Как самолет предотвращает замерзание топлива во время полета?

На самолетах, которые летают на высоте более 30 000 футов, температура часто может опускаться ниже точки замерзания Jet-A.

Например: на высоте 36 000 футов стандартная температура наружного воздуха составляет -56,5°C (-69,7°F), что значительно ниже точки замерзания Jet-A, равной -40°C/F.

Какие меры принимаются на самолетах для снижения риска замерзания топлива в баках и предотвращения работы двигателей?

Ответы (3)

Подобно воде, воздействие температуры ниже точки замерзания топлива не приводит к его мгновенному замерзанию. Это занимает некоторое время, и пока топливо не подвергается воздействию отрицательных температур достаточно долго, чтобы оно замерзло, это не будет проблемой.

Сколько времени? Это зависит от ряда факторов, таких как:

  • Тип топлива
    • Jet A (распространен в США) имеет температуру замерзания -40 C.
    • Jet A1 (распространен за пределами США) имеет температуру замерзания -47 C.
    • Jet B (обычный для некоторых военных самолетов и очень холодных аэропортов) имеет температуру замерзания -60 C.
  • Начальная температура топлива
    • Если вы заправляетесь на Ближнем Востоке в середине лета, топливо будет намного теплее, чем при заправке в Сибири в середине зимы. Более теплое топливо дольше замерзает.
  • Температура наружного воздуха
    • Это похоже на попытку заморозить воду, чтобы сформировать кубик льда: чем холоднее воздух вокруг него, тем быстрее он замерзнет.
  • Скорость самолета
    • Чем быстрее летит самолет, тем больше трения возникает при обтекании крыла воздухом. Это нагревает воздух рядом с крылом и увеличивает время замерзания топлива (см. предыдущий пункт). Температура на крыле известна как ТАТ:
    • Например, при фактической температуре -56,5 C (SAT) и 0,72 Маха TAT составляет -34 C, а при 0,80 Маха TAT составляет -29 C.
    • Для получения дополнительной информации о SAT -vs-TAT см. мой ответ о компьютерах Air Data .
  • Количество топлива
    • Подобно тому, как маленький пруд замерзает раньше, чем большое озеро, чтобы заставить топливо замерзнуть, вам нужно понизить температуру всего этого.
    • Чем их больше, тем больше времени это займет.
  • Дизайн самолета
    • В некоторых самолетах гидравлические линии проложены близко к топливу, чтобы тепло помогло замедлить замерзание.
    • Некоторые самолеты постоянно перекачивают топливо, чтобы оно двигалось и перемешивалось, если оно имеет тенденцию замерзать в одной части бака раньше остальных.
    • Некоторые самолеты используют топливо для охлаждения моторного масла с помощью теплообменника и возврата нагретого топлива в баки.
    • Многие другие конструктивные факторы

Как правило, топливо не замерзает в течение типичного периода времени, в течение которого самолет находится в воздухе. Если определенные маршруты вызывают проблемы, у эксплуатанта и пилота есть несколько вариантов:

  • Используйте топливо с более низкой температурой замерзания
  • Летайте на более низкой высоте, где не так холодно
  • Выберите маршрут с более высокой температурой
  • Увеличить скорость самолета
  • Возите с собой дополнительное топливо
  • Перекачивайте топливо так, чтобы оно оставалось теплее. Обычно это делается путем перекачки топлива из относительно теплых фюзеляжных баков в крыловые баки, которые подвергаются большему воздействию холодного воздуха.
иногда в резервуар попадает вода, и если она замерзает, на дне резервуара остаются кристаллы льда, что может привести к хаосу.
@ratchetfreak Вот для чего нужны топливные нагреватели и/или приз!
используйте Прист как добавку для предотвращения замерзания
@larryw Prist не защищает топливо от замерзания. Он предотвращает замерзание воды, взвешенной в топливе.
В дополнение к отличным пунктам, я бы упомянул давление воздуха снаружи. Да, на больших высотах холодно, но не так, как на уровне моря; холодно, потому что недостаточно воздуха для передачи тепла измеряемому объекту (или производящему измерение). Точно так же этот воздух не отводит тепло от самолета так быстро, как холодный воздух на уровне моря. Таким образом, пока крылья находятся в воздухе -40°C, они не выравниваются до этой температуры за счет теплопроводности так быстро, как если бы они были припаркованы на станции Мак-Мердо в Антарктиде.
Смогли бы вы даже заправить самолет в Сибири посреди зимы без предварительного подогрева топлива?
@sean Это одна из областей, в которой они будут использовать Jet B.

В большинстве топливных систем реактивных двигателей есть средства для нагрева топлива, чтобы предотвратить его замерзание. Типичными методами теплообмена являются использование горячего воздуха или горячего масла, отбираемого из двигателя.

Ссылка: Справочник технического специалиста FAA по техническому обслуживанию авиации, глава 14: Топливная система самолета.

или поставить радиатор кондиционера под бак
Если я правильно помню, у пары А380, у которых в 2009 или 2010 году отказали двигатели, это произошло из-за обледенения коллектора теплообменника топливо/масло.
@ratchetfreak: Как правило, это не очень хорошая идея , учитывая, что большинство рейсов, выполняемых любым типом реактивного самолета (если это не тип, специально предназначенный для полетов в холодную погоду), не связаны с риском замерзания топлива.

Поскольку самолет находится в движении, то и топливо тоже. Только этот принцип удерживает его от замерзания. Когда топливо перемешивается, молекулы не могут замерзнуть из-за движения. Это работает только до определенной степени.

Можете ли вы добавить некоторые источники для этого? Я бы подумал, что может быть недостаточно движения, чтобы сильно на это повлиять.
Как самолет предотвращает замерзание топлива во время полета?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v