وقود الطائرات
وقود الطائرات : يستخدم الطيران طاقة الوقود البترولية *الهيدروكربونية* السائلة التي تتمتع بمحتوى عالي من الطاقة لكل وحدة حجم مقارنة بالوقود الغازي ، كما أنها تتميز بسهولة توزيعها والتعامل معها مقارنة بالوقود الصلب ، كما أنها تتميز بتوفرها ورخص ثمنها ..
تحققت القدرة على الطيران في السنوات الأولى من القرن العشرين ، وذلك بتطوير محرك الاحتراق الداخلي المشابه لمحركات السيارات . وكانت تستخدم نفس الوقود. وقد قادت الحاجة المتزايدة للطاقة إلى تطوير محركات خاصة، ووقود “جازولين” خاص بالطائرات: يتم تحضيره بحسب متطلباتها
ظهر في الأربعينات من القرن الماضي المحرك التوربيني “العنفي” استجابة للحاجة إلى زيادة القوة المحركة.وتم إحلال الكيروسين بدلاًمن الجازولين في الطائرات التوربينية الأولى ، ثم استبدل فيما بعد بالوقود النفاث الخاص بالطائرات التوربينية المتطورة
وقود المحركات المكبسية
وقود المحركات “الجازولين” هو عبارة عن خلائط خاصة من خامات الجازولين ،مع مضافات تستخدم للحصول على وقود عالي الأداء يمكن تصنيفه تبعاً لدرجة عدم الطرق التي يتمتع بها.
تشمل خامات خلط الجازولين نفثا بكر ” غير مكسر” ،وألكيلات ،وجازولين تكسير حفزي.حيث تكون النفثا عبارة عن خلائط من المركبات الهيدروكربونية المقطرة مباشرة من النفط الخام.
أما الألكيلات فهي مركبات برافينية متفرعة مصطنعة أثناء عمليات التكرير، بينما تحتوي مواد الجازولين المكسرة حفزياًعلى مركبات حلقية عطريو .ويستخدم رباعي إثيل الرصاص كمادة مضافة بتركيز يصل إلى 4مليلتر/جالون من الوقود.وذلك بهدف زيادة خاصية منع الطّرق للوقود.

تركيب وقود الطائرات
تتراوح أعداد ذرات الكربون في مكونات وقود المحركات المكبسية مابين 4إلى 10 مع توافر أكبر للمكونات ذات عدد ذرات الكربون.وبما أن مركبات آيزو البرافين توافق خصائص جازولين الطائرات ، فإن هذه المركبات تعد مفيدة جداً
كما تعد المركبالت العطرية مفيدة لخصائص منع الطّرق إلا أنها ضارة من ناحية السيولة تحت درجات حرارة منخفضة .وتعد النفثينات محايدة إلى ضارة بصورة عامة.أما البرافينات النظامية فتعد ضارة جداً باستثناء البوتان
تكرير وقود الطائرات
يتم تكرير جازولين الطائرات وفقاً لما يلي:
*الألكلة : وقد تم تطويرها في الثلاثينات من القرن الماضي لإنتاج جازولين الطائرات ذي خصائص منع طرق عالية ،، ويتم تكريره بتفاعل الأيزوبوتيلين مع الأيزوبوتان بوجود حمض قوي للحصول على مركبات إيزوبرافينية ذات أوزان جزيئية ودرجات غليان أعلى خاصة مركبات ثلاثي ميثيل البنتان.
