Достаточно частый вопрос, который задают люди и в интернете и, по мере возможностей, в реальной жизни – на каком топливе летают самолеты? В этой статье мы, не углубляясь в тонкости, а просто для общего развития, рассмотрим, чем заправляют самолеты.

Бочки с авиатопливом

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.

Перевозка авиатоплива по железной дороге

Авиационное топливо

Топливо для самолетов бывает двух видов – авиационный бензин и реактивное топливо (авиакеросин).

Авиабензины применяются для поршневых двигателей или же в качестве растворителя для технического обслуживания авиалайнеров. Такое горючее не сильно отличается от обычного автомобильного бензина, хотя имеет некоторые особенности, связанные со спецификой его применения.

Существует два вида авиационного бензина, которые отличаются некоторыми характеристиками, и одной из них является октановое число. Так как техника на поршневых двигателях все же сдает позиции, авиационный бензин также используется значительно реже.

Самым популярным топливом для авиалайнеров является авиационный керосин, который также называют реактивным топливом. Используется для аппаратов с турбореактивным двигателем.

Авиакеросин представляет собой дизельное топливо, полученное в ходе глубокой переработки нефти. Согласно с правилами эффективного использования турбореактивных двигателей, авиационный керосин должен быть максимально очищен от ароматических углеводородов и других примесей.

Авиационный керосин производится на нефтеперерабатывающих заводах. Согласно ГОСТу, выделяются авиакеросины для дозвуковой и сверхзвуковой авиации. Вы спросите, в чем же разница? Дело в том, что сверхзвуковой режим полета предполагает сильный разогрев топлива. И, если топливо мелкофракционное, оно начинает испаряться.

Сверхзвуковая авиация нуждается в «тяжелом» составе. К такому топливу относятся авиационные керосины Т-6 и Т-8В.

Для дозвуковой авиации подходит и мелкофракционное топливо. Однако чем больший процент топлива составляют легкие бензиновые фракции, тем на меньшую высоту полета оно рассчитано. К такому вида керосинов можно отнести керосин Т-2.

Керосин Т-1 является достаточно стабильным топливом, соответствующим международным стандартам качества. Авиационный керосин ТС-1 не совсем соответствует данным нормам за счет высокого процента серы в составе.

Мы рассмотрели, на чем летают самолеты. Теперь стоит уделить внимание не только авиатопливу, но и специальным добавкам, которые улучшают его качество.

Заправка самолета

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.

Чтобы в кратчайшие сроки обслужить сотни бортов, ежедневно вылетающих из аэропорта, нужно решить тысячи вопросов. Одна из важнейших задач - обеспечить все самолёты топливом. Топливозаправочный комплекс - огромный механизм, который действует слаженно и бесперебойно.

Давайте посмотрим, что происходит с топливом с того момента, когда оно попадает на территорию аэропорта до заправки в топливные баки самолёта.

2. В аэропорт топливо попадает двумя путями: по железной дороге или по трубопроводу.

3. По железной дороге топливо приходит с разных заводов, расположенных по всей стране. Выбор поставщиков зависит от цен и текущей конъюнктуры. В настоящее время большая часть топлива поступает по железной дороге.

4. Одновременно в Домодедово могут сливаться 22 цистерны.

5. Интересная деталь: страховочный трос для сотрудников, которые принимают топливо.

6. Всё топливо проходит обязательный приёмный контроль.

7. Возможность полёта обеспечивается на земле.

8. Из железнодорожных цистерн топливо перекачивается вот в такие резервуары. Объём этой огромной бочки - 5000 м³.

9. Правильно бочка называется «резервуар вертикальный стальной». Немного технических подробностей:

10. Вот так выглядит резервуар с крыши соседнего резервуара.

11. TankRadar - прибор для контроля параметров топлива в резервуаре.

12. Можно оценить уровень топлива, температуру и другие параметры.

13. Недалеко от резервуаров с топливом расположены резервуары с водой. Резервуары казематного типа располагаются под землей. Про них говорят: «Пусть они никогда не будут использованы по назначению».

14. Для того, чтобы гонять топливо между ёмкостями нужны мощные насосы.

