科技改變生活 · 科技引領未來
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地面車輛、水面船舶燒的是汽油或柴油，噴氣式飛機燒的是煤油。為什么噴氣式飛機不燒汽油或柴油，而燒煤油呢？這個問題還得從噴氣式飛機的飛行環境、航空發動機的工作要求和石化燃油的理化特性說起。
柴油動力強勁、價格實惠，廣泛運用于載重卡車、內燃機車、遠洋貨輪等。但是，柴油也有一個致命弱點，天生“怕冷”，不適合高空使用。
地球表面包裹著厚厚的大氣層。從地表往上，海拔高度每上升1000米，大氣溫度下降約6.5℃，直至12000米左右進入同溫層。同溫層的厚度大約30千米。在同溫層內，大氣溫度不隨高度變化，年平均氣溫在零下60℃左右，大氣幾乎沒有垂直對流，主要是平流運動。同溫層與其上方的逆溫層共同構成了平流層。噴氣式飛機的升限在20000米左右，已經進入了同溫層。
這樣一來，問題產生了。如同水會結冰一樣，隨著大氣溫度的降低，燃油也會出現“結冰”現象。在“結冰”之前，燃油會因為逐漸變稠而喪失了流動性。凝點，是燃油喪失流動性時所對應的溫度。由高到低，常用的0號柴油的凝點是4℃，3號航空煤油的凝點是零下60℃，92號汽油的凝點是零下75℃。顯然，柴油的凝點太高，過于粘稠，不適合噴氣式飛機高空使用。
汽油，揮發性強，容易汽化；閃點低，易于點燃，燃燒徹底。這些對于小型汽車和輕型汽車都是優點，但是一旦到了空中，就變成了潛在危險。飛機在空中飛行，對于飛行安全，有著比地面車輛和水面船舶更高的要求。
汽油的危險性，主要體現在兩個方面：一是極低的閃點溫度。石化燃料的危險等級是根據閃點來劃分的。閃點是石化燃料在規定條件下，加熱到它的蒸汽與火焰接觸產生瞬間閃火時的溫度。閃點越低，越易燃、易爆，危險性也就越高。閃點低于28℃的，為甲類危險品；閃點位于28~60℃之間的，為乙類危險品；閃點大于60℃的，為丙類危險品。航空汽油的閃點為-60~10℃，這就意味著即使在正常使用環境下，一旦大量蒸發，都有可能產生閃火，足見其危險。二是極強的揮發性。液體在沸點附近揮發得最快，汽油是混合物，沒有沸點，只有沸騰范圍，稱之為餾程。汽油的餾程是30~205℃。可見，即使在常溫下汽油也具有極強的揮發性。數據表明，在室溫28℃、相對濕度85%的條件下，1升汽油揮發掉一半的時間不到20分鐘。一旦空氣中的汽油含量超過了74～123克/立方米，遇火就會爆炸。
遠的不說，地面交通事故，只要有少量汽油泄漏，處理不當就有可能引發大火，何況飛機在空中是要作戰的，即使是民用飛機，緊急情況下也是要空中放油的，這些都會加劇引燃、引爆機上汽油的危險。
大多數人對于煤油的認知，都停留于點燈。這很正常，20世紀40年代噴氣式發動機誕生之前，煤油就是用來點燈的，煤油燈、馬燈、汽燈、噴燈……煤油因此也被稱為火油。
煤油用作噴氣式發動機的燃油，是在汽油和柴油分別用于活塞式發動機之后，說明煤油有著汽油和柴油不可替代的、適用于噴氣式發動機的優良特性。除了前面提到的低溫特性以外，還有以下幾點。
一、煤油具有均衡的燃燒穩定性
相比于螺旋槳飛機，噴氣式飛機飛得更快、更高，帶來了發動機工作范圍的拓展；噴氣式飛機的機動性更強，帶來了發動機工作狀態的急劇變化。所有這些都要求噴氣式發動機具有良好的工作穩定性，易起動、不熄火，熄火后也易于再次啟動。汽油太過火爆，柴油太過沉穩，煤油相對均衡，適應了噴氣式發動機的工作要求。
二、煤油具有可靠的使用安全性
航空煤油的閃點為38℃，屬于乙類危險品。餾程在180～320℃之間，揮發性相對較弱。噴氣式飛機允許空中緊急放油，就是對煤油安全性的充分認可。相比于螺旋槳飛機，噴氣式飛機的航程和載重量顯著增加，機內載油量也明顯增多。一旦需要緊急降落，就可能出現飛機重量遠大于最大允許著陸重量的情況。怎么辦？最好的辦法就是飛到指定的空中放油區緊急放油。噴氣式飛機燒的是煤油，可以從空中緊急放油。如果是汽油，那是絕對不允許的！
三、煤油具有較好的使用經濟性
噴氣式飛機是很燒錢的，有人做過這樣的比喻，從發動機點火開始，就相當于一張接一張地點燃了百元大鈔。自噴氣式飛機誕生以來，航空人始終致力于不斷提高飛機和航空發動機的經濟性。航空公司對經濟性是很敏感的。幸運的是，相比于汽油和柴油，煤油的價格相對較低。據2022年9月2日數據，3號航空煤油每噸價格6000～8000元，92號汽油每噸9478元，0號柴油每噸8890元。更低的煤油價格，有利于攤薄航空公司的運營成本，最終減輕乘客負擔。目前，國內民航經濟艙的基準票價是每一千千米0.76元。
目前，隨著綠色航空理念的提出和航空技術的不斷進步，也對航空煤油提出了更高的要求，石油行業也面臨著新的挑戰。面向未來、適應未來、贏得未來，航空人與石油人共同努力！
劉熙林