*خلط جازولين الطائرات : ويتم تحضيره بخلط مكونين أو أكثر للوصول إلى الخصائص المرغوبة
استهلاك وقود الطائرات :
بلغ استهلاك جازولين الطائرات قيماً حرجة أثناء الحرب العالمية الثانية ،حيث بلغ إنتاج الحلفاء منه مايزيد عن 25 مليون جالون يومياً .وبعد سنتين من الحرب انخفض الإنتاج بصورة حادة إلى 5 مليون جالون/يومياً
وقد أدى تطور الطيران التجاري مع استخدام الطيران الحربي إلى زيادة تدريجية مرة ثانية حتى 14 مليون جالون في اليوم عام 1957.ثم عاد الإنتاج ليتناقص مع ظهور وتطور المحركات التوربينية كبديل للمحركات المكبسية المستخدمة في الطائرات الحربية ، وفما بعد في الطائرات التجارية ..ليصل إلى 5 مليون جالون/يومياً عام 1970
وفي عام 1999 بلغ إجمالي إنتاج جازولين الطائرات في الولايات المتحدة 0.8مليون جالون/يومياً وهي كمية صغيرة مقارنة بإنتاج الوقود التوربيني 70 مليون جالون/يومياً ..وقد قدر الاستخدام العالمي لجازولين الطائرات سنة 1996 بحوالي 2.2مليون جالون /يومياً
وقود الطائرات التوربينية
بدأ استخدام وقود الطائرات التوربينية من قبل كل من القوات الجوية البريطانية والألمانية في العمليات الحربية مع نهايات الحرب العالمية الثانية.
كانت المحركات البريطانية آنذاك تعمل على كيروسين الإنارة المحتوي على 1% زيت محرك نفاث ، بينما استخدمت المحركات الألمانية خليطاً من الجازولين.. وأجزاء تقطير ذات مجال غليان أكثر اتساعاً . وقو توقف تطوير الوقود في ألمانيا مع نهاية الحرب.
بعد الحرب العالمية الثانية بدأت القوات الجوية الإمريكية باستخدام وقود منخفض الأوكتان متسع مجال الغليان .وهو بصورة أساسية عبارة عن خليط هيدروكربوني يمتد ضمن مجالات غليان الجازولين والكيروسين.كما اُعتمد اختياره على توفره بكميات أكبر من الجازولين أو الكيروسين بمفردهما. خاصة في فترة الحرب .وقد وجد فيما بعد أن الوقود النفاث متسع مجال الغليان يتمتع بمميزات تشغيلية أقل مقارنة بالوقود الكيروسيني وذلك للأسباب التالية :
*ضياع أكبر للوقود بسبب التبخر عند ارتفاعات عالية
*زيادة خطورة نشوب الحريق أثناء التعامل معه على الأرض
*حدوث تحطم الطائرات المزودة بالوقود متسع مجال الغليان
لأجل ذلك بدأت القوى الجوية بالعودة إلى الوقود النمط الكيروسيني في سبعينات القرن الماضي .وقد تم التحول من الوقود متسع مجال الغليان(jp_4) إلى النوع الكيروسيني(8_jp) واسع النظام.
كما استخدمت البحرية الامريكية نوعاً من الوقود الكيروسيني .مرتفع نقطة الوميض (jp_5) على حاملات الطائرات من أجل اعتبارات السلامة منذمطلع الخمسينات من القرن الماضي .
مع تطور صناعة الطائرات النفاثة في الخمسينيات من القرن الماضي. تم اختيار الوقود الكيروسيني لملائمة مواصفاته.
على الرغم من أن وقود الطائرات له نطاق غليان واسع (B-Jet) إلا أنه لا يزال مستخدمًا في بعض مناطق مثل كندا وألاسكا شديدة البرودة لملائمته لذلك ، لكن وقود الكيروسين لا يزال مهيمن في بقية العالم.
يستخدم الوقود (A-Jet) في الولايات المتحدة ، بينما يستخدم معظم بقية العالم الوقود (1-A Jet) ، (حيث يتمتع الوقود الأخير بنقطة تجمد قصوى أقل من الوقود الأول الذي يحتاج 47 درجة مئوية تحت الصفر )
يعود الاختيار الامريكي لوقود (jet A) لانخفاض التكلفة والتوافر ، وقد أظهرت التجربة من خلاله
على مر السنين ، أنه مناسب للاستخدام في الولايات المتحدة ، خاصة للرحلات الداخلية.
