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    軍用車輛戰(zhàn)時燃用航空煤油研究現(xiàn)狀與分析

    2014-12-24 08:50:34姚廣濤劉伍權(quán)劉宏威
    軍事交通學(xué)院學(xué)報 2014年5期
    關(guān)鍵詞:燃用煤油柴油

    姚廣濤,劉伍權(quán),劉宏威

    (軍事交通學(xué)院 軍用車輛系,天津300161)

    高技術(shù)條件下作戰(zhàn),物資保障的種類多、消耗量巨大,保障難度大。燃料是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中消耗量最大的戰(zhàn)略物資,戰(zhàn)時如何減少軍用動力裝備燃料保障種類,對于有效提高戰(zhàn)時后勤保障能力,打贏現(xiàn)代戰(zhàn)爭至關(guān)重要。這就要求軍車動力裝置具有良好的燃料適應(yīng)能力。

    軍用車輛實現(xiàn)戰(zhàn)時燃用航空煤油,可以大大簡化我軍軍用車輛戰(zhàn)時后勤保障系統(tǒng),實現(xiàn)在大聯(lián)勤體制下三軍油料統(tǒng)一保障,提高后勤保障效率[1]。

    1 外軍研究現(xiàn)狀

    為了提高軍用車輛戰(zhàn)時燃料適應(yīng)能力,外軍軍用車輛動力裝置不僅可以燃用傳統(tǒng)燃料柴油,還可以燃用航空煤油、生物柴油等燃料,為實現(xiàn)戰(zhàn)時油料統(tǒng)一保障奠定了基礎(chǔ),提高了作戰(zhàn)后勤保障與應(yīng)急能力[2]。

    從20 世紀五六十年代開始,為了提高軍用車輛多種燃料的適應(yīng)能力,美軍、前西德開發(fā)了多燃料發(fā)動機,可以實現(xiàn)軍用車輛發(fā)動機燃用汽油、柴油、煤油、重油等多種燃料。其中,美軍在2.5 噸級6 ×6型M35 系列、5 噸級8 ×8 型M656 系列、5噸級6 ×6 型M54 系列分別采用了104 kW 的6 缸直列多燃料發(fā)動機和149 kW 的6 缸水冷多燃料發(fā)動機。德軍在多款軍用汽車上也采用了多燃料發(fā)動機,如5 噸級4 ×4 型MAN630 系列采用97 kW 的6 缸水冷多燃料發(fā)動機,5 噸級4 ×4 型Mercedes Benz LG315/46 采用108 kW 的6 缸水冷多燃料發(fā)動機[3]。

    1999 年1 月,俄羅斯卡馬汽車制造廠的“穆斯塔克”多用途軍用汽車問世,該系列軍車包括“KamAZ-4350”型、“KamAZ-5350”型和“KamAZ-6350”型。該系列汽車的越野性能尤為出色,載質(zhì)量為4 ~10 t,發(fā)動機功率為179 ~268 kW,可以使用多種燃料[4-5]。

    進入20 世紀90 年代后,美軍繼續(xù)實施“軍用汽車現(xiàn)代化計劃”,HMMWV(高機動多用途輪式汽車)、FMTV(中型戰(zhàn)術(shù)汽車)、HEMTT(重型高機動戰(zhàn)術(shù)汽車)發(fā)動機均適應(yīng)多種燃料(見表1)[6]。

    表1 美軍戰(zhàn)術(shù)輪式車輛發(fā)動機參數(shù)

    1998 年,美軍展出了第1 輛混合燃料發(fā)動機的HMMWV 樣車,該車由AMG 公司與PEI 電子技術(shù)有限公司聯(lián)合研制。此外,1998 年,多家公司聯(lián)合研制出混合燃料發(fā)動機的FMTV 中型戰(zhàn)術(shù)試驗車[7]。

