для чего самолеты вырабатывают топливо
Зачем самолеты сбрасывают топливо в полете? Достигает ли керосин земли?
Иногда прямо из иллюминатора можно наблюдать такую картину: сброс топлива во время полета.
Shutterstock
Зачем самолеты это делают, «льется» ли керосин прямо нам на голову и вредит ли экологии? Разбираемся вместе с Anews.
Когда и зачем самолеты сбрасывают топливо?
Сброс топлива в небе – это быстрый способ «облегчить» самолет на десятки тонн, чтобы совершить безопасную внеплановую посадку. То есть происходит это не регулярно, а лишь изредка при экстренной необходимости. Да и не на всех лайнерах в принципе есть система сброса.
Дело в том, что при любой посадке самолет обычно должен весить меньше, чем было разрешено при взлете. В большинстве случаев масса снижается за счет того, что топливо, рассчитанное на дальность рейса, просто вырабатывается во время полета.
Но бывают нештатные ситуации, когда самолет должен сесть раньше, чем выработает топливо: неполадки на борту, кому-то стало плохо, кто-то учинил дебош и т.д. Тогда не остается ничего другого, как сбросить лишний керосин. Либо наматывать круги над аэропортом, сжигая топливо, если нет системы экстренного сброса.
Flightradar24, Pikabu.ru / Zzxxdd
Почему самолет должен быть легче при посадке?
Для каждого самолета рассчитывается своя предельно допустимая норма массы, чтобы он мог безопасно взлететь и приземлиться. Перегруз грозит критической поломкой конструкций шасси и тормозной системы, вплоть до катастрофы с пожаром и гибелью всех на борту.
Максимальная посадочная масса меньше, чем взлетная по той простой причине, что при посадке нагрузка на шасси и тормоза гораздо выше, чем при взлете. Тренированный человек может проверить это на себе: подпрыгивать вверх с очень тяжелым рюкзаком за плечами будет легче для ног, чем спрыгивать с высоты вниз с тем же весом.
Shutterstock
В принципе, в современных лайнерах конструкции рассчитаны выдержать экстренную посадку с перегрузом. Но пилоты идут на такое лишь в крайних случаях, когда необходимость срочной посадки перевешивает все прочие возможности.
Опасность еще и в том, что перегруженному самолету может не хватить длины полосы для торможения.
Shutterstock
В любом случае, даже благополучная посадка с перегрузом не проходит даром для конструкций. После специального техосмотра самолет могут списать.
Как сливается топливо? Может ли оно попасть в двигатель?
Обычно пилоты запрашивают разрешение на сброс у диспетчеров аэропорта, где будет внеплановая посадка. Те определяют безопасную высоту и место – подальше от густонаселенных районов и желательно над крупным водоемом.
Сброс происходит через сливные горловины в задней части крыльев. На определенном уровне поток перекрывается, что защищает от избыточного слива.
Трубка аварийного слива на крыле Airbus A340-311. Wikimedia / lahiru k
Может ли топливо попасть в турбину? Практически без шансов. Слив расположен достаточно далеко, а струя достаточно компактна и с учетом скорости полета неспособна рассеяться настолько, чтобы попасть в воздухозаборник двигателя спереди крыла.
Однако сброшенное топливо опасно для других самолетов, поэтому диспетчеры расчищают воздушное пространство на несколько километров вокруг.
Достигает ли топливо земли? Опасен ли сброс для экологии?
Многие люди, особенно живущие вблизи аэропортов, считают, что сброс топлива крайне вреден, что керосин оседает на их домах, загрязняет поля и леса и чуть ли не льется на голову. Тревоги добавляют громкие протесты «зеленых» и раздутые заголовки СМИ.
Так было, например, в 2016-м, когда французский лайнер вынужденно сбросил топливо над лесом Фонтенбло. Причем особенно горлопанили почему-то российские телеканалы: «Пилоты Air France слили десятки тонн керосина на заповедник под Парижем» – как будто те злостно устроили экологическую катастрофу масштабов Чернобыля. Однако даже возмущенные французские СМИ отмечали, что топливо, к счастью, испарилось, не достигнув земли.
