Влияние параметров ГСМ на эксплуатационные характеристики лётной техники
04.12.2018Эксплуатационные характеристики авиационной техники зависят от массы параметров топлива, смазочных материалов и газов:
- теплота сгорания и плотность топлива;
- однородность состава;
- коррозионная активность;
- вязкость и испаряемость;
- термическая стабильность;
- склонность к образованию нагара и сажи;
- смазывающие характеристики;
- воспламеняемость и взрывоопасность;
- гигроскопичность и др.
Влияние характеристик авиатоплива
Теплота сгорания указывает, сколько теплоты выделяется при сгорании 1 кг топлива. Плотность горючего зависит от того, какие вещества входят в его состав, и от их химической структуры. Топливо с большей теплотой сгорания и плотностью выделяет больше энергии. Потому, заправляя бак таким горючим, можно получить большую продолжительность полета.
Насколько топливо однородно, зависит от содержания в нем различных примесей, воды и льда. Опасны механические примеси, к числу которых относят пыль, мелкие частицы разрушенных деталей, продукты коррозионного воздействия. Чтобы использование загрязненного топлива не привело к аварии, его многократно фильтруют, заправку техники производят закрытым способом, ведут постоянный контроль наличия в топливе примесей.
Коррозионная активность горючего зависит от содержания в нем нерастворенных воды, неорганических кислот и щелочей, свободной серы и сероводорода. Соприкасаясь с металлическими деталями, эти вещества способствуют их коррозии. В результате появляются коррозионные продукты, которые засоряют шланги, фильтры и другие узлы.
Вязкость и испаряемость горючего играют ключевую роль при образовании топливовоздушной смеси. Если вязкость топлива низкая, а испаряемость высокая, это способствует более легкой распыляемости горючего форсунками, что позитивно влияет на сгораемость смеси и позволяет более легко запустить двигатель. Но слишком сильная текучесть топлива тоже нежелательна. Она ведет к риску повышения износа деталей и утечки горючего через уплотнения.
Высокая испаряемость, помимо позитивного влияния, также играет и негативную роль. При увеличении высоты температура закипания топлива с высокой испаряемостью снижается. Потому высотные полеты с таким горючим отличаются повышенным расходом топлива. Приведение расхода в норму в таких условиях достигается использованием дополнительного давления на резервуары с горючим.
Термическая стабильность топлива заключается в минимизации образования смолистых осадков при сгорании в присутствии воздуха. Если используется термически нестабильное горючее, на металлической поверхности, поддающейся воздействию высоких температур и контактирующей с топливом, образуется твердый нагар. В самом же топливе накапливаются мелкие частички, которые впоследствии засоряют фильтры и топливную аппаратуру. Когда осадок появляется на трубках радиатора, ухудшаются теплообменные процессы, что может привести к перегреву масла.
Образование сажи происходит при неправильном процессе сгорания топлива. Если в выхлопе появляется сажа, энергия излучения газов возрастает до 4 раз. В результате значительно увеличивается нагрев металлических деталей. Сажа не только способствует повышению дымности. Она становится причиной более высокой заметности авиационной техники, что приводит к повышению вероятности попадания в самолет ракеты с тепловой головкой.
Влияние характеристик смазочных средств и газов
При использовании смазочных средств в авиационной технике наибольшее значение имеют смазывающие свойства и термоокислительная стабильность. Последняя является показателем степени окисления смазки при ее эксплуатации в условиях высоких температур. Смазывающие свойства смазок включают в себя:
- антифрикционные — оказывают влияние на силу трения между движущимися деталями;
- противозадирные — препятствуют образованию на поверхности детали задиров при работе в сложных условиях;
- противоизносные — защищают детали от износа при работе в стандартных условиях;
- вязкостные — влияют на потери мощности от трения, расход смазки, пуск двигателя, износ и охлаждение контактирующих деталей.
Антифрикционные и противоизносные свойства связаны с образованием на поверхности трущихся деталей очень тонкой масляной пленки. Когда механизм работает в условиях с повышенной нагрузкой, эта пленка разрушается. Тогда на поверхности детали может появиться задир. Чтобы не допустить такого, в масло добавляются соединения фосфора, серы и хлора. Они способны образовывать на поверхности металла вещества, имеющие низкую температуру плавления.