直升机使用哪种燃油取决于其使用的发动机种类,直升机上最常用的两种发动机为活塞式发动机和涡轮式发动机 。
航空活塞发动机又称为往复式发动机,大多数训练使用的直升机和小型直升机都是使用的活塞式发动机。航空活塞式发动机是一种4冲程,用火花塞连续点火的发动机,和我们平时接触到的汽车使用的发动机是同一种。
航空活塞式发动机都是多气缸发动机,最少有4个气缸,多者可达28个。
按气缸冷却方式分为液冷式发动机 和气冷式发动机 ,现大多数都是使用气冷式。
按气缸排列形式又分为直列型发动机 和星型发动机 。
按燃油供给方式不同又分为燃油雾化式 和燃油直喷式 。
莱康明四缸水平对置发动机
例如训练使用的罗宾逊R22直升机和施瓦泽300Cb直升机为气冷、燃油雾化、四缸、水平对置直列发动机。
罗宾逊R22直升机
施瓦泽300Cb直升机
但同为施瓦泽系列的300C则是气冷、燃油直喷 、四缸、水平对置直列发动机,而罗宾逊R44则是六缸 发动机。
与汽车使用的活塞发动机一样,航空活塞发动机所使用的燃油也是汽油。
航空汽油有几种牌号,现代普遍使用的一般为100号的航空汽油 。
航空汽油在大型的民用运输机场一般是没有的,只有在运行训练飞行和小型活塞航空器的机场或者机构才会储备有航空器汽油。
相比于涡轮发动机,航空活塞发动机结构相对简单,运行成本低廉,但是功率较小。
航空燃气涡轮发动机分为:
1.涡轮喷气发动机(简称涡喷)
涡喷式发动机一般应用于高性能的飞机上,例如军机。是完全依赖燃气喷气产生推力,油耗比涡轮风扇发动机高。
2.涡轮风扇发动机(简称涡扇)
涡扇发动机是由喷管喷射出的燃气与其驱动的风扇共同产生反作用推力的燃气涡轮发动机,现代的民航客机多用涡扇式发动机。
3.涡轮螺旋桨发动机(简称涡桨)
涡桨发动机是由涡喷发动机的排气驱动螺旋桨来产生推力的。
涡轮螺旋桨发动机在低速下效率要高于涡轮风扇发动机,但受到螺旋桨效率的影响,它的适用速度不能太高,一般要小于900km/h。在中低速飞机或对低速性能有严格要求的飞机中使用。
4.涡轮轴式发动机(简称涡轴)
涡轴发动机广泛的应用于大部分类型的直升机上,相比于活塞发动机,涡轴发动机动力更强劲,但是运行成本相对较高。
涡轴发动机是一种输出轴 功率的涡轮发动机。 在工作原理和构造上,涡轴发动机同涡轮螺旋桨发动机根相近,都是由涡轮风扇发动机的原理演变而来,只不过后者将风扇变成了螺旋桨,而前者将风扇变成了直升机的旋翼。
无论哪种涡轮发动机,使用的都是航空煤油。
航空煤油密度适宜,热值高,燃烧性能好,能迅速、稳定、连续燃烧,且燃烧区域小,不易积碳。航空煤油相较于航空汽油不易蒸发、燃点较高。
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18世纪和19世纪兴起的两次工业革命,为我们带来了汽车、飞机等诸多交通工具。在天上飞、在地上跑……早已不是遥不可及的梦想。这些交通工具的运行,都离不开重要的燃料。不知道你有没有思考过,飞机和汽车使用哪种燃料?汽车能用飞机燃料吗?
一、飞机和汽车使用什么燃料?