Конечно, нельзя сказать, что сброс топлива абсолютно безвреден. Но это и не жуткое бедствие, тем более что случается редко.
Во время этого процесса и после на землю не льется «керосиновый дождь», потому что диспетчеры направляют лайнер на безопасную высоту, где оно рассеивается в мелкий туман и испаряется. Если что-то и достигает земли, то незначительные частицы. Иногда может чувствоваться керосиновый запах, это допустимо.
В целом, на улице обычного большого города вы подвергаетесь токсинам куда больше, чем в зоне сброса топлива с самолета.
Для чего самолеты вырабатывают топливо
Зачем самолёт вырабатывает топливо перед посадкой?
Зачем самолёт вырабатывает топливо перед посадкой? В каких ситуациях возникает необходимость сброса топлива?
Довольно часто из средств массовой информации мы слышим, что самолёт при совершении экстренной посадки, вырабатывал топливо.
Также и при совершении обычных рейсов, довольно часто бывает: самолет не совершает посадку сразу, а делает несколько дополнительных кругов, тем самым также вырабатывая топливо. А зачем он это делает?
Почему самолет должен быть легче при посадке? Зачем ему необходимо выработать топливо перед посадкой?
Давайте вернемся к вопросу о том, зачем самолёту быть легче при посадке. Все просто: при конструировании каждой модели самолёта, конструкторы рассчитывают предельно допустимую массу, которой самолёт должен обладать при взлете и посадке. Вспомните – не зря же нам взвешивают багаж перед посадкой, а это тоже составляющая веса самолёта.
Соблюдать данные нормативы необходимо для того, чтобы не допустить перегруз, который, как следствие, может привести к поломки шасси, а также тормозной системы. А наличие таких неполадок, сами понимаете к чему ведет – катастрофа и гибель людей.
При этом необходимо отметить, что максимальная посадочная масса намного меньше, чем та, которая допускается при взлете. Но стоит отметить, что современные самолёты могут совершить внештатную посадку и при наличии перегруза. Однако делается это крайне редко, т.к. риски очень велики.
Перегруз усугубляет ситуацию еще и тем, что он может увеличить время торможения и, соответственно, самолёту может просто не хватить длины полосы для торможения.
В каких ситуациях возникает необходимость сброса топлива?
Процесс сброса топлива в воздухе – это довольно простой и быстрой способ снизить вес самолёта, порой даже на десятки тонн. Это необходимо, чтобы самолёт мог совершить внеплановую посадку в безопасном режиме. Стоит отметить, что такие ситуации возникают не часто, а, как правило довольно редко, когда возникают внештатные ситуации и существует необходимость посадки самолёта.
Здесь ситуация следующая: каждый самолёт должен иметь установленный для него вес, разрешённый при посадке, и данный критерий должен неукоснительно соблюдаться, т.к. от этого зависит безопасность самого полёта и, как его завершение – комфортная посадка. Да, вес самолёта при посадке должен быть намного меньше, чем тот, который существует у него при взлете.
Поэтому, в основном, чтобы обеспечить соблюдение данного критерия, самолёт в период своего полёта, старается отработать тот объем топлива, который был рассчитан для него, исходя из дальности полёта. Однако, есть случаи, да, к, сожалению, они существуют, когда самолёт не может продолжать свой полёт и вынужден совершить посадку. Такие ситуации, как правило, бывают, когда есть техническая неисправность самолёта, пассажиру внезапно стало плохо, либо летят хулиганы, которые мешают команде провести безопасный полёт. Тогда, возможности отработать топлива нет, самолёт же не может летать кругами, чтобы в естественном порядке его отработать, так помощи не дождётся пассажир, которому плохо, либо произойдет ухудшение ситуации с техническим состоянием самолёта. Вот в таких ситуациях пилоты и принимают решение о сбросе топлива за борт. Звучит, конечно, устрашающе, но не торопитесь пугаться, об этом скажу чуть позже.
Как происходит слив топлива? Возможна ситуация, при которой топливо попадет в двигатель?
