อ่าน 17 นาที
เชื้อเพลิงเครื่องบิน
น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบิน หรือ น้ำมันเชื้อเพลิงกังหันอากาศยาน ( ATF หรือย่อว่า avtur ) เป็น น้ำมันเชื้อเพลิง ชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อใช้ใน เครื่องบิน ที่ขับเคลื่อนด้วย...
เชื้อเพลิงเครื่องบิน
| ตัวระบุ | |
|---|---|
| เคมสไปเดอร์ |
|
| มหาวิทยาลัย | |
แดชบอร์ด CompTox ( EPA ) |
|
| คุณสมบัติ | |
| รูปร่าง | ของเหลวสีเหลืองอ่อน |
| ความหนาแน่น | 775-840 กรัม/ลิตร |
| จุดหลอมเหลว | −47 °C (−53 °F; 226 K) |
| จุดเดือด | 176 องศาเซลเซียส (349 องศาฟาเรนไฮต์; 449 เคลวิน) |
| อันตราย | |
| NFPA 704 (สัญลักษณ์รูปเพชรกันไฟ) | |
| จุดวาบไฟ | 38 องศาเซลเซียส (100 องศาฟาเรนไฮต์; 311 เคลวิน) |
| 210 องศาเซลเซียส (410 องศาฟาเรนไฮต์; 483 เคลวิน) | |
| เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS) | [1] [2] |
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล | |
น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินหรือน้ำมันเชื้อเพลิงกังหันอากาศยาน ( ATFหรือย่อว่าavtur ) เป็น น้ำมันเชื้อเพลิงชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อใช้ในเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์กังหันแก๊สมีลักษณะไม่มีสีจนถึงสีเหลืองอ่อน น้ำมันเชื้อเพลิงที่ใช้กันทั่วไปในการบินพาณิชย์คือ Jet A และ Jet A-1 ซึ่งผลิตตามมาตรฐานสากล น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินอีกชนิดเดียวที่ใช้กันทั่วไปในการบินพลเรือนที่ใช้เครื่องยนต์กังหันคือ Jet B ซึ่งใช้เนื่องจากมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในสภาพอากาศหนาวเย็น
เชื้อเพลิงเครื่องบินเป็นส่วนผสมของ ไฮโดรคาร์บอนหลายชนิดเนื่องจากองค์ประกอบที่แน่นอนของเชื้อเพลิงเครื่องบินแตกต่างกันอย่างมากตามแหล่งที่มาของปิโตรเลียม จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดเชื้อเพลิงเครื่องบินเป็นอัตราส่วนของไฮโดรคาร์บอนที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้นเชื้อเพลิงเครื่องบินจึงถูกกำหนดเป็นข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพมากกว่าสารประกอบทางเคมี[ 1 ]นอกจากนี้ ช่วงของมวลโมเลกุลระหว่างไฮโดรคาร์บอน (หรือจำนวนคาร์บอนที่แตกต่างกัน) ถูกกำหนดโดยข้อกำหนดสำหรับผลิตภัณฑ์ เช่น จุดเยือกแข็งหรือจุดเกิดควัน เชื้อเพลิงเครื่องบินประเภท เคโรซีน (รวมถึง Jet A และ Jet A-1, JP-5 และ JP-8) มี การกระจาย จำนวนคาร์บอนระหว่างประมาณ 8 ถึง 16 (อะตอมคาร์บอนต่อโมเลกุล) เชื้อเพลิงเครื่องบินประเภทตัดกว้างหรือแนฟทา (รวมถึง Jet B และ JP-4) ระหว่างประมาณ 5 ถึง 15 [ 2 ] [ 3 ]
ประวัติศาสตร์
เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินที่ใช้เครื่องยนต์ลูกสูบ (โดยทั่วไปคือ น้ำมันเบนซินออกเทน สูง ที่เรียกว่าavgas ) มีความระเหย สูง เพื่อปรับปรุง คุณสมบัติ การเผาไหม้และมีอุณหภูมิการจุดระเบิดเอง สูง เพื่อป้องกันการจุดระเบิดก่อนกำหนดในเครื่องยนต์เครื่องบินที่มีอัตราส่วนการอัดสูง ส่วนเครื่องยนต์กังหัน (เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ดีเซล ) สามารถทำงานได้กับเชื้อเพลิงหลากหลายชนิด เนื่องจากเชื้อเพลิงถูกฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ที่ร้อน เครื่องยนต์เจ็ทและเครื่องยนต์กังหันแก๊ส ( เครื่องยนต์ เทอร์โบพร็อปเฮลิคอปเตอร์)โดยทั่วไปจะใช้เชื้อเพลิงที่มีต้นทุนต่ำกว่าและมีจุดวาบไฟสูงกว่าซึ่งติดไฟยากกว่าและปลอดภัยกว่าในการขนส่งและการใช้งาน
เครื่องยนต์เจ็ท คอมเพรสเซอร์แกนหมุนเครื่องแรกที่ผลิตและใช้งานในการรบอย่างแพร่หลาย คือJunkers Jumo 004ซึ่งใช้ใน เครื่องบินขับไล่ Messerschmitt Me 262Aและ เครื่องบินทิ้งระเบิดลาดตระเวนเจ็ท Arado Ar 234Bใช้เชื้อเพลิงสังเคราะห์พิเศษ "J2" หรือเชื้อเพลิงดีเซล น้ำมันเบนซินเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง แต่ไม่น่าสนใจเนื่องจากสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงสูง[ 4 ]เชื้อเพลิงอื่นๆ ที่ใช้ ได้แก่ น้ำมันก๊าดหรือส่วนผสมของน้ำมันก๊าดและน้ำมันเบนซิน
แรงกดดันในการเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงเครื่องบินเจ็ตไปเป็นเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืนเช่นเชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับการบินหรือเชื้อเพลิงไฟฟ้ามีมาตั้งแต่ก่อนข้อตกลงปารีส ปี 2016 [ 5 ] [ 6 ]
มาตรฐาน
