隨著飛機(jī)、高鐵等交通工具的快速發(fā)展，我們隨時(shí)可以開啟一場特種兵式旅游。但是秉持著“該省省該花花”的原則，大家出發(fā)之前估計(jì)都會(huì)對比一下，怎么去更劃算。

大家是不是經(jīng)常會(huì)被特價(jià)機(jī)票吸引，但是一看機(jī)建燃油費(fèi)，瞬間又勸退了呢。

飛機(jī)的燃油附加費(fèi)為什么這么貴？我坐的飛機(jī)加的到底是什么油呢？答案既不是汽油，也不是柴油~

01?燃油附加費(fèi)買的是什么油？

航空燃油有兩種，分別是航空汽油和航空煤油（簡稱“航煤”）。前者一般用于使用往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的航空器上，比如直升機(jī)或通訊機(jī)等；后者可用于使用噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的航空器上，我們平常乘坐的商用飛機(jī)就屬于這種。因此，我們的燃油附加費(fèi)和航空煤油的價(jià)格直接掛鉤。

圖源：baijiahao.baidu.com

那什么是航空煤油呢？航空煤油，是一種專門為航空工業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的燃料，也被稱為噴氣燃料或噴氣煤油，通常是從原油中提煉出來的，主要由不同餾分的烷烴（tīng）、芳香烴和烯烴類的碳?xì)浠衔锝M成。航空煤油和普通煤油的組分大致一樣，區(qū)別在于，航空煤油在普通煤油的基礎(chǔ)上，脫去了有味道的硫化物，所以航空煤油的別名是無臭煤油。此外，為了滿足航空燃料的規(guī)范要求，它還經(jīng)過了加氫、蒸餾、催化裂化、去氧等工藝處理，在生產(chǎn)過程中還將抗靜電劑、抗氧劑、抗磨劑、防冰劑、金屬鈍化劑等微量組分按一定比例混合。

國標(biāo)《GB 6537-2018》規(guī)定的航煤的組成和外觀

圖源：參考文獻(xiàn)[2]

02 航空煤油和汽油、柴油有什么區(qū)別？

要區(qū)分航空煤油、汽油和柴油，首先得從它們的制備說起。石油煉化是一個(gè)復(fù)雜的過程，簡單來說：首先，將原油加熱到高溫；加熱后的原油進(jìn)入分餾塔——一個(gè)垂直的塔狀裝置，裝置內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)水平的托盤；原油在分餾塔中升溫，不同碳鏈長度的化合物開始分離。

通常來說，同一類烴的碳鏈越短，沸點(diǎn)越低，越容易揮發(fā)。較重的化合物，如煤油和柴油，傾向于在較低的部分冷凝，而較輕的化合物，如汽油，傾向于在較高的部分冷凝；分餾塔的不同高度上都設(shè)置有收集裝置，用于收集不同餾分。這些收集裝置可以分離出一系列產(chǎn)品，包括汽油、柴油、取暖油、噴氣燃料、丙烷、潤滑油、瀝青、石化產(chǎn)品等。

圖源：geologyscience.com

一般來說，航空煤油、汽油和柴油都是通過石油分餾得到的，但三者有著明顯的區(qū)別。汽油是在石油輕質(zhì)餾分中得到的燃料，一般由4到12個(gè)碳原子組成；航空煤油是在石油分餾塔中提煉的較重的部分，一般由5到16個(gè)碳原子組成；柴油是在更重的餾分中得到的一種燃料，一般由8到21個(gè)碳原子組成。上述碳原子個(gè)數(shù)是一般情況的估計(jì)值，實(shí)際可能會(huì)有所出入。汽油、航空煤油和柴油的密度依次增大，閃點(diǎn)（材料制品與外界空氣形成混合氣，與火焰接觸時(shí)，發(fā)生閃火并立刻燃燒的最低溫度，閃點(diǎn)高的材料或制品不易起火）：汽油<航空煤油<柴油；沸點(diǎn)：汽油<航空煤油<柴油；揮發(fā)性：汽油>航空煤油>柴油；單位體積的熱值（燃料完全燃燒所釋放的熱量）：汽油<航空煤油<柴油；可壓縮性：汽油>航空煤油>柴油；粘稠度：汽油<航空煤油<柴油。

圖源：參考文獻(xiàn) [2]

除了石油煉化，科學(xué)家和航空業(yè)還開發(fā)了生物質(zhì)制備航空煤油的工藝，通過一些特殊的化學(xué)處理，配合精煉和標(biāo)準(zhǔn)化的處理，可以把一些可再生的物質(zhì)，比如植物油、動(dòng)物脂肪、地溝油、藻油或木質(zhì)纖維等，轉(zhuǎn)化為生物航空煤油，也就是可再生的航空煤油。

圖源：news.abplive.com

03?為什么飛機(jī)不加汽油或柴油？

首先，相比于汽油，航空煤油具有較高的閃點(diǎn)和較低的揮發(fā)性，這使得它在高空、低溫低氣壓條件下燃燒更為穩(wěn)定。在航空燃料的存儲(chǔ)和操作過程中，安全性太關(guān)鍵了！其次，航空煤油性價(jià)比更高，相比于汽油，它具有較高的熱值，更少的量可以干等量的活，這對于長途航班和需要攜帶大量燃料的飛機(jī)非常重要。那柴油呢？目前絕大多數(shù)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，它工作的前提是將燃油充分霧化。柴油粘度大，霧化效果并不能很好地滿足渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的需求，所以柴油也做不了航空燃油。

圖源：k.sina.com

那么我們坐一次飛機(jī)究竟消耗多少燃油呢？飛機(jī)的燃油消耗取決于多個(gè)因素，包括飛機(jī)型號(hào)、載荷重量、飛行速度、高度、航程和風(fēng)速風(fēng)向等。以我國首款按照國際通行適航標(biāo)準(zhǔn)自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，并于今年5月份完成首次商業(yè)飛行的噴氣式干線客機(jī)——C919為例，其最大載油量是19.56噸（實(shí)際飛行中一般不會(huì)加滿油，想想為什么？），其巡航速度為0.785馬赫（約962公里/小時(shí)），據(jù)推算，其巡航過程每小時(shí)耗油2.8噸左右。按照168實(shí)載人數(shù)來計(jì)算，平均每人每百公里消耗油量為2.3~2.4 L。（航空煤油密度平均約為750kg/ m3）。

C919航程荷載圖：C919的巡航速度為0.785馬赫，最大載油量為19560 kg圖源：參考文獻(xiàn)[5]

有心的讀者朋友也可以根據(jù)飛機(jī)型號(hào)和座位，推算一下自己行程的人均耗油量哦。

參考文獻(xiàn)

[1] Collins C D. Implementing phytoremediation of petroleum hydrocarbons[J]. Phytoremediation: methods and reviews, 2007: 99-108.

[2] 《GB 6537-2018 3號(hào)噴氣燃料》

[3] 《The Chemistry of Petroleum Products》https://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/1organic/coal.html

[4] 翟巖亮, 路香港, 張健, 等. 生物質(zhì)基航煤生產(chǎn)工藝的研究現(xiàn)狀[J]. 化工科技, 2022.

[5] 《C919 Aircraft Characteristics for Airport Planning ACAP C919-SVV19-50009-00》

作者：紀(jì)明華，中國科學(xué)院上海高等研究院博士、上海青瑞食品科技有限公司研發(fā)主管

歡迎掃碼關(guān)注深i科普！

我們將定期推出

公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的科普活動(dòng)和科普好物！