Перед тем, как совершить сброс топлива, пилоты обязательно запрашивают разрешение у диспетчеров, где они планируют совершить экстренную посадку. Диспетчеры, в свою очередь, определяют безопасную высоту и место, где это можно совершить. Как правило, выбирают места в дали от густонаселенных районов, а, в идеале, над крупными водоемами.
Сам сброс топлива осуществляется через специальные сливные горловины, которые располагаются в задней части крыльев. И необходимо отметить, что на определенном уровне поток перекрывается, тем самым позволяет предотвратить избыточный слив топлива.
Относительно попадания топлива в двигатель. Это практически исключено, т.к. сливные горловины сконструированы таким образом, что не позволяют при скорости полета самолёта рассеиваться топливу.
Но стоит отметить, что такая процедура опасна для других самолётов, поэтому диспетчеры предварительно и рассчитывают воздушное пространство на несколько километров вокруг.
А долетает ли топливо до земли? Представляет ли оно опасность для экологии?
Есть мнение, что процедура сброса топлива довольно опасна: керосин оседает на домах, попадает на поля, луга и леса. Да, конечно, назвать эту процедуру абсолютно безопасной нельзя.
Однако необходимо отметить, что для совершения такого рода действий, диспетчеры направляют самолеты на необходимую высоту, на которой керосин рассеивается в мелкий туман и испаряется. А если что-то и достигнет земли, то это незначительные частицы. Если сравнивать, то следует отметить: находясь на улицах большого города, мы намного больше подвержены токсинам, чем в месте сброса топлива с самолёта.
Зачем самолёт вырабатывает топливо перед посадкой?
Стиль жизни Путешествия
Содержание
Каждый из нас хотя бы раз в жизни пользовался услугами авиакомпаний. Они предлагают самый безопасный и комфортный вид транспорта. К тому же с его помощью удаётся существенно сократить время в дороге.
Наверняка многие видели картину, как самолёт часами кружит над посадочной полосой, и задавались вопросом: зачем он это делает? Ведь из-за лишних часов полёта сгорает много авиатоплива. Именно этого и добивается пилот, когда намеренно летает кругами, не заходя на посадку. Он старается сжечь как можно больше топлива. А о том, зачем лайнер вырабатывает топливо перед посадкой, поговорим далее.
Вес «железной птицы»
При взлёте, как и при посадке, крайне важна масса аэробуса. Причём в каждом случае она рассчитана отдельно: для посадки – посадочная, а для взлёта – взлётная.
Взлётная масса самолёта рассчитывается с учётом общего веса пассажиров, их багажа, самого лайнера и топлива.
При этом, если будет превышен весовой лимит, то самолёт не сможет набрать необходимую высоту либо не взлетит вовсе.
Точно так же производится и расчёт посадочной массы «железной птицы». Здесь тоже учитывается общий вес экипажа и пассажиров, самого лайнера и багажа, находящегося на борту.
Вес самолёта при посадке
Существует строго ограниченный вес самолёта, заходящего на посадку. Превышать этот лимит ни в коем случае нельзя, так как данная ситуация может стать причиной крушения авиалайнера.
Сброс топлива
Как правило, посадочный вес несколько меньше взлётного. Как такое возможно, спросите вы? Всё очень просто. Любой аэробус рассчитан на то, что в ходе полёта будет использована большая часть горючего из бака. Таким образом, при посадке он будет весить меньше, чем при взлёте.
Что же делать в тех случаях, когда посадка совершается раньше, чем планировалось? Причиной тому может стать аварийная ситуация или изменение курса полёта. В этом случае всё топливо не израсходуется, ведь путь самолёта будет сокращён. Но и садиться с топливом в баке тоже опасно.
В данном случае некоторые самолёты, оборудованные специальной системой аварийного сброса топлива, могут просто слить горючее. Если же таковой системы нет, то пилоту приходится кружить над посадочной полосой, вырабатывая остатки топлива. Расходовать его придётся и в том случае, если условия не позволяют сбросить это горючее.
Зачем пилоты самолёта вырабатывают топливо перед экстренной посадкой?
Зачем пилоты самолёта вырабатывают (дожигают) топливо перед экстренной посадкой?
Оставляют ли они запас топлива на несколько попыток посадки?