15. Это второй путь, по которому топливо попадает в аэропорт - трубопровод, идущий от Володарской нефтебазы. Эта нефтебаза связана нефтепродуктопроводами со всеми аэропортами Московского авиаузла. Под этим навесом расположены приборы учета, на основе их показаний осуществляются расчеты между компаниями.

В гражданской авиации используются два вида топлива: ТС-1 и РТ. ТС-1 - топливо самолётное, РТ - топливо для реактивных двигателей. Отличий между ними мало, по сути это авиационный керосин.

16. На каждом этапе качество и параметры топлива тщательно контролируются. Есть несколько ступеней контроля, самый строгий осуществляется в лаборатории. Здесь знают о топливе всё.

17. Топливо проходит полный анализ по 12 показателям. Помимо этого осуществляется контроль и других жидкостей. Например, «И-М» — противоводокристаллизационная присадка к топливу и НГЖ-5У — гидравлическое масло, используемое, например, в шасси ВС.

18. Для каждой проверки установлена своя аппаратура. Какие-то приборы внешне выглядят не очень эффектно, но их задача, конечно, не в этом.

19. Сотрудница лаборатории за работой.

20. Результаты каждого анализа заносятся в журналы, помимо этого некоторые пробы опечатываются и хранятся определенный срок. Это требования авиационной безопасности.

21. До этого последний раз столько пробирок я видел только в институте на кафедре физхимии.

22. При нас провели некоторые исследования. Сейчас исследуется температура вспышки топлива в закрытом тигле.

23. Результаты выдаются на дисплее.

24. Здесь исследуется плотность и состав топлива по фракциям.

25. Опечатывание проб.

26. После того как топливо прошло всесторонний анализ, получило подтверждение качества в лаборатории, его можно перекачивать на центральную заправочную станцию, расположенную на аэродроме. Именно отсюда топливо подаётся к самолётам.

27. На входе установлено множество фильтров, которые задерживают механические примеси и воду.

28. Проводится дополнительный контроль, для этого сливают топливо из нижней части ёмкостей.

29. Все физико-химические параметры проверены в лаборатории, наличие воды и примесей можно выявить при визуальном контроле. Топливо абсолютно чистое.

30. Использованные фильтры грубой и тонкой очистки. Система фильтров способна задерживать частицы примесей размером 1 микрон, это почти в 100 раз меньше толщины человеческого волоса.

31. Машинное отделение. Насосы работают в автоматическом режиме.

32. Общий вид на ЦЗС.

33. На ЦЗС расположено шесть резервуаров объемом 5000 м³ и несколько резервуаров поменьше.

34. Тут же хранятся запасы и присадки к топливу.

35. В баки самолёта топливо может попадать из топливозаправщиков или из вот таких гидрантных колонок, расположенных по всему аэродрому. Всего таких колонок 61, мы как раз у контрольной, с номером 61.

36. В Домодедово есть топливозаправщики с разной ёмкостью, максимальная ёмкость используемых топливозаправщиков - 60 м³, как в железнодорожной цистерне.

37. Чтобы полностью заполнить топливом резервуар топливозаправщика нужно примерно 40 минут. Быстрее - нельзя, есть стандарты, ограничивающие максимальную скорость подачи топлива.

38. В среднем узкофюзеляжные реактивные самолёты берут порядка 20 тонн топлива, Boeing-747 может нести 200 тонн, а гигант - почти 300.

39. С крыши резервуаров открываются интересные виды аэропорта.

40. Вся суть репортажа в одной фотографии.

41. Не заправишь - не полетит.

42. Немного о том, как происходит заливка топлива. Во-первых, во-вторых и в-третьих: техника безопасности. Всё должно быть заземлено, все инструкции и регламенты расписаны максимально подробно.

43. ЦЗС похожа на обычную автозаправочную станцию, только машины здесь гораздо больше.

44. Колонка. На ней отпускается топливо.

45. После заливки топлива очередной контроль.

46. Керосин прозрачен как слеза, примеси и вода отсутствуют.

47. Теперь топливозаправщик может ехать к воздушному судну.

48. В Домодедово работают три оператора, авиакомпании могут выбирать тех, кто предложит лучшие условия и цены.

49. В свою очередь, операторы могут хранить топливо в общих резервуарах или арендовать резервуар отдельно для себя.