เชื้อเพลิงเครื่องบินส่วนใหญ่ที่ใช้ตั้งแต่สิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สองเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้เคโรซีนเป็นหลัก มาตรฐานเชื้อเพลิงเครื่องบินทั้งของอังกฤษและอเมริกาได้รับการกำหนดขึ้นครั้งแรกเมื่อสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง มาตรฐานของอังกฤษได้มาจากมาตรฐานการใช้เคโรซีนสำหรับตะเกียง ซึ่งรู้จักกันในชื่อพาราฟินในสหราชอาณาจักร ในขณะที่มาตรฐานของอเมริกาได้มาจากแนวปฏิบัติเกี่ยวกับน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องบิน ในช่วงหลายปีต่อมา รายละเอียดของข้อกำหนดต่างๆ ได้รับการปรับปรุง เช่น จุดเยือกแข็งขั้นต่ำ เพื่อให้สมดุลระหว่างข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและความพร้อมใช้งานของเชื้อเพลิงจุดเยือกแข็งที่ อุณหภูมิต่ำมาก จะลดความพร้อมใช้งานของเชื้อเพลิง ผลิตภัณฑ์ ที่มีจุดวาบไฟ สูงกว่า ซึ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานบนเรือบรรทุกเครื่องบินนั้นมีราคาแพงกว่าในการผลิต[ 3 ]ในสหรัฐอเมริกาASTM Internationalกำหนดมาตรฐานสำหรับเชื้อเพลิงประเภทพลเรือน และกระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริกากำหนดมาตรฐานสำหรับการใช้งานทางทหารกระทรวงกลาโหมของอังกฤษกำหนดมาตรฐานสำหรับเชื้อเพลิงเครื่องบินทั้งพลเรือนและทางทหาร[ 3 ]ด้วยเหตุผลด้านความสามารถในการปฏิบัติการร่วมกัน มาตรฐานทางทหารของอังกฤษและสหรัฐอเมริกาจึงมีความสอดคล้องกันในระดับหนึ่ง ในรัสเซียและประเทศ สมาชิก CISเกรดของน้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินจะถูกกำหนดโดยหมายเลขมาตรฐานของรัฐ ( GOST ) หรือหมายเลขเงื่อนไขทางเทคนิค โดยเกรดหลักที่มีให้เลือกคือ TS-1
ประเภท
เจ็ท เอ/เอ-1


เชื้อเพลิง Jet A ถูกใช้ในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ทศวรรษ 1950 และโดยทั่วไปแล้วจะไม่สามารถหาได้นอกสหรัฐอเมริกา[ 7 ] และสนามบินบางแห่งในแคนาดา เช่น โตรอนโต มอนทรีออล และแวนคูเวอร์ [ 8 ] ในขณะที่เชื้อเพลิงJet A - 1 เป็นเชื้อเพลิงมาตรฐานที่ใช้กันส่วนใหญ่ในโลก[ a ] ข้อยกเว้นหลักคือรัสเซียและ สมาชิก CISซึ่งเชื้อเพลิงประเภท TS-1 เป็นมาตรฐานที่พบได้ทั่วไป ทั้ง Jet A และ Jet A-1 มีจุดวาบไฟสูงกว่า 38 °C (100 °F) โดยมีอุณหภูมิการจุดระเบิดเองที่ 210 °C (410 °F) [ 11 ] Jet A-1 ยังเป็นที่รู้จักในชื่อเชื้อเพลิง AVTUR (aviation turbine) [ 12 ]
ยานพาหนะ ท่อส่ง และถังเก็บที่มี Jet A หรือ Jet A-1 ควรทำเครื่องหมายด้วยแถบสีดำ และสำหรับยานพาหนะและถัง ควรทำเครื่องหมายด้วยข้อความ "Jet A" หรือ "Jet A-1" สีขาวบนพื้นหลังสีดำด้วย[ 13 ]
ความแตกต่างระหว่าง Jet A และ Jet A-1
ความแตกต่างระหว่าง Jet A และ Jet A-1 มีอยู่สองประการ ความแตกต่างหลักคือจุดเยือกแข็งที่ต่ำกว่าของเชื้อเพลิง Jet A-1: [ 7 ]
- อุณหภูมิของเจ็ท A คือ −40 °C (−40 °F)
- อุณหภูมิของเครื่องบิน Jet A-1 คือ −47 °C (−53 °F)
ความแตกต่างอีกประการหนึ่งคือ การเติมสารป้องกันไฟฟ้าสถิตลงในเชื้อเพลิง Jet A-1 อย่างเป็นข้อบังคับ
คุณสมบัติทางกายภาพทั่วไปของ Jet A และ Jet A-1
น้ำมันเชื้อเพลิง Jet A-1 ต้องมีคุณสมบัติดังนี้:
- DEF STAN 91-91 (Jet A-1),
- ข้อกำหนด ASTM D1655 (Jet A-1) และ
- เอกสารแนะนำการใช้งานของ IATA (แบบใช้เชื้อเพลิงเคโรซีน) รหัส NATO F-35
เชื้อเพลิง Jet A ต้องเป็นไปตามข้อกำหนด ASTM D1655 (Jet A) [ 14 ]
| เจ็ท เอ-1 | เจ็ท เอ | |
|---|---|---|
| จุดวาบไฟ | 38 องศาเซลเซียส (100 องศาฟาเรนไฮต์) | |
| อุณหภูมิการจุดระเบิดเอง | 210 °C (410 °F) [ 11 ] | |
| จุดเยือกแข็ง | −47 องศาเซลเซียส (−53 องศาฟาเรนไฮต์) | −40 °C (−40 °F) |
| อุณหภูมิการเผาไหม้ แบบอะเดียแบติกสูงสุด | อุณหภูมิการเผาไหม้ในอากาศเปิด: 2,230 °C (4,050 °F) 1,030 °C (1,890 °F) [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] | |
| ความหนาแน่นที่อุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส (59 องศาฟาเรนไฮต์) | 0.804 กก./ลิตร (6.71 ปอนด์/แกลลอนสหรัฐ) | 0.820 กก./ลิตร (6.84 ปอนด์/แกลลอนสหรัฐ) |
| พลังงานจำเพาะ | 43.15 เมกะจูล/กก. (11.99 กิโลวัตต์ชั่วโมง/กก.) | 43.02 เมกะจูล/กก. (11.95 กิโลวัตต์ชั่วโมง/กก.) |
| ความหนาแน่นของพลังงาน | 34.7 MJ/L (9.6 kWh/L) [ 19 ] | 35.3 เมกะจูล/ลิตร (9.8 กิโลวัตต์ชั่วโมง/ลิตร) |
เจ็ท บี
เจ็ท บี เป็นเชื้อเพลิงแนฟทา-เคโรซีนที่ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในสภาพอากาศหนาวเย็น อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบที่เบากว่าของเจ็ท บี ทำให้การจัดการอันตรายมากขึ้น[ 14 ]ด้วยเหตุนี้ จึงไม่ค่อยได้ใช้ ยกเว้นในสภาพอากาศที่หนาวจัดมาก เจ็ท บี เป็นส่วนผสมของเคโรซีนประมาณ 30% และน้ำมันเบนซิน 70% เรียกว่าเชื้อเพลิงแบบกว้าง มีจุดเยือกแข็งต่ำมากที่ −60 °C (−76 °F) และจุดวาบไฟ ต่ำ เช่นกัน ส่วนใหญ่ใช้ในแคนาดา ตอนเหนือ และอลาสก้าซึ่งความหนาวเย็นจัดทำให้จุดเยือกแข็งต่ำเป็นสิ่งจำเป็น และช่วยลดอันตรายจากจุดวาบไฟที่ต่ำกว่า เจ็ท บี ยังเป็นที่รู้จักในชื่อ AVTAG (น้ำมันเบนซินกังหันการบิน[ 20 ] )
มาตรฐาน GOST
มาตรฐานGOST 10227 ระบุเชื้อเพลิงพลเรือน ซึ่งได้แก่ TS-1, T-1, T-1S, T2 และ RT [ 21 ]เชื้อเพลิงทางทหาร เช่น T-1pp [ 22 ] T-8V (หรือ T-8B) และ T-6 ถูกกำหนดโดย GOST 12308 [ 21 ]สารยับยั้งการเกิดน้ำแข็งถูกกำหนดโดย GOST 8313 [ 21 ]นักวิจัยบางคนเรียก T-6 ว่า "เชื้อเพลิงจรวดแรม" [ 23 ]คนอื่นๆ ได้จดสิทธิบัตรวิธีการผลิต T-1pp จากส่วนผสมของ T-6 และ RT [ 22 ]ซึ่ง RT ได้รับการระบุว่าเป็น "เชื้อเพลิงรัสเซียแบบรวมสำหรับเครื่องบินความเร็วต่ำกว่าเสียงและเหนือเสียง" [ 24 ]
ทีเอส-1
TS-1 เป็นเชื้อเพลิงเครื่องบินที่ผลิตตามมาตรฐานรัสเซียGOST 10227เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานในสภาพอากาศหนาวเย็น มีความผันผวนสูงกว่า Jet A-1 เล็กน้อย (จุดวาบไฟต่ำสุดอยู่ที่ 28 °C (82 °F)) และมีจุดเยือกแข็งต่ำมาก ต่ำกว่า −50 °C (−58 °F) [ 25 ]