    二戰(zhàn)中,美軍裝備使用汽油、煤油、柴油等多種不同的燃料。因不同品種的燃料不能相混,因此,不得不采用各種不同的專用設(shè)施儲存、不同的方式運輸、不同的裝備加注,從而給油料補給工作帶來很大困難。特別是在越南戰(zhàn)場上,由于美軍裝備使用多種燃料,油料補給跟不上而導(dǎo)致作戰(zhàn)失利的戰(zhàn)例很多。戰(zhàn)后,美軍深刻吸取戰(zhàn)爭中血的教訓(xùn),于20 世紀60 年代開始實行由裝備使用多種燃料向“單一化”方向發(fā)展的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變[8]。所謂戰(zhàn)場單一燃料是指在戰(zhàn)場環(huán)境下,所有的地面車輛裝備和航空裝備均使用同一種燃料[9]。

    美陸軍為尋求代用燃料,從20 世紀60 年代起就開始了用噴氣燃料JP-5 作為柴油機燃料的可行性研究,通過征求柴油機和噴油泵制造廠、油料廠和政府職能部門等意見,開始在各種柴油發(fā)動機上進行各種性能考察試驗[1]。

    1975 年,美國陸軍建議把JP-8 作為陸軍柴油發(fā)動機和地面燃氣輪機燃料,取代了柴油、JP-4 燃料及其他燃料。

    1981 年,針對使用F-54(北約標準柴油燃料)的M1 和其他燃氣輪機動力裝置遇到嚴寒氣候燃料結(jié)蠟問題進行了研究,發(fā)現(xiàn)將JP-8 或JP-5混合在柴油中可降低凝點。北約后來采取此防凍措施,取得了很大成功,并將其列入北約標準NQF-65[10]。

    1987 年1 月5 日公布的美軍標AR-703-l,將JP-8 從應(yīng)急燃料升級為柴油車輛和裝備的代用燃料。美國防部于1988 年3 月l 日公布的4140.43 號命令,指定海外陸基飛機和地面裝備的基本燃料支持供應(yīng)JP-8 和JP-5。幾乎就在同時,美軍裝備部開始實施計劃,要求正式確定認可在所有使用柴油的地面裝備中使用JP-8[11]。

    1989 年2 月,經(jīng)陸軍Belvoir 研究、開發(fā),其工程中心開始在德克薩斯州發(fā)起了大規(guī)模應(yīng)用試驗,使用2 875 臺柴油車輛裝備,燃用1.779 ×107L JP-8,行駛里程4.22 ×106km,至1991 年9 月試驗結(jié)束。使用得到如下結(jié)論[11]:未出現(xiàn)JP-8不可克服的問題,也就是說沒有出現(xiàn)安全方面的問題;使用者都非常稱道JP-8,因而JP-8 在布利斯堡地區(qū)被廣泛使用;車輛和裝備的燃油消耗率沒有明顯的變化;在幾個重要的演習(xí)中,沒有發(fā)生與JP-8 有關(guān)的問題;陸軍對使用過的潤滑油進行分析后認為,潤滑油的推薦更換期可以延長一定時間。

    海灣戰(zhàn)爭中,美軍就已經(jīng)對參戰(zhàn)的坦克、地面車輛、飛機和部分艦船使用了單一品種航空燃料。使用航空煤油的車輛和裝備出現(xiàn)了一些問題,如過濾器堵塞和油泵失靈等。美國的一個專家組專門調(diào)查此事,發(fā)現(xiàn)大部分問題都發(fā)生在有3 個特殊燃油泵的輪式車輛和發(fā)電機系統(tǒng)中。后來的調(diào)查發(fā)現(xiàn),沒有足夠證據(jù)證明以上問題是由于使用航空燃料造成的。最后證實許多問題都是由“非燃料性因素”造成的,如高溫、污物的積聚和過渡使用。后來在阿富汗戰(zhàn)爭以及海地維和任務(wù)中,美軍和北約均以航空煤油作為單一燃料[12-13]。

    Alvarez[14]使用柴油和JP-8 在M998 高機動多用途輪式車(HMMWV)和M 977 重型高機動戰(zhàn)術(shù)卡車(HEMTT)上開展對比試驗表明,縮短了加速時間,但燃油消耗率上升。