50. Заправка самолётов осуществляется через люки, расположенные в крыле.

51. Для заправки самолётов из гидрантных колонок используются вот такие передвижные заправочные агрегаты.

52. Заправка происходит из люков, расположенных на местах стоянок самолётов, таким образом огромным топливозаправщикам не требуется маневрировать среди самолетов, всё топливо подаётся по трубам.

53. За процессом заправки наблюдает мальчик, ожидающий своего рейса.

54. Совсем скоро самолёт заправят, а пассажиры пройдут паспортный контроль и полетят по своим делам.

Выражаю благодарность сотрудникам пресс-службы и топливозаправочного комплекса аэропорта Домодедово за возможность понаблюдать за работой аэропорта изнутри.

Еще несколько репортажей о спецтехнике аэропорта:

Многие из нас летали самолетами не только широко известного авиаперевозчика, но и другими авиакомпаниями. Кто-то м.б. обращал внимание на заправку самолета перед вылетом, но не многие знают какой путь проходит топливо от поставщика до выдачи воздушному судну. А путь очень интересный и многоемкий.

02. Как принято говорить «мне удалось попасть», а на самом деле меня пригласили посетить топливозаправочный комплекс московского аэропорта Домодедово. Основная задача топливозаправочного комплекса (ТЗК) — обеспечение бесперебойной и безопасной заправки воздушных судов кондиционными горюче-смазочными материалами с учетом требований международных стандартов.

03. Одним из операторов по заправке воздушных судов в Домодедово, является Domodedovo Fuel Services — на данный момент крупнейший оператор в России и СНГ (про остальных чуть ниже). Сливная эстакада для приема топлива – именно отсюда начинается путь авиатоплива, поступающего в Domodedovo Fuel Services по железной дороге.

04. Сливная эстакада обеспечивает одновременный слив авиационного керосина с 22 железнодорожных цистерн. В день слив осуществляется в среднем три раза, т.е. 66 цистерн в сутки, а это ~ 5000 м3 авиационного топлива. Поставки топлива также осуществляются через трубопровод, в процентном соотношении поставки ж/д / трубопровод составляет 70/30.

05. Куда же сливают топливо? У Domodedovo Fuel Services есть два резервуарных парка (приемный и расходный) для приема, хранения и подготовки авиационного топлива перед его подачей на заправку воздушных судов. Емкость приемного и расходного резервуарного парков составляет 15 000 и 34 000 м3 соответственно.

Данные объекты связаны между собой магистральным топливопроводом протяженностью около 5 километров.

06. Поставку и продажу топлива авиакомпаниям в аэропорту Домодедово осуществляют различные операторы: «ЛукОйл», «ГазпромНефть», ТНК-ВР, «Шелл и Аэрофьюэлз» и сам Domodedovo Fuel Services.

07. Но вернемся чуть ранее. Как же наше топливо себя чувствует? Просто взяли и слили в резервуар? НЕТ! Все топливо, которое поступает в аэропорт, еще до слива в резервуары, уже под контролем. Первый — входной контроль. При приеме каждой партии, забираются пробы, для идентификации поступившего продукта из средства транспортировки. В среднем это три литра для лабораторных исследований, а также арбитражная проба.

08. Все пробы поступают в высокотехнологичную лабораторию. Лаборатория оснащена новейшим оборудованием, часть которого закупалась Домодедово впервые среди аэропортов России и СНГ. Некоторые приборы компании-производители оборудования специально устанавливали в лабораторию на апробацию. А после испытаний это оборудование приобреталось для лаборатории.
В лаборатории проходят исследование не только авиатоплива, но и спецжидкости (например, противообледенительная, противокристаллизационная), авиамасла и гидрожидкости, используемые в системах ВС.

09. Входная проверка — не единственная. После слива продукта в резервуары склада, топливо проходит второй контроль — приёмный. Здесь уже топливо тестируется строго в соответствии с ГОСТом по 11 показателям: плотность, фракционный состав…

10. кинематическая вязкость, кислотность, температура вспышки в закрытом тигле…

14. Топливо, поступив из приемного в расходный резервуар, проходит приемный анализ по 11 показателям ГОСТа и после проверки на него выписывается Паспорт качества, который является основанием для выдачи авиатоплива на заправку в воздушные суда.