• تكوين وقود الطائرات التوربيني
يتكون الوقود التوربيني من خليط من العديد من المركبات الهيدروكربونية.
أكثر من ألف مادة – يصعب فصلها بالتقنيات التحليلية الحديثة.
يتراوح عدد ذرات الكربون في مكونات وقود الطائرات النفاثة من الكيروسين بين 8 و 16.
بينما يتراوح عددهم في الوقود النفاث واسع مجال الغليان بين 5 إلى 15 .
تحتوي معظم الهيدروكربونات الواردة في وقود الطائرات على مركبات البارافيني أو
نفثينية أو عطرية. مواد وقود الطائرات تختلف نفس الأنواع عن بعضها البعض بسبب احتوائها على نسب مختلفة عن هذه الفئات الثلاث من المركبات.
وذلك حسب مواصفات كل فئة كالآتي:
نقطة الغليان والتجميد:
ترتفع نقطة الغليان مع زيادة عدد ذرات الكربون في مركبات من نفس الفئة. أما بالنسبة للمركبات التي
يحتوي على نفس عدد ذرات الكربون ، يكون ترتيب زيادة نقطة الغليان في نفس الصنف على الصيغة التالية: Iso-paraffin، paraffin-n، naphthenic، aromatic، table
* تزداد نقطة التجمد مع زيادة عدد ذرات الكربون في كل صنف ، لكنها تتأثر بقوة بشكل الجزء . تتجمد (تتبلور) البارافينات والعطريات التي لا تحتوي على التبادلات في درجات حرارة أعلى بكثير من
مركبات أخرى من نفس الرقم من ذرات الكربون بسبب شكلها المهندس الذي يسمح لها بالتجمع
مع بعضها البعض بسهولة داخل تركيب بلوري.
محتوى المادة من الطاقة:
يزداد بالنسبة للمركبات التي تحتوي على نفس عدد ذرات الكربون لكل وحدة وزن، حيث يكون محتوى العطريات هو الأدنى ، ثم النفثينات ، ثم البارافينات الأعلى ، وبناءً على مقاس الحجم ، يكون الترتيب معكوسا. حيث تحتوي العطريات على أعلى محتوى للطاقة.
الوقود الأخف (الأقل كثافة) ، مثل الجازولين ، له قيم حرارية أعلى على أساس وزني ، بينما الوقود الثقيل (عالي الكثافة)، مثل الديزل، له قيم حرارية أعلى بناءً على مقاس حجمه.
اللزوجة:
ترتبط بعدد ذرات الكربون أكثر من ارتباطها بصنف الهيدروكربون.
بالنسبة لعدد معين من ذرات الكربون ، تتمتع النفثينات عمومًا بلزوجة أعلى قليلاً مما هو عليه في البارافينات أو المواد العطرية..
وتجدر الإشارة إلى أن البارافينات تتمتع بمحتويات طاقة حجمية منخفضة وخصائص تدفق رديئة للغاية.
تحت درجة حرارة منخفضة. بينما تحتوي العطريات على محتويات طاقة حجمية جيدة جدًا. ومع ذلك ، فإن جودة احتراقه منخفضة ، وخصائص تدفقه رديئة في درجات الحرارة المنخفضة.
• التكرير
يتم تكرير الوقود التوربيني من البترول باستخدام طريقة Visser-Tropsch ، وتشمل المنتجات الرئيسية لتكرير خام البترول :
وقود النقل (الجازولين ، الوقود النفاث ، وقود الديزل ، وجازولين الطائرات) ، وغاز البترول المسال (LPG) ووقود التدفئة وزيوت التشحيم والشمع والأسفلت.
مواد خام
إنها خامات بترولية عالية الوزن النوعي تحتوي على كميات أكبر من المنتجات
الخفيفة وتحتوي على نسبة أقل من الكبريت والنيتروجين ، مما يجعلها سهلة التكرير.
