Статьи

Прокачиваемость — способность бесперебойной подачи топлива в строго определенном объеме.  Прокачиваемость реактивных топлив при их перекачках и заправке самолетов, а также прохождение по топливной системе самолета и двигателя, включая фильтруемость через фильтры, определяется в основном вязкостью топлив, наличием в них примесей и воды, образованием паровых пробок в топливной системе самолета.

     

При положительных температурах вязкость реактивных топлив не лимитирует их прокачиваемость. При охлаждении вязкость топлив возрастает и может достичь значений, при которых нормальная заправка самолетов топливом и его подача в двигатель могут быть нарушены. Прокачка высоковязких топлив по топливной системе самолета и двигателя сопровождается высокими гидравлическими потерями, уменьшением подачи подкачивающих топливных насосов, снижением давления впрыска топлива и ухудшением качества его распыливания в камере сгорания, т.е. снижением полноты сгорания.

     

Отрицательные последствия высокой вязкости топлива проявляются не только для топлив, предназначенных для дозвуковой авиации, но и для топлив сверхзвуковых самолетов при перекачках и заправке, в условиях взлета и набора высоты, а также в тех случаях, когда температура топлива не успевает повыситься, например, при аэродинамическом нагреве фюзеляжа самолета при сверхзвуковом полете.

     

Так как конструктивное оформление топливных систем самолетов и двигателей различно, их нормальная работа может лимитироваться разными значениями вязкости топлива. Как правило, вязкость реактивных топлив регламентируют при двух температурах: +20 и -40С. Для всех реактивных топлив, кроме топлива Т-6, во избежание повышенного износа топливной аппаратуры, ограничивают нижний предел вязкости при 20С.

     

В виде твердой фазы в топливах могут содержаться механические примеси, представляющие собой продукты коррозионного воздействия топлив на конструкционные материалы,или твердые вещества, образующиеся при окислении нагретого топлива.

    

При низкой температуре в топливе могут содержаться кристаллы льда или может наблюдаться выпадение кристаллов углеводородов из топлив при их охлаждении, что обусловлено ограниченной растворимостью в топливах н-парафиновых углеводородов. Наличие твердой фазы в топливе отражается прежде всего на его фильтруемости, определяемой как размерами частиц твердой фазы, так и величиной пор фильтрующего элемента и конструкцией фильтра.

     

Температура, при которой из реактивных топлив выделяются кристаллы н-парафиновых углеводородов - температура начала кристаллизации - зависит от содержания и температуры плавления и н-парафиновых углеводородов.

     

Реактивные топлива, получаемые из нефтей парафинового основания и содержащие в связи с этим повышенное количество н-парафиновых углеводородов по сравнению с топливами, вырабатываемыми из нефтей нафтенового основания, при одинаковом фракционном составе имеют более высокую температуру начала кристаллизации. Этим обстоятельством, прежде всего, и объясняется более низкая температура конца кипения топлива ТС-1 (не выше 250С), получаемого, как правило, из сернистых парафинистых нефтей.

     

Максимально допустимая температура начала кристаллизации реактивных топлив обусловлена условиями их применения и конструкцией топливной системы самолетов. На самолетах с дозвуковой скоростью полета топливо охлаждается во время полета, и степень охлаждения зависит от исходной температуры топлива, длительности и высоты полета (температуры окружающей среды), а также от места расположения топливных баков (фюзеляжные, крыльевые или консольные, подвесные).

     

При заправке самолетов топливом, имеющим температуру в пределах -5...+17С, после 5-часового полета самолета температура топлива снижалась максимум до -35С. Более низкие значения минимальной температуры топлива были зафиксированы при полетах самолетов ИЛ-62М и ТУ-154 на внутрисоюзных линиях - -42С в расходном баке самолета ТУ-154 и -48С в расходных баках, питающих крайние двигатели самолета ИЛ-62М. Температура топлив, предназначенных для сверхзвуковых самолетов, в полете повышается, и только при их заправке, а также при взлете  и наборе высоты она равна температуре окружающей среды.

     

Кристаллы льда могут образовываться в реактивных топливах при отрицательных температурах в результате замерзания воды, присутствующей в топливе в эмульсионном или растворенном состоянии, либо конденсирующейся из воздуха на поверхности топлива. Кристаллы льда могут также попадать в топливо извне в виде инея, осыпающегося со стенок резервуаров и баков самолета. При подаче топлива потопливной системе самолета кристаллы льда задерживаются на топливном фильтре и, накапливаясь, вначале частично, а затем полностью забивают его, и подача топлива в камеру сгорания нарушается или прекращается. Забивка фильтров кристаллами льда зависит от содержания воды в топливе и размера пор самолетных фильтров.

     

Растворимость воды в топливах зависит от их углеводородного и фракционного состава и от температуры. Наибольшую растворимость имеют ароматические углеводороды и наименьшую - парафиновые; с увеличением молекулярной массы углеводородов растворимость воды в них понижается и наиболее интенсивно в ароматических углеводородах. С повышением температуры топлив растворимость воды в них возрастает и тем в большей степени, чем выше температура топлива. Для предотвращения образования кристаллов льда в процессе эксплуатации самолета применяют антиводокристаллизационные присадки.

     

Механические примеси или  микрозагрязнения в реактивных топливах в условиях эксплуатации авиационной техники могут засорять и заклинивать прецизионные пары топливорегулирующей аппаратуры, забивать топливные фильтры и форсунки, способность увеличению отложений в агрегатах топливных систем, повышать абразивный износ деталей топливных агрегатов, усиливать коррозию топливного оборудования, оказывать каталитическое воздействие на окисление топлива в зонах повышенных температур, способствовать накоплению статического электричества при перекачках и фильтровании топлива.

     

Загрязнение топлива механическими примесями может иметь место на нефтеперерабатывающих предприятиях (примеси, попадающие из нефти в процессе ее переработки, продукты коррозии стенок железнодорожных- цистерн. загрязнения, попадающие в цистерны из воздуха при наливе и сливе топлива), на аэродромных складах горючего.

     

Состав механических примесей в топливах непостоянен и определяется источниками загрязнений. В состав неорганической части (62-74%) входят продукты коррозии и износа (Fe, Sn, Cu, Ti, Mn, Cd), почвенная пыль, в которой присутствуют Si, Ca, Mg, Al и Na. Органическая часть загрязнений (22-30%) состоит из смолистых веществ, твердых продуктов окисления топлив, ингредиентов резиновых технических изделий и герметиков и в основном содержит углерод, кислород и водород. Механические примеси включают до 4-8% воды. Для удаления воды и загрязнений топлива фильтруют на нефтеперерабатывающих предприятиях, в аэродромных условиях и в топливной системе самолетов.