สารเติมแต่ง
ข้อกำหนด DEF STAN 91-091 (สหราชอาณาจักร) และ ASTM D1655 (สากล) อนุญาตให้เติมสารเติมแต่งบางชนิดลงในเชื้อเพลิงเครื่องบิน ได้แก่: [ 26 ] [ 27 ]
- สารต้านอนุมูลอิสระเพื่อป้องกันการเกาะตัวเป็นก้อน มักมีพื้นฐานมาจากฟีนอลที่ถูกเติมหมู่แอลคิล เช่น AO-30, AO-31 หรือ AO-37;
- สารป้องกันไฟฟ้าสถิตเพื่อกระจายไฟฟ้าสถิตและป้องกันการเกิดประกายไฟ ตัวอย่างเช่น Stadis 450ซึ่งมีกรดไดโนนิลแนฟทิลซัลโฟนิก (DINNSA) เป็นส่วนประกอบ
- สารยับยั้งการกัดกร่อนเช่นDCI-4Aที่ใช้สำหรับเชื้อเพลิงพลเรือนและเชื้อเพลิงทางทหาร และDCI-6Aที่ใช้สำหรับเชื้อเพลิงทางทหาร
- สาร ยับยั้งการเกิดน้ำแข็งในระบบเชื้อเพลิง (FSII) เช่น2-(2-เมทอกซีเอทอกซี)เอทานอล (Di-EGME) มักจะผสม FSII ณ จุดขาย เพื่อให้ผู้ใช้ที่มีท่อส่งเชื้อเพลิงแบบให้ความร้อนไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม
- สารฆ่าเชื้อใช้เพื่อกำจัดจุลินทรีย์ (เช่น แบคทีเรียและเชื้อรา) ที่มีอยู่ในระบบเชื้อเพลิงของเครื่องบิน ก่อนหน้านี้มีการอนุมัติให้ใช้สารฆ่าเชื้อสองชนิดโดยผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) ของเครื่องบินและเครื่องยนต์กังหันส่วนใหญ่ ได้แก่Kathon FP1.5 Microbiocide และ Biobor JF [ 28 ]ปัจจุบัน Biobor JF เป็นสารฆ่าเชื้อเพียงชนิดเดียวที่ใช้ได้ในวงการการบิน ส่วน Kathon นั้นถูกยกเลิกการผลิตโดยผู้ผลิตเนื่องจากเกิดเหตุการณ์ด้านความปลอดภัยทางการบินหลายครั้ง ปัจจุบัน Kathon ถูกห้ามใช้ในเชื้อเพลิงการบิน[ 29 ]
- สามารถเติมสารยับยั้งโลหะ เพื่อลดผลกระทบเชิง ลบของโลหะเจือปนต่อเสถียรภาพทางความร้อนของเชื้อเพลิงได้ สารเติมแต่งที่อนุญาตให้ใช้ได้คือสารคีเลตติ้งเอเจนต์salpn ( N,N′- bis(salicylidene)-1,2-propanediamine)
เนื่องจากความต้องการน้ำมันเครื่องบินไอพ่นของอุตสาหกรรมการบินเพิ่มขึ้นจนมีสัดส่วนมากกว่า 5% ของผลิตภัณฑ์กลั่นทั้งหมดที่ได้จากน้ำมันดิบ จึงจำเป็นที่โรงกลั่นจะต้องเพิ่มประสิทธิภาพผลผลิตน้ำมันเครื่องบินไอพ่น ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูง โดยการปรับเปลี่ยนเทคนิคกระบวนการผลิต
กระบวนการใหม่ๆ ทำให้มีความยืดหยุ่นในการเลือกใช้น้ำมันดิบ การใช้ทรายถ่านหินเป็นแหล่งของโมเลกุล และการผลิตสารผสมสังเคราะห์ เนื่องจากจำนวนและความซับซ้อนของกระบวนการที่ใช้ จึงมักจำเป็นและบางครั้งก็เป็นข้อบังคับที่จะต้องใช้สารเติมแต่ง สารเติมแต่งเหล่านี้อาจช่วยป้องกันการก่อตัวของสารเคมีที่เป็นอันตราย หรือปรับปรุงคุณสมบัติของเชื้อเพลิงเพื่อป้องกันการสึกหรอของเครื่องยนต์เพิ่มเติม เป็นต้น
น้ำในน้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบิน
สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือเชื้อเพลิงเครื่องบินต้องปราศจากการปนเปื้อนของน้ำ ในระหว่างการบิน อุณหภูมิของเชื้อเพลิงในถังจะลดลงเนื่องจากอุณหภูมิต่ำในชั้นบรรยากาศด้านบน ทำให้เกิดการตกตะกอนของน้ำที่ละลายอยู่ในเชื้อเพลิง น้ำที่แยกตัวออกมาจะตกลงไปที่ก้นถังเนื่องจากมีความหนาแน่นมากกว่าเชื้อเพลิง เนื่องจากน้ำไม่ได้อยู่ในรูปสารละลายอีกต่อไป จึงสามารถก่อตัวเป็นหยดน้ำซึ่งสามารถเย็นตัวลงต่ำกว่า 0 °C (32 °F) ได้ หากหยดน้ำที่เย็นตัวลงเหล่านี้ชนกับพื้นผิว พวกมันอาจแข็งตัวและอาจทำให้ท่อทางเข้าเชื้อเพลิงอุดตันได้[ 30 ]นี่เป็นสาเหตุของ อุบัติเหตุ เที่ยวบินที่ 38 ของบริติชแอร์เวย์การกำจัดน้ำทั้งหมดออกจากเชื้อเพลิงนั้นทำได้ยาก ดังนั้นเครื่องบินพาณิชย์จึงมักใช้เครื่องทำความร้อนเชื้อเพลิงเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำในเชื้อเพลิงแข็งตัว
มีหลายวิธีในการตรวจจับน้ำในเชื้อเพลิงเครื่องบิน การตรวจสอบด้วยสายตาอาจตรวจพบความเข้มข้นสูงของน้ำแขวนลอย เนื่องจากจะทำให้เชื้อเพลิงมีลักษณะขุ่นมัว การทดสอบทางเคมีมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการตรวจจับน้ำอิสระในเชื้อเพลิงเครื่องบินใช้แผ่นกรองที่ไวต่อน้ำซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีเขียวหากเชื้อเพลิงมีน้ำอิสระเกินขีดจำกัดตามข้อกำหนดที่ 30 ppm (ส่วนต่อล้านส่วน) [ 31 ]
เชื้อเพลิงเครื่องบินรบ

องค์กรทางทหารทั่วโลกใช้ระบบการจำแนกประเภทหมายเลข JP (สำหรับ "เชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่น") ที่แตกต่างกัน บางระบบแทบจะเหมือนกับระบบที่ใช้ในพลเรือนและแตกต่างกันเพียงแค่ปริมาณของสารเติมแต่งบางชนิด เช่น Jet A-1 คล้ายกับJP-8และ Jet B คล้ายกับJP-4 [ 32 ] เชื้อเพลิงทางทหารอื่นๆ เป็นผลิตภัณฑ์เฉพาะทางขั้นสูงและได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงมาก
- เจพี-1
- เป็นเชื้อเพลิงเจ็ทรุ่นแรก[ 33 ]ที่กำหนดโดยรัฐบาลสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2487 (AN-F-32) เป็นเชื้อเพลิงเคโรซีนบริสุทธิ์ที่มีจุดวาบไฟ สูง (เมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องบิน) และจุดเยือกแข็งที่ −60 °C (−76 °F) ข้อกำหนดจุดเยือกแข็งต่ำจำกัดความพร้อมใช้งานของเชื้อเพลิง และในไม่ช้าก็ถูกแทนที่ด้วยเชื้อเพลิงเจ็ท "แบบกว้าง" อื่นๆ ซึ่งเป็นส่วนผสมของเคโรซีน-แนฟทาหรือเคโรซีน-น้ำมันเบนซิน นอกจากนี้ยังรู้จักกันในชื่อavtur อีก ด้วย
- เจพี-2