    美軍于1992 年制定“先進燃料”研究計劃,于2 年后成功研制JP-8 + l00。在原JP-8 基礎(chǔ)上研制的新配方添加劑包JP-8 +100,將JP-8 的熱安定性提高了38 ℃,吸熱能力提高了50%。美空軍在所有的戰(zhàn)斗機和訓(xùn)練機上換用JP-8 +100燃料。美陸軍進行了JP-8 +100 燃料對裝備中橡膠密封件的影響、對裝備其他性能的短期影響的評定,及經(jīng)濟效益分析等問題的研究、試驗,結(jié)果認為,JP-8 +100 燃料在陸軍車輛和裝備上可以使用[15-17]。

    2 我軍研究現(xiàn)狀

    目前,國內(nèi)對活塞式發(fā)動機燃燒煤油研究文獻較少。1988 年,工程院院士、天津大學(xué)史紹熙先生,在采用復(fù)合式燃燒系統(tǒng)的X2105 柴油機上進行了燃用汽油及汽油、柴油混合油的試驗研究。試驗表明:在原機結(jié)構(gòu)基本不變(只改動燃油系統(tǒng))的情況下,燃用汽油時發(fā)動機工作柔和,經(jīng)濟指標和動力指標都接近燃用柴油時的水平;燃油消耗率比普通汽油機低25%左右,排放氣體中的有害成分HC、CO 比汽油機低得多[18]。

    2000 年,后勤指揮學(xué)院和吉珍等撰文,介紹了美軍自20 世紀80 年代開始推廣應(yīng)用JP-8 戰(zhàn)場單一燃料。研究表明,經(jīng)過十幾年的實踐和改進,美軍的JP-8技術(shù)性能日趨完善,不僅在空軍,而且在陸軍的大量軍事裝備中都得到了廣泛應(yīng)用,取得了良好的軍事、經(jīng)濟效益[19]。

    2008 年,總后油料研究所任連嶺,綜述了美軍戰(zhàn)場燃料單一化的實施過程和最新研究進展。從裝備類型、噴油泵類型、燃料類型等各方面對單一燃料的可行性進行了論證[20]。

    2009 年至今,南京航空航天大學(xué)以某國防預(yù)研項目為背景,對汽油機燃燒煤油作了比較深入的研究。以小型二沖程發(fā)動機為研究對象,通過對汽油和煤油燃料的缸壓示功圖、轉(zhuǎn)矩輸出和缸蓋溫度進行對比表明,2 種燃料相應(yīng)的性能差別不大[21]。

    2013 年,中國一汽無錫油泵油嘴研究所鞠衛(wèi)華等為了研究燃油潤滑性對自主共軌系統(tǒng)工作可靠性的影響,分析混合燃料(柴油摻混煤油)和純煤油2 種燃油的潤滑性,采用相同型號的共軌系統(tǒng)和試驗工況,用純煤油對系統(tǒng)進行可靠性試驗,當(dāng)試驗進行到110 h,系統(tǒng)出現(xiàn)故障停止運行,故障現(xiàn)象為共軌管限流器關(guān)閉。通過對系統(tǒng)進行性能檢測及部件拆檢工作發(fā)現(xiàn),高壓供油泵和輸油泵性能良好、工作正常,不是導(dǎo)致故障停機的原因。噴油器檢測結(jié)果顯示,噴油器球閥在試驗中出現(xiàn)磨損、密封性下降,導(dǎo)致回油量增加,引起限流器關(guān)閉,系統(tǒng)保護而停止工作[22]。

    綜上所述,我國對于軍用柴油車燃用航空煤油技術(shù)研究還處于起步階段,極大地制約了我軍動力裝置戰(zhàn)時的燃料適應(yīng)能力和戰(zhàn)時保障能力。因此,開展軍用車輛燃用航空煤油技術(shù)研究,對提高軍用車輛戰(zhàn)時燃油適應(yīng)能力、簡化后勤保障、提高保障效率至關(guān)重要。