بشكل عام تتكون جميع أنواع النفط الخام بشكل أساسي من الهيدروكربونات البرافينية ، النفثينية والعطرية. وتحتوي كل طائفة من هذه المركبات على مجال واسع جدا من الأوزان الجزيئية.
عمليات التكرير:
وتنقسم إلى ثلاثة أقسام:
*عمليات الفصل: وتعد عملية التقطير هي الأكثر شيوعًا. حيث يتم فصل قيم هذه العمليات إلى مكونين أو أكثر اعتمادًا على بعض الخصائص الفيزيائية ، مثل درجة الغليان.
*عمليات التحسين : حيث يتم تحسين جودة المواد من خلال التفاعلات الكيميائية لإزالة أي مركبات موجودة بكميات ضئيلة غير مرغوب فيها. عملية التحلية والمعالجة المستخدمة لوقود الطائرات
أحد التحسينات الأكثر شيوعًا
*عمليات التحويل: حيث يتم تغيير التركيب الجزيئي للقيم، عن طريق تقسيم الجسيمات الكبيرة إلى جزيئات صغيرة ، مثل: التكسير الحفري ، التكسير الهيدروجيني.
* التكرير الحديث :
يتم التكرير الحديث عن طريق تقديم النفط الخام إلى عمود التقطير ، حيث يتم فصل نواتج التقطير المباشر وهي: الجازولين الخفيف والثقيل ،والكيروسين والديزل تحت الضغط الجوي .و يتم تقطير المنتجات السفلية الموجودة في عمود الضغط الجوي تحت ضغط منخفض للحصول على المازوت. ويمكن معالجة المازوت هيدروجينيا لخفض نسب الكبريت والنيتروجين فيه لتحسين أداء عمليات (FCC.)
يمكن للوقود النفاث المنتج بواسطة المصفاة أن يكون بكامله منتج تقطير كامل
أو منتج ناتج عن المعالجة الهيدروجينة ، أو أن يكون ناتجاً عن خلط منتج التقطير المباشر مع منتج المعالجة الهيدروجينية
. من الممكن أيضًا إضافة كميات صغيرة من مكونات الجازولين الثقيل. ويمكن أن يحقق التقطير المباشر للكيروسين من النفط الخام منخفض الكبريت مواصفات الوقود النفاث. ومع ذلك ، عادة ما يتم تحسين التقطير المباشر للكيروسين عن طريق ميروكس ، المعالجة بالطين ، أو بالمعالجة الهيدروجينية قبل بيعه
على هيئة وقود نفاث.
. يجب أن يخلط المكرر المنتجات المتاحة حتى يصل لجميع متطلبات الأداء والمتطلبات الاقتصادية.وقد تم تطوير برامج كمبيوتر متطورة لتقدير ومراقبة عمليات التكرير بما في ذلك مرحلة الخلط النهائي.
خصائص الأداء
بما أن الوظيفة الرئيسية لوقود توربينات الطيران هي توفير الطاقة بالنسبة للطائرة ، سيكون محتوى الطاقة وجودة الاحتراق عاملين أساسيين في خصائص أداء الوقود.
خصائص الأداء الهامة الأخرى مثل الاستقرار ، والتشحيم ، والسيولة ، والتقلب ،
يتم استخدام الوقود أيضاً كسائل هيدروليكي في أنظمة التحكم في المحرك وكمبرد لبعض مكونات نظام الوقود.
محتوى الطاقة: (وهي الحرارة الناتجة عن احتراق كمية معروفة من الوقود بشروط نوعية خاصة. كمية الحرارة المنتجة تعتمد على الماء المتشكل أثناء عملية الاحتراق. فإذا كان الماء قد تكثف إلى المرحلة السائلة ، يعطى حرارة التبخر ، الطاقة المنبعثة في هذه العملية تسمى محتوى الطاقة الكلي. أماإذا بقي الماء في شكل غازي ، فإن محتوى الطاقة الصافي يكون أقل.