- JP-2 เป็นชนิดที่ล้าสมัยซึ่งพัฒนาขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง JP-2 มีจุดประสงค์เพื่อให้ผลิตได้ง่ายกว่า JP-1 เนื่องจากมีจุดเยือกแข็งสูงกว่า แต่ไม่เคยถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย[ 34 ]
- เจพี-3
- เป็นความพยายามที่จะปรับปรุงความพร้อมใช้งานของเชื้อเพลิงเมื่อเทียบกับ JP-1 โดยการขยายช่วงอุณหภูมิการกลั่นและลดความคลาดเคลื่อนของสิ่งเจือปนเพื่อให้มั่นใจได้ว่ามีการจัดหาอย่างเพียงพอ ในหนังสือIgnition! An Informal History of Liquid Rocket Propellantsของ เขา John D. Clarkได้อธิบายข้อกำหนดไว้ว่า "มีความเสรีอย่างน่าทึ่ง ด้วยช่วงอุณหภูมิการกลั่นที่กว้าง และมีข้อจำกัดที่อนุญาตเกี่ยวกับโอเลฟินและอะโรมาติกส์มากจนโรงกลั่นใดๆ ที่อยู่เหนือระดับหม้อกลั่นของโรงกลั่นเหล้าเถื่อน ในเคนตักกี้ สามารถเปลี่ยนน้ำมันดิบอย่างน้อยครึ่งหนึ่งให้เป็นเชื้อเพลิงเครื่องบินได้" [ 35 ]มันระเหยง่ายกว่า JP-2 และมีการสูญเสียจากการระเหยสูงในระหว่างการใช้งาน[ 34 ]
- เจพี-4
- เป็นส่วนผสมของน้ำมันก๊าดและน้ำมันเบนซินในอัตราส่วน 50-50 มีจุดวาบไฟ ต่ำ กว่า JP-1 แต่เป็นที่นิยมมากกว่าเนื่องจากหาได้ง่ายกว่า เป็นเชื้อเพลิง หลัก ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ระหว่างปี 1951 ถึง 1995 รหัสNATO คือ F-40 JP-4 ยังเป็นที่รู้จักในชื่อเชื้อเพลิงAVTAG/FSII (aviation turbine gasoline/fuel systems icing inhibitor) [ 12 ] [ 36 ]
- เจพี-5
- JP-5 เป็นเชื้อเพลิงเจ็ทสีเหลืองที่ใช้เคโรซีนเป็นส่วนประกอบหลัก พัฒนาขึ้นในปี 1952 สำหรับใช้ในเครื่องบินที่ประจำการอยู่บนเรือบรรทุกเครื่องบิน ซึ่งมีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้สูงเป็นพิเศษ JP-5 เป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของไฮโดรคาร์บอน ประกอบด้วย แอลเคนแนฟทีนและไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกมีน้ำหนัก 6.8 ปอนด์ต่อแกลลอนสหรัฐ (0.81 กก./ลิตร) และมีจุดวาบไฟ สูง (อย่างน้อย 60 °C หรือ 140 °F) [ 37 ]เนื่องจากสถานีฐานทัพอากาศของกองทัพเรือ สหรัฐ สถานีฐานทัพอากาศของนาวิกโยธิน และสถานีฐานทัพอากาศของหน่วยยามฝั่งบางแห่งมีทั้งเครื่องบินของกองทัพเรือที่ประจำการบนเรือและบนบก สถานีเหล่านี้จึงมักจะเติมเชื้อเพลิง JP-5 ให้กับเครื่องบินที่ประจำการบนฝั่งด้วย ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีสถานีเติมเชื้อเพลิงแยกต่างหากสำหรับ JP-5 และเชื้อเพลิงที่ไม่ใช่ JP-5 ในทำนองเดียวกัน จีนตั้งชื่อเชื้อเพลิงของกองทัพเรือว่า RP-5 [ 38 ]จุดเยือกแข็งของมันคือ −46 °C (−51 °F) และไม่มีสารป้องกันไฟฟ้าสถิต JP-5 เรียกอีกอย่างว่า NCI-C54784 รหัส NATO ของ JP-5 คือF-44นอกจากนี้ยังเรียกว่าเชื้อเพลิงAVCAT (aviation carrier turbine) [ 39 ]
- เชื้อเพลิง JP-4 และ JP-5 ซึ่งครอบคลุมโดย MIL-DTL-5624 และตรงตามข้อกำหนดของอังกฤษ DEF STAN 91-86 AVCAT/ FSII (เดิมคือ DERD 2452) [ 40 ]มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในเครื่องยนต์กังหัน ของเครื่องบิน เชื้อเพลิงเหล่านี้ต้องการสารเติมแต่งเฉพาะที่จำเป็นสำหรับเครื่องบินทหารและระบบเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์
- เจพี-6
- ได้รับการพัฒนาสำหรับ เครื่องยนต์ เทอร์โบเจ็ทแบบเผาไหม้หลังYJ93 ของ General Electricที่ใช้ในเครื่องบินXB-70 Valkyrie ของอเมริกาเหนือสำหรับการบินต่อเนื่องที่ความเร็ว Mach 3 มีลักษณะคล้ายกับ JP-5 แต่มีจุดเยือกแข็งต่ำกว่าและมีเสถียรภาพต่อการเกิดออกซิเดชันทางความร้อนที่ดีขึ้น เมื่อโครงการ XB-70 ถูกยกเลิก ข้อกำหนด JP-6, MIL-J-25656 ก็ถูกยกเลิกด้วยเช่นกัน[ 41 ]
- เจพี-7
- ได้รับการพัฒนาสำหรับ เครื่องยนต์ เทอร์โบเจ็ทเผาไหม้หลังPratt & Whitney J58ที่ใช้ในLockheed SR-71 Blackbirdสำหรับการบินต่อเนื่องที่ Mach 3+ มีจุดวาบไฟ สูง ที่จำเป็นเพื่อป้องกันการเดือดเนื่องจากความร้อนทางอากาศพลศาสตร์ เสถียรภาพทางความร้อนสูงพอที่จะป้องกันการสะสมของโค้กและวานิชเมื่อใช้เป็น ตัวกลาง ระบายความร้อนสำหรับระบบปรับอากาศและระบบไฮดรอลิกของเครื่องบินและอุปกรณ์เสริมของเครื่องยนต์[ 42 ]
- เจพี-8
- JP-8 เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินไอพ่น ซึ่งกองทัพสหรัฐฯ กำหนดและใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยระบุไว้ใน MIL-DTL-83133 และมาตรฐานการป้องกันประเทศของอังกฤษ 91-87 JP-8 เป็นเชื้อเพลิงที่ใช้เคโรซีนเป็นส่วนประกอบ กองทัพสหรัฐฯ ใช้ JP-8 เป็น "เชื้อเพลิงอเนกประสงค์" ทั้งในเครื่องบินที่ใช้เครื่องยนต์กังหันและยานพาหนะภาคพื้นดินที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซล เริ่มนำมาใช้ครั้งแรกที่ฐานทัพนาโตในปี 1978 รหัสของนาโตคือF-34นอกจากนี้ยังรู้จักกันในชื่อเชื้อเพลิง AVTUR/FSII (aviation turbine/fuel systems icing inhibitor) [ 12 ] [ 36 ]
- เจพี-9
- เป็นเชื้อเพลิงกังหันก๊าซสำหรับขีปนาวุธ โดยเฉพาะ ขีปนาวุธร่อน โทมาฮอว์กซึ่งประกอบด้วยTH-dimer (tetrahydrodimethyldicyclopentadiene) ที่ผลิตโดยการเติมไฮโดรเจนแบบเร่งปฏิกิริยาของ methylpentadiene dimer
- เจพี-10
