Чем заправляют самолёты: авиакеросин, ТС-1 и Jet A-1

Заправить самолёт обычным бензином или дизелем физически невозможно: газотурбинный двигатель на них либо не запустится, либо начнёт разрушаться раньше срока. К газотурбинным относятся оба типа двигателей, что стоят на современных пассажирских самолётах, — и турбовентиляторный, который толкает Boeing и Airbus реактивной струёй, и турбовинтовой (турбопроп), где та же турбина крутит воздушный винт на региональных самолётах вроде ATR. У обоих в основе одна и та же турбина и один и тот же принцип горения, поэтому и топливо им требуется одинаковое. Топливо, которым заливают баки Boeing и Airbus, — авиационный керосин, отдельный сорт нефтепродукта, в России известный как ТС-1, а в международной авиации — как Jet A-1. Разберём, чем он физически отличается от бензина и дизеля, и почему у разных стран свои марки одного и того же по сути топлива.

Почему керосин, а не бензин или дизель

Бензин для газотурбинного двигателя не подходит из-за слишком высокой летучести. Автомобильный бензин испаряется почти мгновенно и активно образует пары уже при комнатной температуре — именно это свойство даёт вспышку в цилиндре поршневого двигателя, но оно же избыточно опасно для бака, который часами висит в крыле на высоте с большими перепадами температуры. Керосин куда менее летуч: температура вспышки паров у ТС-1 начинается от +28°C, у бензина она отрицательная. Меньше паров в баке — меньше риск воспламенения от статического разряда при заправке или тряски в полёте.

Дизель не подходит по другой причине — из-за холода. На крейсерской высоте 10–11 километров забортная температура опускается до –50…–60°C, и топливо в крыльевых баках остывает вслед за ней. Обычная солярка при таких температурах густеет и превращается в желе задолго до –50 градусов, как загустевает растительное масло в холодильнике, — и двигатель просто перестаёт получать топливо. Керосин остаётся жидким намного дольше: температура замерзания ТС-1 — не выше –60°C, у международного Jet A-1 — не выше –47°C.

Есть и третья причина — вес. Газотурбинному двигателю не нужна высокая летучесть для воспламенения: горение в нём идёт непрерывно, а не отдельными вспышками, как в поршневом моторе, поэтому топливо распыляется и поджигается один раз при запуске, а дальше горит само. Зато двигателю важно как можно больше энергии на килограмм массы — самолёт возит топливо с собой, и каждый лишний килограмм стоит денег. Керосин — более тяжёлая фракция нефти, чем бензин, и на равный объём несёт больше энергии.

ТС-1, Jet A-1 и Jet A — в чём разница

Все три марки — по сути один и тот же продукт, керосиновая фракция нефти с температурой кипения 150–250°C, но со своими стандартами и присадками под конкретный рынок.

ТС-1 — топливо, принятое в России и странах СНГ, регламентируется ГОСТ 10227-2013. Температура замерзания не выше –60°C — с запасом на самые холодные маршруты над Сибирью и Арктикой.

Jet A-1 — основной стандарт международной гражданской авиации, регламентируется ASTM D1655 и, для российских НПЗ, ГОСТ 32595-2013. Точка замерзания у него выше, чем у ТС-1, — не ниже –47°C, зато в состав обязательно входит антистатическая присадка, которая снимает заряд статического электричества при перекачке больших объёмов топлива через трубопроводы и заправщики.

Jet A — топливо, которое используют почти исключительно американские внутренние авиакомпании. Точка замерзания у него ещё выше, около –40°C: на внутренних рейсах США самолёт редко проводит долгие часы на предельно холодных полярных маршрутах, и запас по морозостойкости Jet A-1 там просто избыточен. Для международных и особенно трансполярных перелётов авиакомпании берут именно Jet A-1 — из-за более низкой точки замерзания.

Есть и более редкая марка — Jet B, смесь примерно из 70% керосина и 30% бензина с ещё более низкой температурой замерзания. Её применяют ограниченно, в основном в очень холодных регионах вроде Канады и Аляски, где обычного запаса по морозу может не хватить.

Несмотря на разные стандарты, современные самолёты сертифицированы сразу под все основные марки и не требуют перенастройки при переходе с одной на другую — разница между ТС-1 и Jet A-1 достаточно мала, чтобы двигатель работал штатно на любой из них.

Присадки: не просто керосин из бочки

Чистый керосин без добавок для авиации не используют — в топливо вводят присадки, которые решают конкретные эксплуатационные проблемы. Антистатическая присадка рассеивает заряд, который накапливается при перекачке топлива на высокой скорости по трубам, — без неё разряд статики мог бы воспламенить пары при заправке. Антикоррозионная присадка защищает металл топливной системы и баков от следов серы и влаги, неизбежно остающихся в топливе после переработки.

Отдельная забота — вода. Даже минимальное её количество, растворённое в керосине, на высоте при температуре ниже –40°C превращается в микроскопические кристаллы льда. Эти кристаллы способны забить топливные фильтры и перекрыть подачу топлива к двигателю, поэтому при заправке керосин обязательно проверяют на содержание влаги, а в отдельных случаях в топливо дополнительно вводят присадки, препятствующие образованию ледяных кристаллов.

Разница между ТС-1 и Jet A-1 на бумаге выглядит существенной — три стандарта, три температуры замерзания, свой набор присадок под свой рынок. На практике для пассажира и даже для экипажа это невидимо: керосин заливают в баки одинаково, а сам процесс заправки — отдельная история, которую мы разбирали в статье о том, как проходит заправка самолёта. Единственное, что реально меняется на горизонте, — доля биокомпонентов в топливе будущего: о том, как это устроено, можно прочитать в материале про будущее авиации и SAF.