وبما ان المحركات تطلق الماء على شكل بخار ، بالتالي فإن محتوى الطاقة الصافي هو القيمة المناسبة لذلك التي يمكننا بواسطتها مقارنة أنواع الوقود. يمكن التعبير عن محتوى الطاقة إما بواسطة
الوزن (الطاقة الناتجة عن حرق وحدة وزن من الوقود) ، أو بطريقة حجمية.
المعيار الدولي المستخدم للقياس هو: ميجاجول / كيلوجرام (كجم / ميجا جول) وميجاجول / لتر.(L / MJ).
(في الولايات المتحدة ، وحدة الوزن هي الوحدات الحرارية البريطانية.
لكل رطل إنجليزي (lb / Btu) ، ووحدة الحجم هي الوحدات الحرارية البريطانية.
لكل جالون (ga / Btu).
ونظرًا لأن محتوى الطاقة في الهيدروكربونات يختلف فيما بينها ، يكون لتكوين وقود الطائرات بعض التأثير على محتوى الطاقة. يمكن توقع هذا التأثير من خلال كثافة الوقود التي تختلف أيضًا تبعاً لتكوينه.
*خصائص الاحتراق:
تتحقق من خلال التحكم في تدفق الوقود يتم تفتيت الوقود لجعل كفاءة الاحتراق عالية قدر الإمكان وإنتاج أقل كمية من الدخان. والرواسب الكربونية والغازات المؤكسدة جزئيًا. وكذلك شدة الإشعاع المنبعث من اللهب حيث يؤثر نوع الوقود في كل هذا.
تتشكل في المحرك النفاث أثناء عملية الاحتراق جزيئات صغيرة من الكربون. تستمر هذه الدقائق بالاحتراق ويتم استهلاكها كلياً في ظل ظروف مناسبة. ويؤدي توهج هذه الدقائق في قسم الاحتراق إلى إطلاق أشعة تحت حمراء بسبب امتصاصها من قبل جدران الحارق حدوث تشققات وأعطال مبكرة للمحرك.
كم يمكن لهذه الدقائق إن تم استهلاكها كليا من قبل اللهب أن تكون خطرة إذا اصطدمت أو لامست شفرات التوربين والأجزاء الثابتة من المحرك مما تسبب في تآكله.
كما ويمكن لرواسب الكربون أن تسد فتحات جدار الموقد ، والتي توفر هواءً ممتدًا لقسم الاحتراق مما يؤدي إلى حدوث فوضى في نمط تدفق نواتج الاحتراق.
تشكل مواد الوقود الغنية بالمحتوى العطري – وخاصة الوقود الغني بالنفثالين -كميات أكثر من هذه الدقائق التي تحتوي على الكربون.
ونظرًا لأن هذه الدقائق خطيرة جدًا، يتم التحكم في ضبط المحتوى العطري والنفثالين الكلي لوقود الطائرات.
ويؤدي المزج الأفضل للوقود والهواء إلى احتراق أكمل وأفضل ، وبالتالي تقليل كمية الكربون.
الثبات:
وهو ثبات خواص الوقود سواء أثناء التخزين أو أثناء الاستخدام ، مما يعني أن الوقود الثابت هو الوقود الذي لا تتغير خصائصه عندما يتعرض لدرجات حرارة عالية للمحرك (ثبات حراري).
ينتج عدم استقرار الوقود النفاث عن تفاعلات كيميائية متعددة الخطوات ، مثل تفاعلات الأكسدة. ويكون نواتج التفاعل الأولية هي هيدروبيروكسيدات وبيروكسيدات ، وتبقى المنتجات قابلة للذوبان في الوقود ، ولكنها قد تهاجم وتتلف بعض اللدائن في نظام الوقود.
. تؤدي التفاعلات الأخرى أيضًا إلى تكوين أصماغ قابلة للذوبان وجزيئات غير قابلة للذوبان يمكن أن تسد مصافي الوقود وأن ترسب فلاتر الوقود على أسطح أنظمة وقود الطائرات مما يضيق هذه المسارات ، ولتحسين استقرار الوقود ، تضاف إليه مضادات الأكسدة.