    3 燃油特性分析

    我軍航空煤油和車用輕柴油理化特性見表2[21]。

    表2 我軍航空煤油和車用輕柴油理化特性

    從表2 可知,航空煤油與車用輕質(zhì)柴油差別主要表現(xiàn)在H/C 比、體積質(zhì)量、沸點、自燃溫度、十六烷值、凝點、熱值和黏度等方面。

    (1)燃料中的H/C 比能夠表明燃料的特性。H/C 比高則具有較高的比能,而H/C 比低則容易形成積碳和冒煙。航空煤油中含碳量少于輕質(zhì)柴油,因此,在相同情況下,其碳煙排放低于柴油機。

    (2)燃油體積質(zhì)量與燃油的比能量直接相關(guān),但還與燃料的低熱值有關(guān)。航空煤油的體積質(zhì)量比輕質(zhì)柴油的略小,而其混合氣熱值略高于輕質(zhì)柴油,因此,在相同噴油量情況下,其混合氣燃燒產(chǎn)生的熱量接近。

    (3)燃油蒸發(fā)能力與燃油的黏度、沸點、表面張力有關(guān)。航空煤油的黏度、沸點與表面張力明顯低于輕質(zhì)柴油,表明其蒸發(fā)性優(yōu)于輕質(zhì)柴油,因此,在相同噴油壓力與溫度下,其混合氣形成質(zhì)量優(yōu)于柴油機。

    (4)十六烷值是表示燃油著火性能的重要參數(shù)。十六烷值過低會產(chǎn)生啟動困難、滯燃期長、工作粗暴等問題。航空煤油十六烷值低,自燃點高于輕質(zhì)柴油,表明其著火性能比柴油機差、滯燃期長,加之其蒸發(fā)能力優(yōu)于柴油,如果不改變噴油控制策略,則會造成燃燒滯后、熱效率下降、排溫升高、工作粗暴等問題。

    (5)軍用柴油車低溫環(huán)境適應(yīng)能力是制約其保障能力的因素之一,其中燃料的抗凝能力至關(guān)重要。航空煤油凝點低于輕質(zhì)柴油,因此,有利于在嚴寒低溫環(huán)境下使用,具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力。

    (6)燃油的潤滑能力直接影響了系統(tǒng)部件的可靠性。航空煤油的黏度比輕質(zhì)柴油低,而柴油機噴油系統(tǒng)中部分關(guān)鍵部件是依賴柴油自身的潤滑能力進行潤滑的,因此,柴油機直接燃用航空煤油長時間使用可能會造成部件的磨損。

    4 結(jié) 論

    (1)軍用車輛實現(xiàn)戰(zhàn)時燃用航空煤油,可以大大簡化后勤油料的供應(yīng)保障,提高快速反應(yīng)能力。

    (2)航空煤油凝點低、環(huán)境適應(yīng)能力強,軍用車輛實現(xiàn)燃用航空煤油,可以提高復(fù)雜環(huán)境下后勤保障能力。

    (3)航空煤油與輕質(zhì)柴油在理化特性上有明顯差別,其在壓燃式內(nèi)燃機中燃燒過程不同。有必要從燃燒機理上開展研究工作,為柴油機燃用航空煤油的匹配與優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

    (4)軍用車輛燃用航空煤油,不僅與發(fā)動機的優(yōu)化匹配有關(guān),還與燃料改進密切相關(guān)。為此,軍用油料研究部門與軍用車輛研究部門有必要聯(lián)合開展研究工作。

    (5)在充分論證的基礎(chǔ)上,應(yīng)開展大規(guī)模軍用車輛燃用航空煤油實際使用試驗研究工作,以便為最后的實戰(zhàn)使用提供可靠依據(jù)。

    [1] 任連嶺,楊冰,鄧才超,等.戰(zhàn)場單一燃料研究進展及我軍燃料單一化探討[J].石油商技,2011(1):48-54.