Чтобы не взорваться при посадке,искра,образу емая при трении шасси и ВПП,может спровоцировать загорание воздушного судна,именно этот факт послужил жертвам крушения самолета в Бердянске в 1987 году,по требованиям правил воздушной безопасности ИКАО,принимать борт с полными баками запрещается,во избежание пожара на. ВПП.
К ответу Венгра хочется добавить, что даже если бы самолет был достаточно крепко «скроен» и имел термозащиту, но его полёт обусловлен тем, что он «держится» НА ВОЗДУХЕ :
в разреженных слоях атмосферы и тем более в космосе самолет привычно маневрировать не сможет.
Самолет не сможет на таких высотах (от 30 и выше километров) лететь в следствии недостаточной подъемной силы крыльев и слабой тяги воздушно-реактивного двигателя.
Но авиация с годами осваивает всё более и более большие высоты, увеличивается и скорость полета и изобретаются материалы термозащитные. Наверное в ближайшем будущем космонавтика и авиация сведут границы между собой к минимуму.
Появится некий аэробус доставляющий туристов на Луну 🙂
В самолет заправляется разное количество топлива. Все зависит куда он летит. Если недалеко, а лайнер дальнемагистральный, в него могут и не долить топлива. Зачем возить лишний груз. Это перерасход денег. Одно время пилотам запретили грозу облетать. Чтобы экономить топливо. После нескольких катастроф это вроде прекратили. Но все равно топливо загружают по минимому. Все зависит, куда самолет летит, есть ли запасные аэродромы, какая погода на маршруте и прочие факторы.
Теперь конкретно о заправке большого самолета топливом. Большой самолет Боинг 747 имеет запас топлива от 200 до 242 тонн в зависимости от модификации.
А старенький Ту-154 брал на борт почти 40 тонн. А «Суперджет 100» берет на борт только 16 тонн.
Потому что самолет целиком, с грузом и/или пассажирами, гораздо дороже.
Считается, что шасси полностью загруженного самолета могут не выдержать динамической нагрузки при касании полосы. И, что бы не спалить самолет, пассажиров, аэродром и прочее жертвуют керосином.
Современные авиакомпании предлагают перелет из Москвы в ГОА и обратно общей продолжительностью по 7 часов в одну сторону. Также стоит учитывать время, которое Вы затратите на регистрацию на рейс в аэропорту. Точное время, сколько лететь из Москвы до ГОА, вы найдете на своем билете или посадочном талоне.
Биотопливо или нефть? На чём самолёты полетят в будущее
Что мы знаем о биотопливе?
Сегодня биотопливо кажется чем-то новым и особенным, но на самом деле оно окружало нас всегда. Наиболее простым примером, с которым, наверное, сталкивался каждый россиянин, являются дрова – один из древнейших видов твёрдого биотоплива. Если давать обобщённую характеристику биотоплива, то можно отметить, что это топливо, которое производится из сырья растительного или животного происхождения, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.
По-настоящему история биотоплива получила активное развитие в 1970-е годы, когда в США был принят федеральный закон, контролирующий загрязнение воздуха на национальном уровне, он получил название Clean Air Act. Закон принимался во вполне понятных целях, чтобы максимальным образом снизить вредные выбросы в атмосферу различных транспортных средств: от автомобилей и поездов до самолётов. В настоящее время на рынке работает несколько десятков компаний, которые занимаются разработкой и производством биотоплива, и большая их часть по-прежнему расположена именно в США.
Сегодня можно выделить два основных вида биотоплива. К биотопливу первого поколения относят растительное, которое добывают из распространённых сельскохозяйственных культур, обладающих высоким содержанием жиров, сахаров и крахмала. Крахмал и сахар из сельскохозяйственных культур перерабатывается в этанол, а жиры в биодизель. Наиболее распространёнными сельхозкультурами для биотоплива являются пшеница, рапс и кукуруза.
Биотопливом второго поколения называют промышленное биотопливо, которое получают из отходов древесного или растительного производства, отходов пищевой промышленности, отходов промышленных газов и т. д. Получение такого биотоплива менее затратно, чем у культур первого поколения.
