解放军后勤观念仍落后:美军汽车飞机都烧航空煤油

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楼主 2022-01-11 09:45:27
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在军事动力装备上,车辆和飞机在20世纪初期以来,其燃料发展一度走上了不同的方向——这和发动机结构形式的演变、两者的使用环境(飞机在高空,环境温度很低)有非常大的关系。


在以活塞内燃机为发动机主要结构形式的车辆上,出于简化燃料种类、特别是淘汰高风险(易蒸发、易起火)燃料的需求,军用燃料的主流是柴油取代了汽油;比如国内现在的专门为军用开发的车辆,其动力系统设计绝大多数设计都是基于-10号军用柴油。



图:发动机结的不同,是军用车辆和飞机燃料发展方向变化不一致的根本原因之一


而在飞机上则有所不同,它对于性能的强调(比如凝固点)压倒了其它方面的需求;因此在活塞机时代,飞机燃油的淘汰趋势和车辆是相逆的——航空汽油淘汰了航空柴油。直到二战末期,涡轮喷气发动机开始兴起以后,军用飞机燃料的主流才转向介于汽柴油之间的煤油型燃料;但是由于军事飞行训练中还经常用到廉价的活塞发动机飞机,因此在今天,航空汽油仍然未被军队全面淘汰。


图:作为特例,虽然少数车辆——比如M1坦克,也会采用衍生自飞机涡轮发动机的燃气轮机,但是为了和其它主力车辆保持燃料通用,反而最初设计时主要考虑用柴油。


在冷战时期,特别是60年代的越战中;汽车、飞机需要多种燃料的问题,给美军造成了非常大的后勤困扰——大批的车辆和飞机需要用油,然而却经常这种油供不应求,另一种油却乏人问津;由此导致的油料补给跟不上引起车辆飞机无法出动,进而引发作战失利的情况非常多。


在血的教训下,美军提出了“战场单一燃料”的概念;要求在战场环境下,所有的地面车辆和航空装备,全部使用同一种燃料。随后美军花了好几年的时间,征求柴油机、喷油泵、油料企业的意见,并在大量柴油发动机上展开针对汽车烧航空煤油的的考察试验,以确立起新型发动机、新型航空煤油的相关标准。


图:航空煤油是个很大的类别,目前美军已经开始广泛使用最新一代的JP-8+100燃油


在1975-1987年间,这项研究取得了非常大的进展;,进一步被收录到美军标AR-703-1中。特别是在1989年开始,,动用了2875台柴油车辆,烧掉了1779万升航空煤油,总行驶里程达到422万公里,到1991年9月试验结束时,没有出现任何无法克服的问题。


在1991年1月爆发的海湾战争开始,美军开始大量在实战中试验车辆、飞机、军舰全部使用同一品种的航空煤油,取得了很大的成功;爆发出的一些问题,后来均被证实与燃料本身无关,而是由三种特殊燃油泵以及不当维护和过度使用引发。在后来的阿富汗战争和海地维和任务中,美军和北约均以航空煤油为单一燃料。


图:战机和车辆通用燃油的情况下,飞机出动的速度就能提升很多


国内对于活塞内燃机使用航空煤油的学术研究起步很晚,在1988年首先由史绍熙院士在x2015柴油机上进行了试验;但此后的燃料通用化研究基本停留在理论阶段,主要限于跟踪报道美军的相关进展;只有少量单位进行了数量不大、而且不成系统化、缺乏持续性和深入性的研究。


比如2009年南航大学基于某国防预研项目,用小型两冲程汽油机做煤油燃烧试验;2013年无锡油泵油嘴研究所,在自主共轨系统的可靠性研究工作中,实验了柴油机燃烧纯煤油共计110小时。


实际上在某些情况下——特别是空军的场站等机构,车辆使用柴油和报废航空煤油的混合油是很常见的事情;但是航空煤油和常见柴油的性质仍然有显著区别,要保证长期的可靠使用,需要同时针对发动机和燃油成分进行深入研究和优化。在这方面,中国需要奋起直追。


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