التشحيم: ويتكون من:
تزييت هيدروديناميكي: حيث تمنع طبقة التشحيم الرقيقة تعارض الأسطح المتحركة ديناميكا من الاتصال ببعضها البعض. والسوائل ذات اللزوجة العالية توفر التشحيم أكبر مقارنة بما توفره السوائل ذات اللزوجة المنخفضة.
تصمم المحرك النفاث للعمل على مواد وقود الطائرات ضمن نطاق اللزوجة العادية ، وبالتالي توفر مواد الوقود النفاث النموذجية تزليقا هيدروديناميكيا مناسبا.
*تزليق رقيق:
يصبح مهماً عندما يفشل التزييت الهيدروديناميكي ومواد التشحيم الرقيقة.
وهي عبارة عن مركبات تشكل بالالتصاق بالأسطح المعدنية، طبقة واقية مضادة للتآكل.
ويعتبر وقود النفاث الناتج عن التقطير المباشر (اللاتكسيري) مزلقاً رقيقاً جداً. لأنه يحتوي على كميات ضئيلة من المركبات التي تحتوي على الأكسجين والنيتروجين والكبريت.
. إضافة كمية صغيرة – تصل إلى عشرة أجزاء في المليون – من مضاف محسن للتزليق
إلى وقود ضعيف التزليق إلى أن يصبح تزليقه مقبولاً.
*السيولة:
وهي التدفق الحر للوقود من خزانات الوقود الموجودة في الأجنحة الى المحرك من خلال نظام وقود الطائرت ،ونظراً لأن الوقود النفاث يتعرض إلى درجات حرارة منخفضة جدا عند ارتفاعات عالية وخاصة عند المسارات الجوية القطبية أثناء الشتاء
.فإنه يجب أن يحتفظ بسيولته في جميع الحالات وتحت كل الظروف. وإلا فإن تدفقه الى المحركات سوف يتناقص أو يتوقف .لذلك يجب أن تحتوي مواصفات الوقود على حد علوي للزوجة وعلى نقطة تجمد منخفضة مناسبة..
التطاير:
هو قدرة الوقود على التبخر قبل حرقه بالرغم من ميل الوقود للتطاير
يؤدي إلى زيادة التبخر من الخزانات الأرضية وخزانات الطائرات ، كما يؤدي إلى زيادة قابليته للاشتعال وخطورته داخل الخزان أو خارجه. يعتبر التطاير من أهم الفروق بين أنواع الوقود النفاث الكيروسيني والوقود النفاث واسع مجال الغليان.
يعد وقود الطائرات الكيروسيني عمليا غير طيار فهو يتمتع بضغط بخار رايد يبلغ 1 كيلو باسكال (Kpa).أي (0.14 رطل / بوصة مربعة) ، أما بالنسبة للوقود النفاث واسع مجال الغليان ، فإنه يتمتع بضغط بخار يبلغ 21 كيلو باسكال.
يعتبر الوقود النفاث واسع مجال الغليان مناسب للمناخ البارد لأنه يحتوي على لزوجة ونقطة تجمد أقل من وقود الطائرات الكيروسيني.
*منع التآكل:
حيث يجب ألا يؤدي تماس الوقود إلى تآكل أي من مواد أنظمة وقود الطائرات.
في الحالة النموذجية ، يتم استخدام خزانات الوقود المصنوعة من الألومنيوم. لأنه يحتوي
على الفولاذ والمعادن الأخرى.
كما يمكن لخزانات الوقود أن تحتوي على مواد وطلاءات مانعة للتسرب. يقوم صانعو الهيكل والمحرك بإجراء اختبارات مكثفة على أي مادة قبل الموافقة على استخدامه في نظام الوقود للتأكد من توافقه مع هذا الوقود. من أهمها المركبات المسببة للتآكل الموجودة في وقود الطائرات الأحماض العضوية والمركبتانات.