Ещё одним видом сырья для биотоплива уже третьего поколения могут стать водоросли. Это перспективное направление развития данной отрасли. Для их производства не требуются дефицитные земельные ресурсы, при этом водоросли обладают большой скоростью воспроизводства и концентрацией биомассы. Важно и то, что их можно выращивать в загрязнённой и солёной воде.
До сих пор большая часть транспортного биотоплива в мире приходится на топливо первого поколения, которое производится из растительного сырья. Но в последние годы инвестиции в эту отрасль падают. У такого топлива и его производства есть масса недостатков. Один из них – подрыв продовольственной безопасности. В мире, где не решена проблема с голодом, переводить сельхозпродукты в топливо многие политики и активисты считают неуместным.
Специалисты считают, что использование подобного биотоплива несёт больше вреда для климата, чем пользы. Снижая выбросы от сжигания ископаемого топлива, мы одновременно вносим серьёзные изменения в землепользование. Растущий спрос на биотопливо вынуждает сельхозпроизводителей сокращать площади под продовольственные культуры. Это расходится с программами продовольственной безопасности многих стран.
Производство биотоплива из сельскохозяйственного сырья оказывает непрямое влияние на производство пищевых продуктов питания, влияет на разнообразие выращиваемых культур, цены на продукты питания, а также площади используемых сельскохозяйственных земель. В мире, где, по прогнозам, к 2025 году может насчитываться 1,2 миллиарда голодающих, тратить 2,8 тонны пшеницы на выпуск 952 литров этанола или 5 тонн кукурузы на выпуск 2000 литров этанола, выглядит не самым рациональным и этичным решением.
Более перспективным выглядит биотопливо второго поколения, которое не вредит экологии, не лишает человечество продовольствия и помогает решать проблему отходов. Специалисты полагают, что у такого биотоплива, изготовленного из отходов промышленных газов и древесных отходов, большие перспективы, в том числе и в России. В нашей стране только отходы лесной промышленности оценочно составляют 35 миллионов кубометров ежегодно, а по объёмам лесозаготовок мы уступаем только США.
Перспективы биотоплива в авиации
Авиация и весь сектор воздушных перевозок можно отнести к возможным драйверам роста для биотоплива. В общем объёме потребляемого на планете топлива на авиацию приходится около 10 процентов, это достаточно много. Однако перспективы биотоплива в авиации не так очевидны. У биотоплива как замены нефти, из которой производится авиационный керосин, есть свои плюсы и минусы.
При этом важно помнить о том, что в авиации у биотоплива есть внушительное лобби. В первую очередь на уровне организаций, к которым относят Международную ассоциацию воздушного транспорта и Международную организацию гражданской авиации (ICAO). Данные организации лоббируют само биотопливо и нормативы его использования в авиаперевозках.
Причём сами авиакомпании также видят некоторые преимущества в использовании биотоплива. Во-первых, они поддерживают хорошие отношения с ICAO и общественными организациями. Во-вторых, экологизируют транспорт. Тема экологии в настоящее время очень популярна, можно сказать, «хайпова», и является очень хорошей площадкой пиара для авиакомпаний. В-третьих, у биотоплива есть экономические преимущества, которые заключаются в снижении рисков волатильности цен на топливо.
При этом экономика в вопросе биотоплива играет как в плюс, так и в минус. Сначала рассмотрим положительный момент, который нравится авиаперевозчикам. Рынок биотоплива сегодня является внебиржевым, такое топливо выделяет стабильная и понятная стоимость. В свою очередь, классическое топливо, получаемое в процессе переработки нефти, является биржевым товаром, стоимость которого напрямую зависит от цен на бирже. Колебания цен на топливо идут постоянно, и это наблюдают все, даже далёкие от этой области люди.
Теперь поговорим об экономических минусах. Производство биотоплива недешёвое удовольствие. Профессор химической инженерии и биоинженерии в Калифорнийском университете в Беркли Джей Д. Кислинг, занимающий также пост главного исполнительного директора Объединённого института биоэнергетики, в интервью изданию «Глобальная энергия» рассказал, что массовое производство биотоплива для авиации в настоящее время менее экономически эффективно, чем выпуск авиационного керосина из нефти.
