سوخت هواپیما از چیست؟
سوخت هواپیما نوع خاصی از سوخت‌های نفتی است که برای تولید نیرو در هواپیماها، هلیکوپترها و دیگر هواگردها استفاده می‌شود. سوخت‌های هواپیما معمولاً نسبت به سوخت‌هایی که در کاربردهای کمتر حساس مثل حمل‌ونقل جاده‌ای یا ایجاد گرما استفاده می‌شوند، از کیفیت بالاتری برخوردار هستند.
بیشتر سوخت‌های هواپیما انواع با کیفیتی از نفت سفید هستند که معمولاً افزودنی‌هایی برای جلوگیری از خوردگی، زنگ زدن، انجماد و اشتعال در دمای بالا، به آن‌ها اضافه می‌شود.
انواع سوخت هواپیما
سوخت‌های هواپیما به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:
-
سوخت جت: این نوع سوخت‌ها که همگی در خانواده نفت سفید قرار می‌گیرند، در هواپیماهای دارای موتور توربینی (توربوجت، توربوفن و توربوپراپ) استفاده می‌شود. به‌طور کلی موتورهای توربینی (که جت‌ها یکی از انواع آن هستند) توانایی استفاده از طیف متنوعی از سوخت‌های نفتی را دارند اما سوخت مناسب آن‌ها بایستی دمای اشتعال بالایی داشته باشد، رسوب نکرده و ایجاد زنگ‌زدگی نکند، ارزش حرارتی بالایی داشته و به بخش‌های داغ توربین موتور آسیب نرساند و در هوای سرد نیز به خوبی جریان پیدا کند.
-
بنزین هواپیما: بنزین هواپیما تنها در هواپیماهای دارای موتور پیستونی استفاده می‌شود. این نوع سوخت یک نوع بنزین مرغوب و خالص با عدد اکتان بالا است. با توجه به اینکه فقط برخی از هواپیماهای کوچک از موتورهای پیستونی استفاده میکنند، این نوع سوخت در حجم بسیار کمتری نسبت به سوخت جت تولید و به فروش می‌رسد. یکی دیگر از بنزینهای موتور هواپیماهای کوچک میتوان به بنزین 100LL اشاره کرد ، بنزین ۱۰۰ll بهرین سوخت برای موتورهای پیستونی است و از خودسوزی در موتور جلوگیری میکند ، برخلاف تصور بالا بودن اکتان این بنزین آسیبی به موتور نمیزند و عمر قطعات را کم نمیکند ، شرکت Lycoming بارها در بولتنهای خود بر استفاده از این سوخت تاکید میکند اما بدلیل گران بودن خلبانهای آمریکایی کمتر از این سوخت استفاده میکنند.
انواع سوخت هواچپیما
سوخت شماره ی۱ سوخت JP-1، توسط فرانک وایت به وجود آمد. در واقع این نوع سوخت دارای نقطه ی انجمادی بسیار پایین است.
در واقع این را می توان گفت که این سوخت همان نفت است و ویژگی اصلی این سوخت این است که بیشترین گرما را باک در واحد حجم تولید می کند و از خاصیت روغن کاری خوبی برخوردار است. روشن کردن موتورها در هوای سرد با این نوع سوخت مشکل است و در ارتفاعات سبب خاموش شدن موتورهای هواپیما می شود.
سوخت بعدی که می خواهیم به شما معرفی نماییم، سوخت JP-2 است. جالب است بدانید که این سوخت در سال ۱۹۴۵ ساخته شد و از ترکیب بنزین و نفت تشکیل شده است و البته بیشترین درصد آن را نفت تشکیل می دهد.
این سوخت به دلیل پیشرفت صنعت هواپیمایی چیزی نبود که همه انتظارش را داشتند و بنابراین زمینه ای برای ساخت سوخت های دیگر هواپیمایی را فراهم نمود. سوخت JP-3 در سال ۱۹۴۷ تولید شد و از ۶۵ تا ۷۰ درصد بنزین و ۳۰ تا ۳۵ درصد نفت تشکیل شده است و سبب می شود که مشکل روشن نشدن موتورها در سرما برطرف شود و همچنین در ارتفاعات روشن کردن موتور بهبود یافته است ولی این سوخت گرایش زیادی به بخار شدن دارد که سبب خاموش شدن موتورها نیز می شود.
آغاز پیشرفت در سوخت هواپیما
در سال ۱۹۵۱، سوخت JP-4 تهیه شد و از ۶۵ درصد گازوئیل و ۳۵ درصد نفت تشکیل شده است اما فشار تبخیر آن بسیار پایین است و بین ۲ تا ۳ درصد فشار را دارا می باشد. کاهش فشار تبخیر در مخزن سبب کاهش سوخت در تانک می گردد و خاموش شدن موتور بر اثر تبخیر شدن سوخت کاهش پیدا می کند.
سوخت شماره ی ۵ که با نام سوخت JP-5، دارای نقطه ی اشتعال بسیار بالایی است و کم تبخیر می شود. این سوخت توانست مشکل روشن کردن موتورها در هوای سرد و روشن کردن دوباره ی موتور در ارتفاعات رو به کاهش می باشد.
