Турбинное топливо с низкой летучестью, JP-7 , широко известное как JP-7 (до MIL-DTL-38219 [2] - реактивное топливо 7 ) - это специализированный тип реактивного топлива, разработанный для ВВС США (USAF). ) для использования в своих сверхзвуковых военных самолетах; включая SR-71 Blackbird [1] и Boeing X-51 Waverider.
Применение
JP-7 был разработан для турбореактивного двигателя Pratt & Whitney J58 (JT11D-20) , который использовался в основном в снятом с производства Lockheed SR-71 Blackbird . [1] Во время полета SR-71 мог развивать скорость выше 3 Маха , что было наиболее эффективной крейсерской скоростью для двигателей J58. Однако при такой скорости возникают очень высокие температуры кожи из-за трения с воздухом. Потребовалось новое реактивное топливо, не подверженное воздействию тепла, поэтому для этой цели было разработано реактивное топливо JP-7 с высокой температурой воспламенения и высокой термической стабильностью.
Boeing X-51 Waverider также использует JP-7 топливо в Pratt & Уитни SJY61 ГПВРД двигатель с топливной емкостью примерно 270 фунтов (120 кг). [3] Как и в случае с SR-71, конструкция X-51A обеспечивает суперохлаждение этого топлива (охлаждение за счет продолжительного дозвукового полета в стратосфере; до ускорения до сверхзвуковых скоростей); затем при сверхзвуковом полете топливо нагревается за счет его циркуляции через теплообменники, которые передают ему тепловую нагрузку внутренних пространств планера. Затем топливо прокачивается через вращающиеся механические части двигателей и вспомогательное механическое оборудование, обеспечивая как смазку, так и охлаждение . Наконец, при температуре около 550 ° F (290 ° C ) он закачивается в топливные форсунки двигателей. [4]
История
Руководство по летной эксплуатации SR-71A , Раздел I, стр. 4 [1]
Shell Oil разработана JP-7 в вице - президент компании 1955. Дулиттл организовал Shell по разработке топлива для Центрального разведывательного управления (ЦРУ) и военно - воздушных сил США тайна «s (USAF) Lockheed U-2 самолета - разведчика, [ править ], для которого требовалось топливо с низкой летучестью, которое не испарялось бы на большой высоте. Для производства нескольких сотен тысяч галлонов нового топлива потребовались побочные нефтепродукты, которые Shell обычно использовала для производства инсектицида Flit , что в том году вызвало дефицит этого продукта по всей стране. [5]
Состав
JP-7 представляет собой сложную смесь, состоящую в основном из углеводородов ; включая алканы , циклоалканы , алкилбензолы , инданы / тетралины и нафталины ; с добавлением фторуглеродов , чтобы увеличить свои смазочные свойства, окислитель , чтобы сделать его более эффективно сжигать и цезий соединение отработанных известное как A-50, который является на помощь в маскировка радара и инфракрасные подписи на выхлопной струе . SR-71 Blackbirds потреблял приблизительно 36 000–44 000 фунтов (16 000–20 000 кг) топлива за час полета. [6]
JP-7 необычен тем, что это не обычное дистиллятное топливо, а создается из специальных смесевых компонентов, чтобы иметь очень низкую (<3%) концентрацию легколетучих компонентов, таких как бензол или толуол , и почти не содержать серы , кислорода , и примеси азота . Он имеет низкое давление пара и высокую термоокислительную стабильность. Топливо должно работать в широком диапазоне температур: от почти нуля на большой высоте до высоких температур корпуса и деталей двигателя, которые охлаждаются им на высокой скорости. Его летучесть должна быть достаточно низкой, чтобы сделать его огнестойким при таких высоких температурах.
Очень низкая летучесть и относительное нежелание JP-7 воспламеняться требовали впрыска триэтилборана (TEB) в двигатель для инициирования сгорания и обеспечения работы форсажной камеры в полете. SR-71 имел ограниченную пропускную способность для TEB и, следовательно, имел ограниченное количество доступных «выстрелов» TEB (обычно 16) для перезапуска, и с ними приходилось осторожно обращаться в длительных полетах с несколькими этапами относительно низкой скорости. дозаправка в воздухе и нормальный крейсерский полет на большой высоте.
Характеристики
- Температура плавления : -30 ° C (-22 ° F )
- Температура кипения при 1 стандартной атмосфере (100 кПа ): 282–288 ° C (540–550 ° F)
- Плотность при 15 ° C (59 ° F): 779–806 кг / м 3
- Давление пара при 300 ° F (149 ° C): 155 миллиметров ртутного столба (3,00 фунта на кв. Дюйм ) (20,7 кПа )
- Температура воспламенения : 60 ° C (140 ° F)
- Полезная теплота сгорания : мин. 43,5 мегаджоулей на килограмм (5,48 кВтч / фунт )
Смотрите также
- JP-1
- JP-4
- JP-5
- JP-6
- JP-8
- JPTS
- Авиационное топливо
- KC-135Q
Рекомендации
- Заметки
- ^ Обратите внимание, что высокое число люминометра соответствует, что несколько противоречит интуиции, низкой яркости для данного количества выделяемого тепла. [7] Таким образом, высокое число люминометра означает, что для данного количества энергии, высвобождаемой при сгорании, большая часть энергии уходит на нагрев газа и меньше - на нагрев окружающей конструкции посредством переноса излучения, чем было бы в случае низкий номер люминометра топлива. Но это ничего не говорит о других механизмах переноса, например о диффузионном переносе, который может быть больше или меньше.
- Рекомендации
- ^ a b c d Руководство по летной эксплуатации SR-71A (U), выпуск E, изменение 2 . SR-71.org . SR-71 Online - Пол Р. Кучер. 31 июля 1989 . Проверено 17 июня 2017 года .
- ^ «Помощь в быстром поиске, базовый профиль: военная спецификация MIL-T-38219D, турбинное топливо, низкая летучесть, JP-7» . DLA.mil . DLA Document Services. 21 августа 1998 года Архивировано из оригинала 22 февраля 2012 года.
- ^ "Информационные бюллетени: X-51A Waverider" . AF.mil . ВВС США . 23 марта 2011 . Проверено 17 июня 2017 года .
- ^ «X-51 Waverider совершает исторический гиперзвуковой полет» . ScientificComputing.com . Научные вычисления. 28 мая 2010 . Проверено 17 июня 2017 года .
- ^ Грегори В. Педлоу; Дональд Э. Велценбах (1992). Центральное разведывательное управление и воздушная разведка: программы U-2 и OXCART, 1954–1974 (PDF) . GWU.edu . Вашингтон, округ Колумбия: Исторический штаб, Центральное разведывательное управление . С. 61–62. Архивировано из оригинала (pdf) 22 апреля 2016 года.
- ^ «Бил убирает топливные баки, из-за которых Blackbird парил в воздухе» . База ВВС Бил . Проверено 29 июля 2020 .
- ^ Бахман, KC (1961). «Связь номера люминометра с молекулярной структурой и точкой дыма». Журнал химических и технических данных . 6 (4): 631–634. DOI : 10.1021 / je60011a045 .
- Библиография
- Рич, Бен Р. и Лео Янош. Skunk Works: личные воспоминания о моих годах в Lockheed . Нью-Йорк: Little, Brown and Company, 1994. ISBN 0-316-74330-5 .
- Фарун, Обэйд; Манделл, Дайан; Наварро, Эрнан. Токсикологический профиль реактивного топлива JP-4 и JP-7 . Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний , Атланта, июнь 1995 г.