- เป็นเชื้อเพลิงกังหันก๊าซสำหรับขีปนาวุธ โดยเฉพาะขีปนาวุธร่อนAGM-86 ALCM [ 43 ]ประกอบด้วยส่วนผสมของ (เรียงลำดับจากมากไปน้อย) เอนโด-เตตระไฮโดรไดไซโคลเพนตาไดอีน เอ็กโซ-เตตระไฮโดรไดไซโคลเพนตาไดอีน ( เชื้อเพลิงสังเคราะห์ ) และอะดาแมนเทนผลิตโดยการไฮโดรจิเนชันแบบเร่งปฏิกิริยาของไดไซโคลเพนตาไดอีนเชื้อเพลิงนี้เข้ามาแทนที่เชื้อเพลิง JP-9 โดยมีขีดจำกัดการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำลงที่ −65 °F (−54 °C) [ 43 ]นอกจากนี้ยังใช้ในขีปนาวุธร่อนความเร็วต่ำกว่าเสียง Tomahawk ที่ขับเคลื่อนด้วยเจ็ท[ 44 ]
- เจพีทีเอส
- เป็นการผสมผสานระหว่างน้ำมันจุดไฟถ่าน LF-1 และสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพการออกซิเดชันทางความร้อน ซึ่งเรียกอย่างเป็นทางการว่า "เชื้อเพลิงเจ็ทที่มีเสถียรภาพทางความร้อน" พัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2499 สำหรับ เครื่องยนต์ Pratt & Whitney J57ซึ่งใช้ขับเคลื่อนเครื่องบินสอดแนมLockheed U-2 [ 45 ]
- เชื้อเพลิงซิป
- หมายถึงเชื้อเพลิงพลังงานสูงชนิดทดลองที่มีส่วนประกอบของโบรอน ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อใช้กับเครื่องบินระยะไกล แต่เนื่องจากความเป็นพิษและสารตกค้างที่ไม่พึงประสงค์ ทำให้เชื้อเพลิงชนิดนี้ใช้งานได้ยาก การพัฒนาขีปนาวุธจึงทำให้การใช้งานหลักของเชื้อเพลิงซิปหมดไป
การใช้งานเครื่องยนต์ลูกสูบ
เชื้อเพลิงเครื่องบินมีความคล้ายคลึงกับเชื้อเพลิงดีเซล มาก และในบางกรณี อาจใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลได้ความเป็นไปได้ที่กฎหมายด้านสิ่งแวดล้อมจะห้ามการใช้เชื้อเพลิง avgas ที่มีสารตะกั่ว (เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบจุดประกายไฟ ซึ่งมักมีเตตระเอทิลลีด (TEL) ซึ่งเป็นสารพิษที่เติมเพื่อป้องกันการน็อคของเครื่องยนต์ ) และการขาดเชื้อเพลิงทดแทนที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกัน ทำให้ผู้ออกแบบเครื่องบินและองค์กรนักบินต้องมองหาเครื่องยนต์ทางเลือกสำหรับใช้ในเครื่องบินขนาดเล็ก[ 46 ]ส่งผลให้มีผู้ผลิตเครื่องยนต์เครื่องบินเพียงไม่กี่ราย โดยเฉพาะอย่างยิ่งThielertและAustro Engineที่เริ่มนำเสนอเครื่องยนต์ดีเซลสำหรับเครื่องบินที่ใช้เชื้อเพลิงเครื่องบิน ซึ่งอาจช่วยลดความซับซ้อนของโลจิสติกส์ในสนามบินโดยลดจำนวนประเภทเชื้อเพลิงที่จำเป็น เชื้อเพลิงเครื่องบินมีจำหน่ายในเกือบทุกที่ในโลก ในขณะที่ avgas มีจำหน่ายอย่างแพร่หลายเฉพาะในไม่กี่ประเทศที่มี เครื่องบิน การบินทั่วไป จำนวนมาก เครื่องยนต์ดีเซลอาจประหยัดเชื้อเพลิงได้มากกว่าเครื่องยนต์ avgas อย่างไรก็ตาม มีเครื่องยนต์ดีเซลสำหรับเครื่องบินเพียงไม่กี่เครื่องที่ได้รับการรับรองจากหน่วยงานด้านการบิน ปัจจุบันเครื่องยนต์ดีเซลสำหรับเครื่องบินไม่เป็นที่นิยมแล้ว แม้ว่าเครื่องยนต์ดีเซลแบบลูกสูบตรงข้ามสำหรับเครื่องบิน เช่น ตระกูล Junkers Jumo 205จะเคยถูกนำมาใช้ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองก็ตาม
น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินมักใช้ในยานพาหนะสนับสนุนภาคพื้นดินที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลในสนามบิน อย่างไรก็ตาม น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินมักมีคุณสมบัติในการหล่อลื่นต่ำกว่าน้ำมันดีเซล ซึ่งทำให้เกิดการสึกหรอมากขึ้นในอุปกรณ์ฉีดเชื้อเพลิง อาจจำเป็นต้องเติมสารเติมแต่งเพื่อฟื้นฟูคุณสมบัติการหล่อลื่น น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินมีราคาแพงกว่าน้ำมันดีเซล แต่ข้อได้เปรียบด้านโลจิสติกส์ของการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงชนิดเดียวสามารถชดเชยค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นได้ในบางสถานการณ์
น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินมีกำมะถันสูงกว่า โดยอาจมีปริมาณสูงถึง 1,000 ppm ซึ่งหมายความว่ามีคุณสมบัติในการหล่อลื่นที่ดีกว่า และในปัจจุบันไม่จำเป็นต้องเติมสารหล่อลื่นเพิ่มเติมเหมือนกับน้ำมันดีเซลที่ใช้ในท่อส่งทั่วไป การเปิดตัวน้ำมันดีเซลกำมะถันต่ำพิเศษ (Ultra Low Sulfur Diesel หรือ ULSD) ทำให้จำเป็นต้องใช้สารปรับปรุงคุณสมบัติการหล่อลื่น น้ำมันดีเซลที่ใช้ในท่อส่งก่อน ULSD สามารถมีกำมะถันได้สูงสุดถึง 500 ppm และเรียกว่าน้ำมันดีเซลกำมะถันต่ำ (Low Sulfur Diesel หรือ LSD) ในสหรัฐอเมริกา ปัจจุบัน LSD มีจำหน่ายเฉพาะในตลาดเครื่องจักรกลก่อสร้างนอกถนน หัวรถจักร และเรือเดินทะเลเท่านั้น เนื่องจากมีการออกกฎระเบียบของ EPA มากขึ้น โรงกลั่นหลายแห่งจึงใช้กระบวนการไฮโดรทรีตติ้งในการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบิน ซึ่งจำกัดคุณสมบัติการหล่อลื่นของน้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบิน ตามที่กำหนดโดยมาตรฐาน ASTM D445
JP-8ซึ่งคล้ายกับ Jet A-1 ถูกนำมาใช้ใน รถยนต์ดีเซล ของ NATOซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของนโยบายเชื้อเพลิงเดียว[ 47 ]
เชื้อเพลิงเจ็ทสังเคราะห์
เชื้อเพลิงสังเคราะห์ Fischer–Tropsch (FT) Synthesized Paraffinic Kerosene (SPK) ได้รับการรับรองให้ใช้ในฝูงบินการบินของสหรัฐอเมริกาและนานาชาติได้สูงสุดถึง 50% เมื่อผสมกับเชื้อเพลิงเจ็ททั่วไป[ 48 ]ณ สิ้นปี 2017 มีการรับรองเส้นทางอื่นอีกสี่เส้นทางสำหรับ SPK โดยมีชื่อเรียกและเปอร์เซ็นต์การผสมสูงสุดอยู่ในวงเล็บ: Hydroprocessed Esters and Fatty Acids (HEFA SPK, 50%); ไอโซพาราฟินสังเคราะห์จากน้ำตาลหมักไฮโดรโพรเซส (SIP, 10%); พาราฟินเคโรซีนสังเคราะห์บวกอะโรมาติก (SPK/A, 50%); แอลกอฮอล์เป็นเจ็ท SPK (ATJ-SPK, 30%) ทั้ง FT และ HEFA SPK ที่ผสมกับ JP-8 ได้รับการระบุไว้ใน MIL-DTL-83133H