    [2] 姚廣濤,王興華.軍用汽車發(fā)動機發(fā)展方向的研究[J].后勤科技裝備,1998(6):33-35.

    [3] 吳學(xué)雷. 國內(nèi)外軍用汽車發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢綜述[J].導(dǎo)彈與航天運載技術(shù),2001(4):6-15.

    [4] Kinnear J. GAZ vehicle address Russia’s changing security needs[J].Jane’s Intelligence Review,1999(1):15-17.

    [5] Kinnear J. Russian 8 ×8 military vehicle[J]. Jane’s Intelligence Review,1996(1):18-23.

    [6] Christopher F F.Jane’s Military Vehicles and Logistics(1996-1997)[M].London:Jane’s Pub. Co.,1998.

    [7] Christopher F F.Jane’s Military Vehicles and Logistics(1997-1998)[M]. London:Jane’s Pub. Co.,1999.

    [8] 陳軻.軍用裝備燃料品種單一化探討[J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟,2011(5):9-10.

    [9] Rarrett R K.Is a single fuel on the battle field still a viable option?[R]. Executive Research Project. Washington D. C.:National Defense University Fort McNair,1993.

    [10] 王豐,唐國坪,郭凌.美軍的戰(zhàn)場單一燃料計劃[J]. 軍用航油,1999(1):14-16.

    [11] 譚華,金琪.單一燃料的研究[J]. 軍用航油,1999(1):8-13.

    [12] Butler J W E,Alvarez R A,Yost D M,et al.Field Demonstration of Aviation Turbine Fuel Grade JP-8 (NATO Code F-34)at Fort Bliss,Texas[R/OL].[2013-09-12]. http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA233441.

    [13] Butler J W E,Alvarez R A,Yost D M. Final Report on Field Demonstration of Aviation Turbine Fuel Grade JP-8(NATO Code F-34)at Fort Bliss.,Texas[R/OL].[2013-06-21].http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a256945.pdf.

    [14] Alvarez R A,Yost D M. Level Road Acceleration,F(xiàn)uel Consumption,and Steady-Pull Evaluations Using DF-2 and JP-8 Fuels[R/OL].[2013-10-15].http://www. dtic. mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA259919.

    [15] 張東,王海鳴.美軍先進燃料綜述[J]. 軍用航油,2000(1):25-30.

    [16] Stoecklein K E,Yost D M,F(xiàn)rame E A. Initial Effects of Converting Army Diesel-Powered Ground Vehicles to Operate on JP-8 + l00 Fuel[R/OL].[2013-12-10]. http://oai.dtic. mil/oai/oai? verb = getRecord&metadataPrefix =html&identifier=ADA391723).

    [17] Moses C A,F(xiàn)rame E A,Alvarez R A,et al. Evaluation of Impacts of JP-8 +100 on Army Aviation and Ground Vehicles:Phase I Impact Study[R/OL].[2013-10-11]. http://oai.dtic. mil/oai/oai? verb = getRecord&metadataPrefix =html&identifier=ADA397145.

    [18] 史紹熙,王樹奎,趙奎翰,等. 多種燃料發(fā)動機的試驗研究[J].內(nèi)燃機學(xué)報,1988,6 (1):1-8.

    [19] 和吉珍,侯志華. 美軍“戰(zhàn)場單一燃料”發(fā)展近況及應(yīng)用效益[J].后勤工程學(xué)院學(xué)報,2000(4):53-57.

    [20] 任連嶺.美軍單一燃料的發(fā)展及對我軍用油單一化的啟示[C]//中國汽車工程學(xué)會燃料與潤滑油分會第13 屆年會論文集,2008:36-43.

    [21] 李冰林,魏民祥.活塞式發(fā)動機燃燒煤油研究現(xiàn)狀與技術(shù)分析[J].小型內(nèi)燃機與摩托車,2012(6):87-90.

    [22] 鞠衛(wèi)華,華弢,嚴新,等.燃油潤滑性對共軌系統(tǒng)可靠性影響的試驗研究[J].現(xiàn)代車用動力,2013(2):52-55.

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