长期以来,为了像鸟儿那样在空中自由飞翔,人类在寻找合适的飞机燃料上进行了前赴后继的探索。1842年,工程师开始研制以蒸汽为动力的飞机模型。但由于蒸汽产生的动力不足,此时的飞机仅能飞行不远的距离。19世纪70年代以后,随着石油开采、提炼技术的成熟,汽油、柴油成为飞机飞行的主要燃料。1903年,美国莱特兄弟制造出了第一架依靠动力系统进行载人飞行的飞机“飞行者”1号,实现了人类首次持续的、有动力的、可操纵的飞行,而这次飞行的动力供给就是柴油。然而,航空柴油的缺点也较明显,然料的燃烧热值较低,含硫量较高,会造成严重的尾气污染,而且它的闪点较低,在运输、储存、使用方面存在安全隐患。
第二次世界大战以后,伴随着活塞式内燃发动机和涡轮喷气发动机的发展,航空燃油不断更新换代,并逐渐形成了当今两大主要的航空燃料:供点燃式活塞发动机用的航空汽油和供燃气涡轮发动机用的喷气燃料(俗称航空煤油)。一般来说,直升机、通讯机、气象机等辅助机种多使用航空汽油;民航的大型客机多使用航空煤油。
相比飞机燃料,我们对汽车燃料要熟悉的多。常见的汽车燃料主要为汽油和柴油。通过石油炼制获得的汽油和柴油,能量密度高,价格低,不易变质,便于运输,因此非常适用于点燃式发动机和压燃式发动机。但由于石油的不可再生性,目前国内开发使用了天然气、液化石油气、甲醇、乙醇、生物质燃料、氢气以及二甲基醚等多种代用燃料。
二、汽车能用飞机燃料吗?
首先,我们需要了解飞机燃料和汽车燃料的区别。尽管飞机和汽车都使用“油”,但是航空汽油比普通车用汽油纯度更高,在蒸发性和抗爆性能上更高,更适用于飞机在低温寒冷地区和高空中飞行。就煤油而言,航空煤油在密度和低温性能上要优于普通煤油。一是因为飞机一般在空中长时间飞行,不像汽车那样在地面可以随时找到加油站加油,这就要求航空使用的煤油要有更大的密度;二是由于喷气式飞机的飞行高度在一万米以上,这时高空气温低达-55℃~-60℃,这就要求航空煤油在这样的低温下不能凝固。具体要求航空煤油的冰点指标不得高于-55℃~-60℃,以便确保飞机在高空能正常飞行。
那么问题来了,尽管汽车燃料和飞机燃料存在很大的不同,汽车能使用飞机燃料吗?答案是不能。
首先,航空燃油的烷值高于车用油。为了提高燃料的抗爆性,保证飞机可以在空中持续飞行,航空燃油中添加了大量的添加剂来增加辛烷值。我国常用的航空汽油分为RH-75、RH-95/130和RH-100/130三个品级。而汽车常用的92号和95号汽油的辛烷值分别在92和95左右,将高烷值的航空汽油加入汽车发动机里将导致汽车无法启动或者损坏发动机。
其次,汽车燃料和航空燃料的燃烧温度不同。一般来说,航空煤油的自燃温度需要超过425℃,最大的燃烧温度为980℃。航空燃油持续猛烈燃烧最高能达到1100℃。一般来说,汽车发动机的正常使用温度一般在80℃~105℃之间汽车,发动机的压缩很难达到燃烧航空煤油所需要的温度。即使经过特殊处理,长时间使用航空煤油的用话,也会影响发动机的寿命。
此外,航空汽油中的铅会损害汽车部件。车用含铅汽油早已被禁用,但是为了提高燃料的辛烷值,航空汽油中仍然添加了大量的四乙基铅。使用含铅的航空汽油,会导致汽车氧传感器中毒,使排气管及三元催化堵塞,导致发动机动力下降。汽车发动机使用了含铅汽油后一般火花塞绝缘体呈白粉或黄色。
最后,航空燃料价格昂贵,并不公开对外出售,即使有机会弄到航空燃料,你舍得用你的“爱车”献身吗?
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