وتضع جميع المواصفات أرقاماً جدية لهذه المركبات بسبب ضرها.
يسبب الكبريت الموجود في المركبات العضوية تآكل شفرات العنفة عند درجات حرارة عالية ، خاصة في وجود الصوديوم.
منظف الوقود
يعني عدم وجود جزيئات صلبة وماء حر من الوقود ، حيث يمكن أن تسد الجسيمات والصدأ والأوساخ مرشحات الوقود وتزيد من ضغط مضخة الوقود.
و يتم تنظيف الوقود كالتالي :
*فصل الماء:
حيث يدخل الماء وقود الطائرات من عدة مصادر خاصة نتيجة تكاثف الرطوبة عليه عندما يكون باردا…ويشكل الماء الحر خطرا كبيرا في الطائرات ،حيث يتجمد عند درجات حرارة أقل من الصفر مما يؤدي إلى سد الفتحات أو الفلاتر أو المصافي.
كما أن وجود الماء يؤدي لنمو الميكروبات في الأجزاء الراكدة من نظام الوقود ، لذلك يتم بذل جهد كبير لإزالة جميع المياه التي لا يتم خلطها بفواصل التصفية قبل ملء الطائرة بالوقود
تثبيط النمو الميكروبي :
عن طريق إزالة الكائنات الدقيقة الحية (البكتيريا والفطريات) الموجودة بشكل دائم في الهواء والماء.
تعتبر المواد الصلبة التي تكونت من خلال النمو البيولوجي فعالة للغاية في إعاقة مصافي الوقود.
تولد بعض الكائنات الحية الدقيقة أيضًا منتجات ثانوية حمضية يمكن أن تسارع تآكل المعدن. ولأن معظم الكائنات الحية تحتاج إلى مياه حرة لكي تنمو والنمو الحيوي عادة ما يتركز في المنطقة الواقعة بين أسطح الماء والوقود.
و تتغذى هذه الكائنات الحية على الوقود والماء والعناصر الغذائية الأساسية المحددة مثل الفوسفور التي يجب تقليله للحد من النمو الحيوي. كما تشجع درجات الحرارة فوق المعدل الطبيعي النمو الحيوي.
تعد الوقاية أفضل طريقة لتقليل التلوث الجرثومي وذلك بجعل كمية المياه الحرة في خزانات الوقود أقل ما يمكن. ولكن عندما تكون النسبة المئوية للكائنات الحية عالية ، يمكن استخدام مادة متلفة للحياة (مبيد حيوي) في ظل ظروف معينة. مع إزالة الكتلة الحية المتراكمة لتجنب المرشحات المسدودة.
مضافات الوقود النفاث
تتم إضافة بعض المواد إجباريًا ، والبعض الآخر اختياري.
يعد استخدام المواد المضافة هو الفرق الرئيسي بين وقود الطائرات التجارية.
ووقود الطائرات العسكرية. يحتوي وقود الطائرات العسكرية الأمريكية على ثلاث مواد مضافة أو أكثر أما بالنسبة لوقود الطائرات الدولي (1-A Jet) يضاف له مبرد إستاتي. كما يمكن أن يحتوي على مضاد للأكسدة.
مانع تجمد الوقود:
يمكن أن يتشكل الجليد في خزانات الوقود عندما تكون الحرارة منخفضة جدًا على الارتفاعات العالية ، وينتج هذا عن الماء الذائب في الوقود. و تحتوي أكثر الطائرات التجارية على مسخنات عند المرشحات الرئيسية للوقود من أجل إذابة أي ثلج متشكل.
مع ذلك فإن العديد من الطائرات الحربية لا تحتوي على هذه المسخنات مما يجعلها معرضة لانخفاض تدفق الوقود عند تشكل بلورات الجليد ..
لذلك تستخدم مواد مانعة لتجمد الوقود تقوم بخفض نقطة تجمده..