درباره ی سوخت شماره ی ۶ با نام سوخت JP-6 باید بگوییم که برای هواپیماهایی است که دارای موتور جت و سرعتشان بیش از سرعت صوت باشد تولید می گردد. نقطه ی انجماد این سوخت ۶۵- درجه فارنهایت است و برای استفاده در هوای سرد و ارتفاعات بالا مناسب است. سوخت مناسب برای ماموریت های ویژه، سوخت JP-7 است. این سوخت که کمتر در هواپیماهای نظامی مورد استفاده قرار می گیرد و جانشینی بسیار مناسب برای سوخت هواپیما می باشد.
سوخت تکمیلی هواپیما
این سوخت اشتعالی همچون سوخت های نفتی دارد. سوخت شماره ی ۸ در سال ۱۹۹۵ توسط نیروی هوایی آمریکا برای جایگزینی با سوخت شماره ی ۴ معرفی شد. از جمله مشخصات این سوخت این است که دارای نقطه ی اشتعال بالاتر، بقاپذیری بیشتر و میزان ترکیبات سرطان زای آن کمتر است. این سوخت ساختاری شبیه به JP-5 دارد و تفاوتش این است که نقطه ی اشتعال پایین تری دارد.
نکات جالب در مورد سوخت هواپیما
جالب است بدانید که بنزین هواپیما این ماده ارزشمند از ترکیب بیش از ۲۰۰۰ ماده شیمیایی گوناگون تشکیل می شود و از فرایند تولیدی پیچیده ای برخوردار است. برخی از مهمترین این مواد عبارتند از هیدروکربن‌ها، آنتی‌اکسیدان‌ها، مواد ضد انجماد و مواد پایدارکننده. دقت زیاید در ترکیب این مواد به کار گرفته می شود تا موتور هواپیما در دما و فشار، بتواند به درستی کار خود را انجام دهد.
نکته جالب دیگری که باید از آن مطلع باشید این است که اکنون بنزین هواپیما به عنوان یک سوخت فسیلی در حال جایگزین شدن با بنزین هوایپما با منشا زیستی و گیاهی است.
مورد جالب دیگر اینکه نزدیک‌ترین ماده پتروشیمی به بنزین هواپیما، «نفت سفید» می باشد.
نفت سفید چیست؟
نفت سفید، نفت چراغ یا کروزن که در زبان گفتاری نفت نامیده می‌شود، یکی از ترکیبات نفتی و مواد سوختی است. نفت سفید در گذشته کاربرد گسترده‌ای در بخش خانگی به عنوان سوخت وسایل گرمایشی و پخت‌وپز داشت که امروزه در بسیاری از نقاط با گاز شهری و گاز مایع جایگزین شده‌است.
قدیمی‌ترین متنی که روش استحصال نفت سفید از نفت خام را توضیح داده، نوشته محمد زکریای رازی دانشمند ایرانی است. وی که بیشتر عمرش را در بغداد به عنوان شیمیدان و پزشک می‌گذراند در «کتاب الاسرار» دو روش را برای تولید نفت سفید توضیح داده آست. نفت سفید در آن زمان در چراغ‌های نفتی معروف به «نفاطه» برای تولید گرما و روشنایی استفاده می‌شد.
نفت چراغ بیشتر به عنوان سوخت هواپیماهای دارای موتور جت (سوخت جت) و برخی راکت‌ها بکار می‌رود اما در مواردی به عنوان سوخت گرمایشی و آتش‌بازی‌ها نیز از آن استفاده می‌شود. در بخش‌هایی از آسیا که نفت چراغ جزو یارانه‌های دولتی است، آن را به عنوان سوخت موتور قایق‌های کوچک ماهیگیری بکار می‌برند.
ویژگی های نفت سفید
نفت سفید برشی است ار نفت خام که گستره جوش آن پس از بنزین قرار گرفته است و شامل هیدروکربن های ۱۰ تا ۱۴ کربن‌ه می باشد. نقطه ۶۵ درصد تقطیر این برش باید کمتر از ۲۵۰ درجه سانتی گراد و نقطه جوش ۸۰ درصد آن نیز پایین تر از ۲۸۵ درجه سانتی گراد باشد. رنگ طبیعی این فرآورده بی رنگ بوده و با توجه به تصفیه‌های ویژهای که بر روی آن انجام میگیرد، فاقد هر گونه بوی تند و نامطبوع میباشد.
نفت چراغ ماده‌ای با چگالی ۰٫۷۸ تا ۰٫۸۱ g/cm۳، سبک و شفاف است که به وسیلهٔ هیدروکربن‌ها شکل میگیرد. این ماده با روش تقطیر ذره به ذره نفت در درجه ۱۵۰ تا ۲۷۵ درجه سانتی‌گراد بدست می‌آید و در نتیجه این کار زنجیره‌های کربنی با یکدیگر ترکیب می‌گردند که در هر مولکول ۶ تا ۱۶ اتم کربن موجود است.
نقطه اشتعال نفت چراغ میان ۳۷ تا ۶۵ درجه سانتی‌گراد (۱۰۰ تا ۱۵۰ درجه فارنهایت) و دمای اشتعال خودکار آن ۲۲۰ درجه سانتی‌گراد (۴۲۸ درجه فارنهایت) میباشد.
