سوخت جت و انواع آن

سوخت هواپیما پیچیده ترین سوخت تولیدی پالایشگاه بوده و ترکیبات اصلی آن ، نفتای تصفیه شده واحد تبدیل کاتالیستی، نقتای سبک و نفت سفید واحد هیدرو کراکینگ می باشد.

سوخت هواپیما

سوخت های هواپیمایی، سوخت های پایه ای نفتی یا مخلوط های سوخت نفتی و مصنوعی هستند که برای تأمین انرژی هواپیماها استفاده می شوند. آنها نیازهای سختگیرانه تری نسبت به سوختهای مورد استفاده در زمین ، مانند گرمایش و حمل و نقل جاده ای دارند و حاوی مواد افزودنی برای تقویت یا حفظ خواص مهم برای عملکرد یا کارایی سوخت هستند. آنها از نوع نفت سفید ( JP-8 و Jet A-1 ) برای هواپیماهای مجهز به توربین گازی هستند. هواپیماهای موتور پیستونی از بنزین استفاده می کنند و هواپیماهایی که موتور دیزلی دارند ممکن است از سوخت جت (نفت سفید) استفاده کنند. تا سال ۲۰۱۲ ، تمام هواپیماهای مورد استفاده نیروی هوایی ایالات متحده مجاز به استفاده از مخلوط ۵۰-۵۰ نفت سفید و سوخت مصنوعی مشتق شده از ذغال سنگ یا گاز طبیعی به عنوان راهی برای تثبیت هزینه سوخت شده بودند.

انرژی خاص معیار مهمی در انتخاب سوخت هواپیما است. قابلیت ذخیره انرژی بسیار بالاتر سوخت های هیدروکربن در مقایسه با باتری ها تاکنون باعث شده هواپیماهای الکتریکی با استفاده از باتری های الکتریکی به عنوان ذخیره انرژی اصلی پیشرانه حتی برای هواپیماهای شخصی کوچک نیز زنده نمانند.

سوخت جت گونه‌ای سوخت هواپیما است که برای هواگردهای دارای موتور توربینی مانند هواپیماهای توربوجت، توربوفن و توربوپراپ و بالگردهای توربوشفت از آن استفاده می‌کنند.

موتورهای توربینی به‌طور کلی توانایی کاربرد سوخت‌های نفتی متنوعی را دارند اما همه گونه‌های سوخت جت امروزی گونه‌هایی از نفت سفید هستند که خلوص بالایی داشته و افزودنی‌هایی برای جلوگیری از خوردگی، زنگ زدن، انجماد در دمای پایین یا اشتعال در دمای بالا، به آن‌ها اضافه شده‌است.

سوخت مناسب جت بایستی دمای اشتعال بالایی داشته باشد، رسوب نکرده و ایجاد زنگ‌زدگی نکند، ارزش حرارتی بالایی داشته ، ترابری و کار با آن ایمن باشد، به بخش‌های داغ توربین موتور آسیب نرساند و در هوای سرد نیز به خوبی جریان پیدا کند.

سوخت جت JET PROPULSION FUEL (JPF) نیز دارای دامنه تقطیر وسیع (Wide-Cut) و شامل برش های بنزینی و نفتی، همراه با مواد افزودنی مناسب می باشد که این مهم شرایط ویژه ای را ( به منظور استفاده در موتور توربینی هواپیماهای جنگی و انواع هلیکوپتر ) به این سوخت می بخشد.

انواع سوخت جت:

سوخت JP-1

این سوخت جت توسط فرانک وایت به وجود آمد این نوع سوخت دارای نقطه انجماد پایین بوده یا میتوان گفت همان نفت است و ویژگی اصلی این سوخت این است که بیشترین گرما را در واحد حجم تولید میکند و از خاصیت روغنکاری خوبی برخوردار است. روشن کردن موتورها در هوای سرد با این نوع سوخت مشکل است و در ارتفاعات سبب خاموش شدن موتورها میگردد.

سوخت JP-2

این سوخت در سال ۱۹۴۵ ساخته شد و ترکیب بنزین و نفت میباشد که بیشترین درصد آن را نفت تشکیل میدهد. سوخت جیپی ۲ بدلیل پیشرفت شتابان صنعت هواپیمایی نتوانست پاسخگوی نیاز باشد اما زمینهای برای تهیه سوختهای بعدی شد.

سوخت JP-3

این سوخت در سال ۱۹۴۷ تولید شد و آمیزهای از ۶۵ تا ۷۰ درصد بنزین و ۳۰ تا ۳۵ درصد نفت میباشد و این سوخت سبب شد 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 میشود.

سوخت JP-4

این سوخت در سال ۱۹۵۱ 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 پوند فشار میباشد. کاهش فشار تبخیر سبب کاهش سوخت در تانک میگردد و خاموش شدن موتور بر اثر تبخیر شدن سوخت کاهش مییابد. علامت ناتو این سوخت F40 میباشد.

سوخت JP-5

این سوخت دارای نقطه اشتعال بالا است یعنی ۱۴۰ درجه فارنهایت و کم تبخیر میشود. برد تقطیری آن ۵۵۰-۳۵۰ درحه فارنهایت بوده و نقطه انجمادش ۵۵- درجه فارنهایت میباشد و مشکل روشن کردن موتورها در هوای سرد و روشن کردن دوبارهی موتور در ارتفاعات رو به کاهش میباشد و علامت ناتو آن F44 است.