المثبتات الحرارية:
يستخدم وقود النفاث كوسيلة تصريف للحرارة في المحركات التوربينية و تعاني محركات الطائرات الحربية عالية الأداء من إجهاد حراري عالي على الوقود. لذلك بدأت الثوى الامريكية برنامجاً لتطوير وقود ذي ثبات حراري محسن بإدخال مجموعة مضافات تحسن الثبات الحراري للوقود..
مضادات الأكسدة:
يتطلب الوقود المعالج بالهيدروجين لنزع المركبتانات إضافة مضادات الأكسدة..وهذه المضادات هي عبارة عن فينولات معاقة ثانوية وثالثية تكون فعالة في المقام الأول أثناء التخزين وليس أثناء الاستخدام تحت درجة حرارة عالية.
*مخمدات المعدن:
تستخدم بهدف جعل المعادن النزرة غير فعالة كيميائياً وذلك عن طريق العبث بها وتحويلها إلى معقدات ثابتة والمخمد الوحيد المتفق على استخدامه هو :
N ، N- ديساليسيليدين-1،2-ديامينوبروبان. يسمح باستخدامه بتركيز الحد الأقصى 5.7 مجم / لتر ، ولكن نادرًا ما تستخدم…
*مثبطات التآكل ومواد التزليق :
وهي أحماض ثنائية تعمل كمثبطات الصدأ في المرحلة السائلة ، وتمنع الماء والأكسجين في الوقود
من أن يؤديا الى صدأ أوتآكل الخزانات والأنابيب .
وتضاف معززات التزليق أحياناً في المطار قبل التزود بالوقود.
تبنى خزانات وخطوط أنابيب نظام توزيع الوقود النفاث في البداية من الفولاذ المقاوم للصدأ من دون طلاء.
*محسنات الناقلية الكهربائية:
حيث يكون المضافان المتفق عليهما هما :
(ASA3 Shell) و (450 Stadis Pont Du ،)
*إضافات مكافحة الضباب:
وهي تمنع تشكل قطيرات الوقود الدقيقة اللهوبة أثناء تحطم الطائرة مما يؤدي لخفض حدة الحريق ولاتزال هذه الملفات قيد التجربة.
• استهلاك الوقود النفاث :
ازداد استهلاك الوقود النفاث في الولايات المتحدة أكثر من الضعف خلال الـ 25 عامًا الماضية.
في عام 1974 م وصلت إلى 70 مليون جالون يومياً ..ارتفعت هذه النسبة إلى 70 مليون جالون عام 1999 م ، وقد حدثت غالبية هذه الزيادة منذ عام 1984 م.
وفيما يتعلق بالاستخدام العالمي للوقود النفاث ، تقتصر المعلومات فقط على الفترة الواقعة
بعد سنه 1989 ، فقد بلغ الاستهلاك العالمي في عام 1998 حوالي 178 مليون جالون.
ويمثل هذا زيادة بنحو 13٪ عما كانت عليه في عام 1990. ويعتبر استهلاك الولايات المتحدة هي الأكبر ، حيث تمثل حوالي 38 ٪ من الاستهلاك العالمي.
خزانات الوقود
تخزن الطائرات التجارية الوقود في أجنحتها ، (حيث يوجد خزانان رئيسيان وخزان احتياطي)
واحد في كل جناح بالإضافة إلى خزان الجناح المركزي في صندوق الطائرة. تتمتع أيضًا ببعض الطائرات بوجود خزان وقود إضافي في مثبت الذيل الأفقي.
وقود الطائرات المستقبلي
يمكن التفكير على المدى البعيد بأنواع الوقود الصاروخي مثل الهيدروجين السائل والميثان السائل.
كلاهما مميز بخصائص احتراق ممتازة ،إلا أنها تتطلب أنظمة توزيع وطرق تعامل أرضي جديدة كلياً ..إضافة إلى طائرات مختلفة جذريًا
يتميز الهيدروجين بكونه متاحاً بصورة غير محدودة، لكنه يتطلب
معدات تصنيع جديدة.
يجب عليك تسجيل الدخول لاضافة تعليق.