Третий контроль — аэродромный — это уже дополнительная проверка подготовленности и чистоты авиатоплива перед выдачей в воздушное судно. На этом этапе контроля выделенный резервуар во втором парке — расходном складе (общая емкость расходного склада 34 000 м3)- проверяется на чистоту и ему выдается Паспорт качества. На этом этапе проверяются топливозаправщики и заправочные агрегаты, им выдается контрольный талон, который подтверждает, что заправочное средство работает исправно и выдает качественное топливо.

15. Как авиакеросин попадает в топливные баки самолёта? Для этого в аэропорту используется специальная техника: топливозаправщики,

и заправочные агрегаты, которые закачивают авиакеросин в топливные баки воздушных судов напрямую из топливопроводной системы Центральной заправки самолетов (проложенной под искусственным покрытием перрона аэродрома). На ряде мест стоянок в ДМЕ выведаны гидрантные колодцы с топливными гидрантами, к которым подключается заправочный агрегат.

В аэропорту Домодедово топливозаправщики и заправочные агрегаты используются в соотношении 60/40.

16. Для поддержания постоянного давления в системе ЦЗС работает насосная станция.

17. В резервуаре на выдаче, в насосной станции, в топливозаправщиках стоят специальные фильтры, которые обеспечивают дополнительную фильтрацию топлива.

18. Парк топливозаправочной техники включает в себя машины, оборудованные гидравлической подвеской, позволяющей регулировать высоту.

19. Заправочные агрегаты, которые подключаются прямо на перроне к ЦЗС и производят заправку судов. В планах стоит дополнительное оснащение стоянок воздушных судов системой ЦЗС в рамках реализации программы по реконструкции перрона аэродрома.

20. Топливозаправщики вместимостью от 10 до 60 м3, обеспечивающие заправку всех видов отечественных и зарубежных воздушных судов, включая самый большой в мире пассажирский авиалайнер Airbus А380.

21. В парке также есть низкопрофильные топливозаправщики, осуществляющие заправку самолетов типа А319 и А320 «в крыло» без применения дополнительных приспособлений.

23. Компьютеризированные пункты налива топливозаправщиков.

24. При заправке топливозаправщика, а потом им воздушного судна все параметры по заливке топлива отображаются на специальном пульте управления.

25. Небольшое отступление. Заправить воздушное судно — не просто воткнуть шланг и ждать, когда топливо перельется из топливозаправщика. При заправке воздушного судна, в обязательном порядке делается заземление борта и топливозаправщика. Оператор топливозаправщика (см. правую руку) держит прибор контроля оператора «DEADMAN». Через определенное количество времени оператор должен нажимать на кнопку, тем самым подтверждая, что с ним все нормально. В случае не отзыва оператора — заправка прекращается.

Качество топлива играет важную роль при заправке самолетов, от этого напрямую зависит уровень полета и безопасность. Самым распространенным видом горючего считается реактивное топливо (керосин), при этом важно учитывать, что каждая модель лайнера рассчитана на определенный тип авиатоплива, использование которого позволяет достичь максимально возможных результатов. Иногда допускается применение аналогов, безопасных для характеристик двигателя.

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.

Для улучшения характеристик авиационного керосина используются следующие присадки:

1. Антистатическая - способствует повышению электропроводности керосина, их применение снижает накопление статического электричества, присутствие которого повышает риск взрыва топливного бака.
2. Антиокислительная - ее присутствие позволяет снизить окислительные процессы, предотвращает процессы синтеза смол.
3. Противоизносная - повышает эксплуатационные свойства механизмов в топливном отсеке.
4. Антиводокристаллизационная — даже небольшое количество воды в топливе на большой высоте кристаллизуется, небольшие частички льда могут привести к повреждению двигателя вплоть до прекращения его функционирования, присадка поможет предотвратить такие процессы.

Необходимое для заправки количество топлива

Основной технической характеристикой самолета считается расход топлива, от этого напрямую зависят расходы на обслуживание. Количество авиакеросина зависит от модели воздушного судна и параметров полета, при перелетах на близкие расстояния предполагается экономия.