เชื้อเพลิงเจ็ทสังเคราะห์บางชนิดแสดงให้เห็นถึงการลดลงของมลพิษ เช่น SOx, NOx, ฝุ่นละออง และบางครั้งก็รวมถึงการปล่อยคาร์บอนด้วย[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] คาดว่าการใช้เชื้อเพลิงเจ็ทสังเคราะห์จะช่วยเพิ่มคุณภาพอากาศรอบสนามบิน ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อสนามบินในเขตเมือง[ 54 ]
สายการ บิน Qatar Airwaysเป็นสายการบินแรกที่ให้บริการเที่ยวบินเชิงพาณิชย์โดยใช้เชื้อเพลิงเจ็ทสังเคราะห์แบบ Gas to Liquid (GTL) ผสมกับเชื้อเพลิงเจ็ททั่วไปในอัตราส่วน 50:50 น้ำมันก๊าดสังเคราะห์ที่ได้จากก๊าซธรรมชาติสำหรับเที่ยวบิน 6 ชั่วโมงจากลอนดอนไปยังโดฮามาจากโรงงาน GTL ของ Shell ในเมืองบินตูลูประเทศมาเลเซีย[ 55 ]เที่ยวบินแรกของโลกที่ใช้เชื้อเพลิงเจ็ทสังเคราะห์เพียงอย่างเดียวคือเที่ยวบินจากสนามบินนานาชาติ Lanseriaไปยังสนามบินนานาชาติ Cape Town เมื่อ วันที่ 22 กันยายน 2010 เชื้อเพลิงดังกล่าวได้รับการพัฒนาโดยSasol [ 56 ]
นักเคมีHeather Willauerกำลังนำทีมวิจัยที่ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือสหรัฐฯพัฒนากระบวนการผลิตเชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่นจากน้ำทะเล เทคโนโลยีนี้ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าในการแยกออกซิเจน (O₂ )และไฮโดรเจน (H₂ )ออกจากน้ำทะเลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ ตามด้วย ขั้นตอน การโอลิโกเมอไรเซชันซึ่งคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และไฮโดรเจนจะรวมกันเป็นไฮโดรคาร์บอนสายยาว โดยใช้ซีโอไลต์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา คาดว่าเทคโนโลยีนี้จะถูกนำไปใช้กับเรือรบของกองทัพเรือสหรัฐฯ ในช่วงปี 2020 โดยเฉพาะเรือบรรทุกเครื่องบินพลังงานนิวเคลียร์[ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]
เมื่อวันที่ 8 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2564 เที่ยวบินโดยสารประจำการเที่ยวแรกของโลกได้บินโดยใช้เชื้อเพลิงเคโรซีนสังเคราะห์จากแหล่งที่ไม่ใช่เชื้อเพลิงฟอสซิล เคโรซีนสังเคราะห์ 500 ลิตรถูกผสมกับเชื้อเพลิงเครื่องบินปกติ เคโรซีนสังเคราะห์ผลิตโดย Shell และเที่ยวบินนี้ดำเนินการโดย KLM [ 63 ]
การทดสอบเชื้อเพลิงสังเคราะห์ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ
เมื่อวันที่ 8 สิงหาคม 2550 ไมเคิล วินน์เลขาธิการกองทัพอากาศ ได้รับรองว่าเครื่องบิน B-52H สามารถใช้เชื้อเพลิงผสม FT ได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งถือเป็นการสิ้นสุดโครงการทดสอบอย่างเป็นทางการ โครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการริเริ่มเชื้อเพลิงที่มั่นคงของกระทรวงกลาโหม ซึ่งเป็นความพยายามในการพัฒนาแหล่งพลังงานภายในประเทศที่ปลอดภัยสำหรับความต้องการด้านพลังงานของกองทัพ เพนตากอนหวังที่จะลดการใช้น้ำมันดิบจากผู้ผลิตต่างประเทศและจัดหาเชื้อเพลิงการบินประมาณครึ่งหนึ่งจากแหล่งทางเลือกภายในปี 2559 เมื่อเครื่องบิน B-52 ได้รับการอนุมัติให้ใช้เชื้อเพลิงผสม FT แล้ว กองทัพอากาศสหรัฐฯ จะใช้โปรโตคอลการทดสอบที่พัฒนาขึ้นในระหว่างโครงการเพื่อรับรองเครื่องบินBoeing C-17 Globemaster IIIและจากนั้นเครื่องบินRockwell B-1B Lancerให้สามารถใช้เชื้อเพลิงดังกล่าวได้ เพื่อทดสอบเครื่องบินทั้งสองลำนี้ กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้สั่งซื้อเชื้อเพลิง FT จำนวน 281,000 แกลลอนสหรัฐ (1,060,000 ลิตร) กองทัพอากาศสหรัฐฯ มีแผนที่จะทดสอบและรับรองเครื่องบินทุกลำในคลังของตนให้สามารถใช้เชื้อเพลิงดังกล่าวได้ภายในปี 2011 นอกจากนี้ยังจะจัดหาเชื้อเพลิงกว่า 9,000 แกลลอนสหรัฐ (34,000 ลิตร; 7,500 แกลลอนอังกฤษ) ให้แก่NASAเพื่อทดสอบในเครื่องบินและเครื่องยนต์ต่างๆ อีกด้วย
กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้รับรองให้เครื่องบิน B-1B, B-52H, C-17, Lockheed Martin C-130J Super Hercules , McDonnell Douglas F-4 Phantom (ในฐานะ โดรนเป้าหมาย QF-4 ), McDonnell Douglas F-15 Eagle , Lockheed Martin F-22 RaptorและNorthrop T-38 Talonใช้เชื้อเพลิงผสมสังเคราะห์[ 64 ]
เครื่องบิน C-17 Globemaster III, F-16 และ F-15 ของกองทัพอากาศสหรัฐฯได้รับการรับรองให้ใช้เชื้อเพลิงเจ็ทหมุนเวียนที่ผ่านกระบวนการไฮโดรทรีตเมนต์แล้ว[ 65 ] [ 66 ]กองทัพอากาศสหรัฐฯ วางแผนที่จะรับรองเครื่องบินกว่า 40 รุ่นให้ใช้เชื้อเพลิงที่ได้จากน้ำมันเสียและพืชภายในปี 2013 [ 66 ]กองทัพบกสหรัฐฯถือเป็นหนึ่งในลูกค้าเชื้อเพลิงชีวภาพรายใหญ่ไม่กี่รายที่มีศักยภาพที่จะเพิ่มปริมาณการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพให้ได้ตามที่ต้องการเพื่อลดต้นทุน[ 66 ]กองทัพเรือสหรัฐฯยังได้ทดสอบบินเครื่องบินBoeing F/A-18E/F Super Hornetที่ได้รับฉายาว่า "Green Hornet" ด้วยความเร็ว 1.7 เท่าของความเร็วเสียงโดยใช้เชื้อเพลิงชีวภาพผสม[ 66 ]สำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านการป้องกันประเทศ (DARPA) ได้ให้ทุนสนับสนุนโครงการมูลค่า 6.7 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ร่วมกับHoneywell UOPเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีในการสร้างเชื้อเพลิงเจ็ทจากวัตถุดิบชีวภาพสำหรับใช้โดยกองทัพสหรัฐฯ และนาโต[ 67 ]
ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2554 เครื่องบินรบ F-15E Strike Eagle ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ จำนวน 4 ลำ ได้บินผ่านพิธีเปิดการแข่งขันเบสบอลของทีมPhiladelphia Philliesโดยใช้เชื้อเพลิงเจ็ตแบบดั้งเดิมผสมกับเชื้อเพลิงชีวภาพสังเคราะห์ การบินผ่านครั้งนี้ถือเป็นประวัติศาสตร์ เนื่องจากเป็นการบินผ่านครั้งแรกที่ใช้เชื้อเพลิงชีวภาพในกระทรวงกลาโหม[ 68 ]
เชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับเครื่องบินเจ็ท
อุตสาหกรรมการขนส่งทางอากาศมีส่วนรับผิดชอบต่อ การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากมนุษย์ 2–3 เปอร์เซ็นต์[ 69 ]โบอิ้งประเมินว่าเชื้อเพลิงชีวภาพสามารถลด การปล่อย ก๊าซเรือนกระจก ที่เกี่ยวข้องกับการบิน ได้ 60 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ หนึ่งในวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ซึ่งได้รับความสนใจจากสื่อมากกว่าวิธีอื่นๆ คือการผสมเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่ได้จากสาหร่ายกับเชื้อเพลิงเครื่องบินที่มีอยู่[ 70 ]
- Green Flight International กลายเป็นสายการบินแรกที่ใช้เครื่องบินเจ็ทที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงชีวภาพ 100% เที่ยวบินจากสนามบิน Reno Steadในเมือง Stead รัฐเนวาดา ใช้เครื่องบินAero L-29 Delfínโดยมี Carol Sugars และ Douglas Rodante เป็นนักบิน[ 71 ]
- โบอิ้งและแอร์นิวซีแลนด์กำลังร่วมมือกับ Tecbio [ 72 ] Aquaflow Bionomic และผู้พัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับเครื่องบินเจ็ทรายอื่น ๆ ทั่วโลก
- Virgin Atlanticประสบความสำเร็จในการทดสอบเชื้อเพลิงชีวภาพผสมที่ประกอบด้วยถั่วบาบาสซูและมะพร้าว 20 เปอร์เซ็นต์ และเชื้อเพลิงเจ็ททั่วไป 80 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งป้อนให้กับเครื่องยนต์เดียวใน เที่ยวบิน 747จากลอนดอนฮีทโธรว์ไปยังอัมสเตอร์ดัมสคิปโฮล[ 73 ]
- กลุ่มพันธมิตรที่ประกอบด้วยโบอิ้งศูนย์วิจัยเกล็น ของนาซา บริษัทMTU Aero Engines (เยอรมนี) และห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพอากาศ สหรัฐฯ กำลังดำเนินการพัฒนาเชื้อเพลิงผสมสำหรับเครื่องบินเจ็ทที่มีเชื้อเพลิงชีวภาพในปริมาณมาก[ 74 ]
- สายการบินบริติชแอร์เวย์และเวโลซิสได้ร่วมมือกันในสหราชอาณาจักรเพื่อออกแบบโรงงานหลายแห่งที่แปลงขยะในครัวเรือนให้เป็นเชื้อเพลิงเครื่องบิน[ 75 ]
- มีการบินด้วยเชื้อเพลิงชีวภาพเชิงพาณิชย์และทางทหารจำนวน 24 เที่ยวบินโดยใช้“Green Jet Fuel” ของ Honeywell ซึ่งรวมถึงเครื่องบิน F/A-18 Hornet ของกองทัพเรือด้วย [ 76 ]
- ในปี 2554 United Continental Holdingsเป็นสายการบินแรกของสหรัฐอเมริกาที่ให้บริการเที่ยวบินเชิงพาณิชย์แก่ผู้โดยสารโดยใช้เชื้อเพลิงชีวภาพขั้นสูงที่ยั่งยืนผสมกับเชื้อเพลิงเจ็ทแบบดั้งเดิมที่ได้จากปิโตรเลียมSolazymeได้พัฒนาน้ำมันสาหร่ายซึ่งกลั่นโดยใช้เทคโนโลยี UOP ของ Honeywell ให้เป็นเชื้อเพลิงเจ็ทเพื่อใช้ในการขับเคลื่อนเที่ยวบินเชิงพาณิชย์[ 77 ]
Solazymeผลิตเชื้อเพลิงเจ็ทที่ได้จากสาหร่าย 100 เปอร์เซ็นต์เป็นครั้งแรกของโลก ซึ่งก็คือ Solajet สำหรับการใช้งานทั้งในเชิงพาณิชย์และทางทหาร[ 78 ]

ราคาน้ำมันเพิ่มขึ้นประมาณห้าเท่าตั้งแต่ปี 2546 ถึง 2551 ทำให้เกิดความกังวลว่าการผลิตปิโตรเลียมทั่วโลกจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้ทัน ข้อเท็จจริงที่ว่ามีทางเลือกอื่นน้อยมากสำหรับ เชื้อเพลิงการบินนอกเหนือ จากปิโตรเลียมทำให้การค้นหาทางเลือกอื่น มีความเร่งด่วน มากขึ้น สายการบิน 25 แห่งล้มละลายหรือหยุดดำเนินการในช่วงหกเดือนแรกของปี 2551 ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากต้นทุนเชื้อเพลิง[ 79 ]
ในปี 2558 ASTM ได้อนุมัติการแก้ไขข้อกำหนด D1655 มาตรฐานข้อกำหนดสำหรับเชื้อเพลิงกังหันการบิน เพื่ออนุญาตให้มี FAME ( เมทิลเอสเตอร์ของกรดไขมัน ) ได้สูงสุด 50 ppm (50 มก./กก.) ในเชื้อเพลิงเจ็ท เพื่อให้สามารถปนเปื้อนข้ามจากการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพได้มากขึ้น[ 80 ]
ปริมาณการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินทั่วโลก
ความต้องการเชื้อเพลิงเครื่องบินทั่วโลกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ปี 1980 การบริโภคเพิ่มขึ้นมากกว่าสามเท่าใน 30 ปี จาก 1,837,000 บาร์เรลต่อวันในปี 1980 เป็น 5,220,000 บาร์เรลต่อวันในปี 2010 [ 81 ]ประมาณ 30% ของการบริโภคเชื้อเพลิงเครื่องบินทั่วโลกอยู่ในสหรัฐอเมริกา (1,398,130 บาร์เรลต่อวันในปี 2012)
การเก็บภาษี