سوخت JP-6

این سوخت برای هواپیماهایی است که دارای موتور جت و سرعتشان بیش از سرعت صوت باشد تولید میگردد. نقطه انجماد این سوخت ۶۵- درجه فارنهایت است بنابراین به کار بردن این سوخت در هوای سرد و ارتفاعات بالا مناسب است و قابل ذکر است که علامت ناتو آن F44 است.

سوخت JP-7

این سوخت برای ماموریتهای ویژه تهیه گردیده است. این سوخت کمتر در هواپیماهای نظامی مورد استفاده قرار می گیرد و جانشین مناسبی برای سوخت جی پی ۴ میباشد. سوخت جی پی ۷ کمابیش مشابه جیپی ۵ است اما اشتعالی مثل سوختهای نفتی دارد و علامت ناتو آن F44 است.

سوخت JP-8

نیروی هوایی ایالات متحده در سال ۱۹۹۵ سوخت JP-8 را جایگزین JP-4 کرد. این سوخت دارای نقطه اشتعال بالاتر،بقاپذیری بیشتر و میزان ترکیبات سرطانزای کمتر است.
JP-8 از لحاظ ساختاری شبیه به JP-5 است با این تفاوت که نقطه اشتعال پایینتری دارد. این سوخت به واسطه ویژگیهای منحصر به فرد خود تا سال ۲۰۲۵ در خدمت نیروی هوایی ایالات متحده خواهد بود. JP-8 در بین نیروهای ناتو با کد F-94 شناخته میشود. ترابری هوایی غیر نظامی از ترکیبی یکسان با JP-8 تحت عنوان JET-A به عنوان سوخت استفاده میکند.

سوختJP-8

شامل ترکیباتی مانند باز دارنده انجماد آب درون سوخت، بازدارنده خوردگی موتور توسط سوخت، روانکننده و مواد ضد الکتریسیته ساکن میباشد. در ساختار JP-8 میزان بنزن که مادهای سرطانزا و هگزان که مادهای سمی است کاهش یافته است.

سوخت JP-8 +100

گونه ارتقایافته JP-8 در سال ۱۹۹۴ تولید شده است. پایداری گرمایی این سوخت تا ۱۰۰ درجه فارانهایت افزایش پیدا کرده است. از مشخصات ظاهری این سوخت میتوان به این موارد اشاره کرد: دمای اشتعال ۳۸ درجه سانتی گراد – دمای اشتعال خود به خود ۲۷۰ درجه سانتی گراد-دمای جوش ۱۴۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد-حلالیت در آب ناچیز-رنگ زرد کم رنگ (کاهی رنگ)

سوخت JP-TS

ویژگی خاص این سوخت تعادل گرمایی بسیار بالا و نقطه انجماد پایین آن است. JP-TS در سال ۱۹۵۶ برای هواپیمای جاسوسی U-2 تولید شد. این سوخت تنها در ۲ پالایشگاه ایالات متحده تولید می شود.

سیال JP-10

یک پیشران مایع است که به خاطر نقطه انجماد بسیار پایین، از آن به عنوان سوخت موشکهای هوا تنفس استفاده میشود. این سیال از ترکیب خالص به نام EXO-TETRAHYL DRODICYELOPETADIENE ساخته شده است. فضاپیمای X-37 که در ناسا طراحی شده است احتمالا از این سوخت استفاده خواهد کرد.

سوخت JP-900

نیروی هوایی ایالات متحده در حال توسعه برنامه موتور توربینی IHPTET برای دو برابر کردن میزان نسبت سوخت به وزن می باشد. برنامه IHPTET در حال یافتن راهی برای افزایش فشار و دمای سوخت موتور جهت دستیابی به افزایش نسبت سوخت به وزن می باشد. برای این منظور نیاز به سوختی خاص است که پایداری گرمایی آن حدود ۹۰۰ درجه فارنهایت باشد. این سوخت همچنین دارای پایداری اکسایشی و پایداری گرما کافت می باشد و در دانشگاه پنسیلوانیا تولید شده است.

سوخت JET A-1 و JET A

سوخت گفته شده به دلیل دارا بودن خلوص بالا یعنی نداشتن مواد گوگردی و اسیدیته پایین پس از افزایش مواد افزودنی مورد نیاز مستقیما مورد استفاده قرار میگیرد.

کدهای سوختی:

کد A: معرف سوختی است که دارای موادی چون ضدیخ ، ضداکسیژن و ضدزنگ زدگی است.
کد B: این نوع سوخت مانند F-34 است فقط ضدیخ ندارد.
کد C: این نوع سوخت تجاری است و برای خطوط هوایی با مشخصات معین و برای موتورهای جت در نظر گرفته شده است.
کد D: نقطه انجماد آن ۵۰- درجه فارنهایت می باشد و مانند JP-8 است.
کد E: نقطه انجماد آن ۳۶- درجه فارنهایت است.
کد F: از هر نظر همانند JP-4 می باشد.

عبارت JP مخفف Jet Petroleum به معنای سوخت جت میباشد و شماره بعد از آن بیانگر Grade سوختی میباشد.