Количество топлива на борту зависит от следующих факторов:

• маршрут;
• дополнительные пункты пересадки;
• погодные условия.

Точный расчет горючего затруднен, данный показатель совпадает с указанными в технической документации параметрами очень редко. Больше всего топлива потребляют гражданские лайнеры, но в перерасчете на количество пассажиров стоимость полета окупается. В Боинги заливают в среднем 15 т., в Аэробусы - 15 - 25 т., при расчете параметра учитываются расстояния, 5 % заливается «про запас».

Заправка в аэропортах осуществляется двумя способами:

• по насосам из резервуаров;
• по трубопроводу.

Все горючее проходит тщательную проверку по 12 параметрам, средняя продолжительность заправки составляет 40 мин., при необходимости может проводиться дозаправка в воздухе.

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.

Топливный бак – это емкость, в которой хранится жидкое топливо, он размещается непосредственно на борту самолета. От топливных баков идут топливные провода к силовой установке, что и обеспечивает ее питание горючим. Также на борту самолета могут размещаться баки для снабжения горючим отопительных систем.

Турбовинтовые и турбореактивные двигатели самолетов в своей работе используют авиационный керосин с дополнительными присадками. Легкомоторная авиация, оснащенная поршневыми силовыми установками, в качестве горючего использует бензин с высоким октановым числом.

Топливный бак в крыле самолета

В современном самолетостроении используют кессон-баки, они имеют вид герметичных плоскостей. В основном они устанавливаются в крыльях, стабилизаторе и киле. Это мягкие баки, изготовленные из резиновых материалов, это позволяет сохранить их целостность при перегрузках и ударах. Кроме того, подобный материал очень надежен и эффективно занимает отведенное пространство.

Иногда используют баки-отсеки, которые выполняют как роль топливной емкости, так и роль силового элемента. Чтобы предотвратить проливание топлива из кессон-баков, на истребителях используют губчатый наполнитель по типу поролона.

Большие авиалайнеры, которые предназначены для дальних перелетов, имеют несколько топливных баков, которые дополнительно оснащаются насосами. Все топливные баки соединяются между собой системой топливных проводов, которые позволяют использовать топливо из любого бака или производить его перекачку. Перекачка топлива из одного бака в другой возможна благодаря осуществлению более эффективной центровки летательного аппарата. Топливо из расходных баков перекачивается в запасные соответственно с разработанной программы расхода горючего в полете.

Топливные баки изготовленные из стандартных алюминиевых канистр

Нужно отметить, что сам процесс заправки топлива в баки самолета происходит также в соответствии с планом центровки. Горючее подается в баки аппарата под давлением из специального заправщика через горловину, после чего оно распределяется между баками.

Каждый топливный бак в самолете имеет так называемую горловину слива, через которую можно слить все топливо. После каждой заправки проводится открытие данной горловины, что позволяет слить осевший на дне бака конденсат или воду. Естественно, в баке не должно быть никаких примесей, иначе это может послужить причиной отказа двигателя и аварии.

Также самолеты имеют системы аварийного сброса топлива прямо в воздухе. Данная система необходима при выполнении аварийных посадок, непосредственно после взлета, поскольку допустимая масса посадки летательного аппарата значительно меньше, нежели взлетная масса.

Топливный бак в лонжероне

Боевые самолеты, которым необходимо выполнять боевые операции на большом удалении от базы, могут оснащаться дополнительными баками подвесного типа. Они имеют обтекаемую форму для улучшения общей аэродинамики и подвешиваются к фюзеляжу или крылу самолета. После выработки всего горючего они сбрасываются. Также подобные устройства применяются для перегонки самолетов на другие аэродромы дислокации, они, как правило, установлены в середине корпуса.

Подвесные топливные баки

Безопасность топливных баков

Боевые самолеты и некоторые пассажирские машины используют нейтральный газ для заполнения баков, который подается по мере расходования горючего. В качестве газа используют углекислоту или азот. Это позволяет предотвратить пожар на борту или взрыв топливного бака из-за механических повреждений. Подобную схему заполнения газами топливного бака использовали еще во Второй мировой войне, только в качестве газа использовали охлажденный выхлоп из коллектора двигателя.