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煤油的密度(煤油的密度是多少千克立方米)

(资料图片)

文/航空日报小北科普

汽车烧汽油，重型车辆烧柴油，那么飞机烧什么燃料呢？

现在主流飞机经常使用涡轮燃气发动机。这些飞机由航空空煤油驱动，而不是汽油或柴油。但是一听说是煤油，你是不是马上就想到煤油灯了？那么高大上的aero 空发动机为什么会想到烧煤油？

为什么是煤油？

我们平时看到的汽油、柴油、煤油都是化石燃料，都是石油提炼出来的。虽然都诞生于石油，但不同化石燃料的性质差别很大。

石油的提炼过程

首先，最直接的标准是“热值”，即1kg燃料完全燃烧所能产生的热量。显然，燃料的热值越高越好。汽油的热值为每公斤43.71MJ，航空空煤油的热值为每公斤43.28MJ，略低于汽油，所以航空空煤油并不低，但这并不是人们选择航空空煤油的原因。

↑透明航空空煤油↑

航空空煤油真正的优势在于密度高，闪点高，低温流动性好。

高密度意味着飞机可以在有限的体积内装载能量更高的燃料。同样大小的油箱，可以装0.72kg汽油，但是因为密度不同，可以装0.81kg煤油。全部燃烧后，汽油释放的热量为31MJ，航空空煤油为35MJ，释放的热量多13%。

显然，飞机虽然对重量比较敏感，但对紧凑性的要求更高。不如设计一个油箱，油箱没加满，或者加了油却装不进去。

其次，液体燃料会挥发。挥发性燃油蒸气与空气体混合，一旦超过一定温度，遇到明火就会爆炸。这个温度就是“闪点”。闪点越高，燃料越稳定。

汽油的闪点是-45摄氏度，而喷气A1 空煤油的闪点是38摄氏度。这意味着，在常温下，航空空煤油蒸汽与空气体混合后非常稳定，即使遇到明火也不会爆炸，便于运输和储存。比如下图，即使点燃的火柴扔进航空空煤油里，依然不会引起明火。

↑不同的燃料闪点不同，安全性也不同↑

实际上，柴油的密度和闪点高于航空煤油。不选择柴油的原因是其低温流动性不如航空空煤油。由于飞机经常要在万米空的高空工作，温度低至零下30度，低温下柴油会变得非常粘稠，管路中的流动会变慢，降低发动机的燃烧效率甚至导致故障，无法正常使用。

↑不同粘度的液体↑

下面是三种燃料的数据。可以看到，航空空煤油刚好适中，可以用在航空空发动机上。

航空空燃料的历史

最早大规模投入使用的aero 空发动机都是活塞式发动机。这种发动机的工作原理和我们现在经常看到的汽车没有太大区别，所以当时的飞机和现在的汽车一样都是烧汽油的。

↑活塞式发动机空 ↑

↑活塞式航空空发动机工作原理↑

但是随着航空空行业的发展，人们发现普通汽油直接使用存在很多问题，尤其是发动机的爆震一直困扰着航空空行业。所以在20世纪30年代，杜利特尔少校(没错，就是后来轰炸东京的杜利特尔)领导的壳牌石油航空空的燃料部门研发了一种高辛烷值汽油，叫做AvGas。

↑能文能武的杜立特↑

同时，汽油有一个特点，就是容易蒸发，容易点燃。因此，在活塞发动机中，汽油发动机的效率明显更高。

然而，随着二战末期航空空燃气轮机的出现，科学家们开始使用煤油和汽油的混合燃料。不过一开始主要是因为二战战争激烈，所以没有那么多汽油资源。直到二战结束，煤油作为航空空燃气涡轮发动机的燃料才成为主流。

未来航空燃料

有人会问:

有没有更厉害的航空空燃料？

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燃料最本质的功能就是放热。不管是哪种燃料，燃烧与否。重要的是产生热量，疯狂地产生热量。而什么方式可以产生大量的热量呢？答案是核反应堆。

冷战时期，美国把核反应堆塞进B-36轰炸机，发动机吸入的空气体不再与混合燃料燃烧，而是直接送入核反应堆吸收热量。依靠源源不断核能，这些飞机几乎可以无限期地持续飞行。

↑核动力飞机中的动力装置↑

↑核动力飞机NB-36H↑

但是后来，战略导弹的出现让这种无限续航轰炸机变得毫无意义。而且，人们也意识到让核反应堆在天空中飞来飞去似乎不安全。所以，这个计划就不了了之了。

除了汽油、煤油、地沟油和核能，飞机还可以有许多其他动力，如氢动力、太阳能或简单的电池。但由于种种原因，这些动力只出现在小型飞机或一些实验性飞机上。

但是，随着科学技术的进步和环境保护的需要，人类利用能源的手段会不断提高。汽油、煤油等传统化石燃料迟早会被淘汰，核燃料这种疯狂的能源迟早会被人类驯服。那么再过二十年，飞机里会流着什么样的血呢？你不妨等等看。