее сравнивается количество залитого топлива с тем, что необходимо на данный полет. Если данные совпадают, то все в порядке, и самолет на этом этапе практически готов к взлету.

Где-то через четверть часа нужно снова слить отстой из баков и снова проверить уровень воды там.

На этом заправка заканчивается. Это только один из важных этапов подготовки самолета к полету.

Сколько в среднем заливают топлива?

На Боингах — около 15 тонн, а на Аэробусах — от 15 до 25. Вообще, эта цифра рассчитывается самим пилотом исходя из расстояния, которое должен преодолеть самолет, а также, что называется “про запас”.

Сколько стоит заправить самолет

Стоимость бака горючего для конкретного лайнера зависит от множества факторов. Влияет на это тип техники, вместимость топливной емкости, расход, дальность перелета, количество посадок и даже погодные условия. При определении объема в аэропортах обычно складывают авиакеросин, который потребуется для:

• перелета из одной точки в другую;
• дороги до самого отдаленного по плану запасного места посадки в случае форс-мажора;
• 30-минутного ожидания посадки на высоте 460 метров;
• непредвиденных обстоятельств.

Посчитать точное количество горючего и цену самостоятельно вряд ли получится, числа можно представить лишь примерно. Чтобы залить бак «Боинга-737-300» «до краев» потребуется 23170 литров. С учетом средней в марте 2018 года цены на авиакеросин в России в 49390 рублей за тонну общая стоимость заправки лайнера составит примерно 835303 рубля.

Заключение

При заправке самолетов чаще всего используется авиационный керосин, для различных моделей воздушных судов предназначены разные типы горючего. Для повышения качественных характеристик топлива используются специальные присадки, они позволяют улучшить характеристики двигателя. Топливо поставляется во все аэропорты, предварительная проверка позволяет предотвратить попадание некачественного горючего в самолет.

9 фактов о заправке воздушных судов

Несмотря на обилие технических особенностей, тема полна и увлекательными для обывателей фактами. Мы собрали малую часть из них – 9 самых, на наш взгляд, интересных.

1. Топливные резервуары в аэропортах по требованиям безопасности окружает вода. При возникновении возгорания жидкость из баков пойдет на тушение пожара.
2. Несмотря на популярность авиакеросина, ему активно ищут замену. Причины у этого 2: вред для экологии и сокращение запасов нефти. Один из самых перспективных «преемников» на сегодня – газ.
3. В 80-х годах полк ракетоносцев Ту-22 за одну летную смену расходовал столько горючего, что его стоимость была соразмерна расходам всей Белорусской ССР на автомобильное топливо.
4. Считается, что идея дозаправки в воздухе родилась в России. Запатентовали ее в США, но сделал это русский эмигрант Александр Прокофьев-Северский.
5. Благодаря дозаправке стали возможны беспосадочные кругосветные путешествия. Первый подобный перелет состоялся в 1949 году, воздушная машина находилась в воздухе 94 часа.
6. Одна полная заправка «Боинга-787» позволяет преодолеть расстояние в 16000 километров. Первый же летательный аппарат братьев Райт передвигался лишь на 35 метров.
7. Сброшенное при аварийной посадке топливо испаряется раньше, чем достигнет поверхности Земли.
8. Автопилот помогает экономить топливо, поскольку расчеты компьютера точнее тех, что способен произвести человек. Именно поэтому функция используется на большей части пути, исключая взлет и посадку.
9. В рунете популярна байка о том, как авиатопливо времен Второй Мировой помогло разгромить вражеский авиапарк в 1941. Однажды под Ленинградом военные сбили немецкий «Мессершмитт», и в руки любопытного химика попали образцы горючего. Ученый выяснил, что температура замерзания топлива в самолетах врага -40°С, тогда как наше выдерживало до -60°С, и предложил военным план. Для его осуществления пришлось ждать несколько месяцев, пока на улице не похолодало. Но как только температура упала до нужного значения, в воздух поднялась вся авиация СССР, базирующаяся в том районе. У немецких судов взлететь не вышло – керосин замерз, и бой был выигран.

Заправка самолетов – процесс сложный, но слаженный, продуманный до мелочей и интересный. Если представится возможность попасть в аэропорт на экскурсию и проследить за процессом, постарайтесь не упустить этот шанс. Хотя бы на земле посмотрите, как обеспечивается безопасность и контроль горючего на всех этапах, ведь за наполнением баков в воздухе получится наблюдать лишь на видеозаписях.

Сохранить себе эту страницу:

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (1 оценок, среднее: 1,00 из 5) Загрузка...