Со своим заокеанским коллегой согласен и Дмитрий Лось, являющийся директором Института физиологии растений имени Тимирязева (ИФР РАН). Стоимость биотоплива для авиации по-прежнему очень высока. Производство биотоплива в наши дни больше политическая воля, чем экономический феномен. По словам специалиста, авиационный керосин и так хорошо очищен и мало чадит в атмосферу Земли в отличие от угольных электростанций, которых по-прежнему достаточно во всём мире.
И Дмитрий Лось, и Джей Д. Кислинг считают, что наиболее перспективным будет использование биотоплива второго и третьего поколений. Более эффективным представляется выпуск биотоплива из водорослей (природных микроорганизмов), а в перспективе и генно-инженерных микроорганизмов. Данный подход отличается большой ресурсной базой, решает проблему нехватки земель сельскохозяйственного назначения и ирригационных ресурсов.
Помимо этого, такое производство будет технологией закрытого цикла, которая может воспроизводить сама себя бесконечно долго. Как минимум до тех пор, пока над нашей планетой светит Солнце и идёт процесс фотосинтеза. Кислинг в свою очередь добавил, что проблему нехватки ресурсов со временем можно будет решать и за счёт широкого применения в процессе выпуска биотоплива органических отходов.
Использование биотоплива в авиации
Сегодня использование биотоплива в авиации продавливается на политическом уровне. К примеру, в ЕС на долю авиации приходится 3 процента выбросов парниковых газов. За счёт использования биотоплива Международная ассоциация воздушного транспорта рассчитывает вдвое снизить объём вредных выбросов в атмосферу к 2050 году (в сравнении с 2005 годом).
Проблемой является то, что все эти выбросы происходят в наиболее чувствительных к изменениям слоях тропосферы Земли. Рост авиаперевозок на пять процентов в год может со временем привести к тому, что без каких-либо изменений доля выбросов CO2 от авиации в мировом масштабе вырастет до 3-х процентов к 2050 году (в настоящее время в мире на них приходится 2 процента выбросов).
Для атмосферы нашей планеты даже такое повышение – это уже много. Принимая во внимание проблему глобального изменения климата на планете, человечеству необходимо уменьшать объёмы вредных выбросов и работать над повышением экологичности авиационных двигателей. Это важно, если мы хотим ограничить своё воздействие на глобальное потепление на уровне 1,5 градусов Цельсия в сравнении с доиндустриальным уровнем развития.
Пока что замена авиакеросина на биотопливо осуществляется постепенно путём смешивания двух видов топлива в пропорциях 10-20 процентов биотоплива к керосину. Даже при таких объёмах это даёт ощутимое снижение вредных выбросов в атмосферу.
Первый опыт использования биотоплива в авиации относят к 2008 году. Тогда авиакомпания Virgin Atlantic осуществила полёт, смешав 20 процентов биотоплива с обычным авиационным керосином. С тех пор данную технологию опробовали разные авиакомпании, в том числе и такие крупные как KLM. А самое заметное достижение принадлежит Hainan Airlines, которая в 2017 году выполнила полёт из Китая в США, использовав в качестве топлива смесь с добавлением отработанного растительного масла.
Интересуются технологией и в ВВС. К примеру, в Индии военно-транспортные самолёты Ан-32 получили сертификацию для совершения полётов с использованием биотоплива. Двигатели этого самолёта штатно работают на смеси, 10 процентов которой составляют биокомпоненты. К 2024 году ВВС Индии рассчитывают сократить использование обычного авиационного керосина на 4 миллиарда долларов, осуществив достаточно широкий переход на биотопливо.
К 2030 году аэрокосмическая корпорация Boeing планирует выпускать самолёты, которые смогут совершать регулярные рейсы на стопроцентном биотопливе. По крайней мере, такие планы сегодня действительно озвучиваются авиапроизводителем. В то же время биотопливо далеко не единственный способ сокращения вредных выбросов в атмосферу.
Перспективным направлением может стать создание самолётов с гибридными или полностью электрическими двигателями. Это реальный шанс сделать авиацию не просто углеродо-нейтральной, а полностью экологичной. Осталось лишь дождаться появления мощных аккумуляторных батарей, окисляемых кислородом воздуха.