對航空渦輪發(fā)動機來說,汽油不安全,容易揮發(fā),太容易燃燒;柴油黏度太大,在燃氣輪機里不適合,因為是靠很細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,其中3號是比較常用。3號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;低溫流動性好,能滿足寒冷低溫地區(qū)和高空飛行對油品流動性的要求;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,對機件腐蝕小。
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,燃燒要完全,產(chǎn)生積炭要少。航空煤油燃燒時,首要的是易于起動和燃燒穩(wěn)定,其次是要求燃燒完全。航空煤油的起動性取決于燃料的自燃點、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氣壓力、進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)性和化學組成的影響。
航空煤油的低溫性能是指在低溫下燃料在飛機的燃料系統(tǒng)中能夠順利地泵送和過慮,即不能因產(chǎn)生烴類結(jié)晶體或所含水分結(jié)冰而堵塞過濾器,影響供油。航空煤油的低溫性能是用結(jié)晶點或冰點來表示的,結(jié)晶點是燃料在低溫下出現(xiàn)肉眼可辯的結(jié)晶時的高溫度(按ZBE31008測定);冰點是燃料出現(xiàn)結(jié)晶后,再升高溫度至原來的結(jié)晶消失時的低溫度(按GB2430測定)。
噴氣發(fā)動機的耗油量很大,在機場往往采用高速加油。在泵送燃料時,由于摩擦,會在油面產(chǎn)生和積累大量的靜電荷,其電勢可達數(shù)千伏甚至上萬伏。這樣,到一定程度就會產(chǎn)生火化放電,如果遇到可燃混合氣,就會引起爆炸、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率。電導率小的燃料,在相同的條件下,靜電荷的消失慢而積累快;反之,電導率大的燃料,靜電荷消失速度快而不易積累。研究表明,當燃料的電導率大于50×10-12Ω-1m-1時,就足以安全。
航空煤油的餾程范圍會影響發(fā)動機的啟動性能和是否能完全燃燒,同時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影響發(fā)動機噴油嘴的工作情況和燃燒的質(zhì)量。粘度太大,噴進發(fā)動機的油滴大,造成燃燒不完全,降低發(fā)動機的出力;粘度過小,使噴出的油霧角度大,射程近,會引起內(nèi)部過熱。由于對航空煤油要求嚴格,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,得到油品密度具有密度大、煙點高、熱值高、芳烴低的特點。
采用渦扇發(fā)動機的噴氣式飛機使用的是航空煤油,這種航空煤油和我們以前點的那種煤油燈使用的煤油是兩回事。航空煤油與汽油相比閃點要高,燃燒要難一些,運輸存儲更加安全,燃燒性能也不同。航空煤油性質(zhì)比較接近柴油,可以用在柴油發(fā)動機里面,但是一些物理性質(zhì)更加合適用于航空使用,比如凝點,黏度等要求。