Введение

Специальное реактивное топливо для сверхзвуковых самолетов и перспективных разработок

Турбиновое топливо с низкой летучестью JP 7, обычно известное как JP 7 (ранее называлось Jet Propellant 7 до MIL DTL 38219) – это специализированный тип реактивного топлива, разработанный в 1955 году для Военно-воздушных сил США (USAF) для использования в сверхзвуковых военных самолетах, включая SR-71 Blackbird. Как и в случае с SR-71, конструкция X-51A подвергает это топливо глубокому охлаждению (охлаждение осуществляется длительным дозвуковым полетом в стратосфере перед разгоном до сверхзвуковых скоростей). Затем, во время сверхзвукового полета, топливо нагревается, циркулируя через теплообменники, которые передают ему тепловую нагрузку от внутренних отсеков планера. После этого топливо прокачивается через вращающиеся механические детали двигателей и вспомогательное механическое оборудование, обеспечивая смазку и охлаждение. Наконец, при температуре, близкой к нулю, оно подается в топливные форсунки двигателей.

История

Для работы двигателя JT11D-20 требуется специальное топливо. Это топливо служит не только источником энергии, но и используется в гидравлической системе двигателя. Во время полета на высоких числах Маха топливо также отводит тепло от различных бортовых и двигательных агрегатов, которые в противном случае перегрелись бы из-за высоких температур. Это требует применения топлива с высокой термической стабильностью, чтобы предотвратить его разложение и образование кокса и лака в топливных магистралях. Высокое число люминометров…

Состав

JP 7 – это сложная смесь, состоящая главным образом из углеводородов, включая алканы, циклоалканы, алкилбензолы, инданы/тетралины и нафталины, с добавлением фторуглеродов для улучшения смазывающих свойств, окислителя для более эффективного сгорания и соединения, содержащего цезий, известного как A 50, которое предназначено для маскировки радиолокационной и инфракрасной сигнатур выхлопной струи. SR 71 Blackbirds потребляли приблизительно топлива в час полета. JP 7 уникален тем, что это не традиционное дистиллятное топливо, а создается из специальных компонентов для обеспечения очень низкой (<3%) концентрации легколетучих компонентов, таких как бензол или толуол, и практически полного отсутствия примесей серы, кислорода и азота. Он обладает низким давлением паров и высокой термической окислительной стабильностью. Топливо должно эффективно работать в широком диапазоне температур: от почти замерзания на большой высоте до высоких температур конструкции самолета и деталей двигателя, охлаждаемых им на высокой скорости. Его летучесть должна быть достаточно низкой, чтобы предотвратить воспламенение при этих высоких температурах. Очень низкая летучесть и относительная трудность воспламенения JP 7 требовали впрыска триэтилборана (TEB) в двигатель для инициирования сгорания и обеспечения работы форсажной камеры в полете. SR 71 имел ограниченный запас TEB и, следовательно, ограниченное количество доступных "порций" TEB (обычно 16) для повторных запусков, которыми необходимо было тщательно управлять во время длительных полетов, включающих несколько этапов дозаправки на относительно небольшой высоте и обычного крейсерского полета на большой высоте.