มาตรา 24 ของอนุสัญญาชิคาโกเกี่ยวกับการบินพลเรือนระหว่างประเทศลงวันที่ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2487 กำหนดว่า เมื่อบินจากรัฐภาคีหนึ่งไปยังอีกรัฐภาคีหนึ่ง เชื้อเพลิงที่อยู่บนเครื่องบินอยู่แล้วจะไม่ถูกเก็บภาษีโดยรัฐที่เครื่องบินลงจอด หรือโดยรัฐที่เครื่องบินบินผ่านน่านฟ้าของตน ทั้งนี้เพื่อป้องกันการเก็บภาษีซ้ำซ้อน บางครั้งมีการเสนอว่าอนุสัญญาชิคาโกห้ามการเก็บภาษีเชื้อเพลิงการบิน อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ถูกต้อง อนุสัญญาชิคาโกไม่ได้ห้ามการเก็บภาษีเชื้อเพลิงสำหรับเที่ยวบินภายในประเทศ หรือการเติมเชื้อเพลิงก่อนเที่ยวบินระหว่างประเทศ[ 82 ] : 22
บางครั้งมีการกล่าวกันว่ามาตรา 15 ของอนุสัญญาชิคาโกห้ามการเก็บภาษีน้ำมันเชื้อเพลิง มาตรา 15 ระบุว่า: "รัฐภาคีใด ๆ จะไม่เรียกเก็บค่าธรรมเนียม ค่าสมาชิก หรือค่าใช้จ่ายอื่นใด เฉพาะในส่วนที่เกี่ยวกับสิทธิในการผ่านแดนหรือการเข้าหรือออกจากดินแดนของตนของอากาศยานของรัฐภาคีใด ๆ หรือบุคคลหรือทรัพย์สินที่อยู่ในนั้น" อย่างไรก็ตาม ICAO แยกความแตกต่างระหว่างค่าใช้จ่ายและภาษี และมาตรา 15 ไม่ได้ห้ามการเรียกเก็บภาษีโดยไม่มีการให้บริการ[ 82 ] : 23
ในสหภาพยุโรป เชื้อเพลิงการบินเชิงพาณิชย์ได้รับการยกเว้นภาษีตามคำสั่งการเก็บภาษีพลังงานปี 2546 [ 83 ]ประเทศสมาชิกสหภาพยุโรปอาจเก็บภาษีเชื้อเพลิงเครื่องบินผ่านข้อตกลงทวิภาคี อย่างไรก็ตาม ไม่มีข้อตกลงดังกล่าว[ 82 ]
ในสหรัฐอเมริกา รัฐส่วนใหญ่ เก็บภาษี น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบิน[ 84 ]
ผลกระทบต่อสุขภาพ
อันตรายต่อสุขภาพโดยทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสเชื้อเพลิงเครื่องบินจะแตกต่างกันไปตามส่วนประกอบ ระยะเวลาการสัมผัส (เฉียบพลันเทียบกับระยะยาว) เส้นทางการให้ยา (ทางผิวหนัง เทียบกับทางระบบหายใจ เทียบกับทางปาก) และระยะการสัมผัส (ไอระเหย เทียบกับละอองลอย เทียบกับเชื้อเพลิงดิบ) [ 85 ] [ 86 ]เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่ใช้เคโรซีนเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนซึ่งอาจมีสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอะลิฟาติกและอะโรมาติกมากถึง 260 ชนิดขึ้นไป รวมถึงสารพิษ เช่น เบนซีน เอ็น-เฮกเซน โทลูอีน ไซลีน ไตรเมทิลเพนเทน เมทอกซีเอทานอล และแนฟทาลีน[ 86 ]แม้ว่าค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของการสัมผัสเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนมักจะต่ำกว่าขีดจำกัดการสัมผัสที่แนะนำ แต่การสัมผัสสูงสุดอาจเกิดขึ้นได้ และผลกระทบต่อสุขภาพจากการสัมผัสในที่ทำงานยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ หลักฐานเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพของเชื้อเพลิงเครื่องบินมาจากรายงานเกี่ยวกับผลกระทบทางชีวภาพทั้งชั่วคราวและต่อเนื่องจากการสัมผัสแบบเฉียบพลัน กึ่งเรื้อรัง หรือเรื้อรังของมนุษย์หรือสัตว์ต่อเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่ใช้เคโรซีนเป็นส่วนประกอบ หรือสารเคมีที่เป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงเหล่านี้ หรือผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิง ผลกระทบที่ศึกษาได้แก่มะเร็งโรคผิวหนังความ ผิดปกติ ของระบบทางเดินหายใจ [ 87 ]ความผิดปกติของ ระบบภูมิคุ้มกันและระบบเลือด [ 88 ]ผลกระทบต่อระบบประสาท[ 89 ] ความผิดปกติ ทางการมองเห็นและการได้ยิน [ 90 ] [ 91 ]โรคไตและตับ โรคหัวใจ และหลอดเลือด ความผิดปกติของระบบทางเดินอาหารผลกระทบต่อพันธุกรรมและการเผาผลาญ[ 86 ] [ 92 ]
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
อ่านเพิ่มเติม
- ชมิดต์, เอคคาร์ต ดับเบิลยู. (2022) "เชื้อเพลิงเครื่องบิน". สารานุกรมเชื้อเพลิงเหลว . เดอ กรอยเตอร์. หน้า 3497– 3592. ดอย : 10.1515/9783110750287-030 . ไอเอสบีเอ็น 978-3-11-075028-7.
ลิงก์ภายนอก
- ประวัติความเป็นมาของเชื้อเพลิงเครื่องบินไอเจ็ต
- มิล-ดีทีแอล-5624ยู
- มิล-ดีทีแอล-83133เอช
- คุณสมบัติของเชื้อเพลิงการบิน ปี 1983 ; เก็บถาวรเมื่อ 2012-07-22 ที่Wayback Machine
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เชื้อเพลิงเครื่องบิน
น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบิน หรือ น้ำมันเชื้อเพลิงกังหันอากาศยาน ( ATF หรือย่อว่า avtur ) เป็น น้ำมันเชื้อเพลิง ชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อใช้ใน เครื่องบิน ที่ขับเคลื่อนด้วย...
ประวัติศาสตร์
เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินที่ใช้ เครื่องยนต์ลูกสูบ (โดยทั่วไปคือ น้ำมันเบนซิน ออกเทน สูง ที่เรียกว่า avgas ) มี ความระเหย สูง เพื่อปรับปรุง คุณสมบัติ การเผาไหม้ และ มีอุณหภูมิการจุดระเบิดเอง สูง เพื่อป้องกัน การจุดระเบิด...
มาตรฐาน
เชื้อเพลิงเครื่องบินส่วนใหญ่ที่ใช้ตั้งแต่สิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สองเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้เคโรซีนเป็นหลัก มาตรฐานเชื้อเพลิงเครื่องบินทั้งของอังกฤษและอเมริกาได้รับการกำหนดขึ้นครั้งแรกเมื่อสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง...
เจ็ท เอ/เอ-1
เชื้อเพลิง Jet A ถูกใช้ในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ทศวรรษ 1950 และโดยทั่วไปแล้วจะไม่สามารถหาได้นอกสหรัฐอเมริกา [ 7 ] และสนามบินบางแห่งในแคนาดา เช่น โตรอนโต มอนทรีออล และแวนคูเวอร์ [ 8 ] ใน ขณะ ที่ เชื้อเพลิง Jet A - 1 เป็น เชื้อเพลิง มาตรฐานที่ใช้กันส่วนใหญ่ในโลก [...

