Вертольоти, як і літаки, використовують різні типи пального. Деякі види є досить стандартними, наприклад, авіаційний бензин для старіших гвинтових літаків та моделей з поршневими двигунами. Найпоширенішим видом палива, що застосовується як вертольотами, так і літаками, є реактивне паливо A-1 (зазвичай Jet A в США). Військова авіація, звісно, функціонує за абсолютно інших параметрів, ніж комерційна, і тому сучасні військові моделі часто використовують паливо, відоме як JP-8, або Jet Propulsion 8. Це паливо містить спеціальні добавки, такі як інгібітор обмерзання та антиоксидант, які покращують продуктивність реактивного двигуна в екстремальних умовах, що є визначальним для військових літаків.
Коли було представлено витончений літак SR-71 Blackbird, він потребував абсолютно іншого типу палива через свої неймовірні можливості. Цей розвідувальний літак, що вперше надійшов на озброєння в січні 1966 року, був одним з найшвидших у світі, здатен розвивати швидкість понад 3 Маха – це втричі перевищує швидкість звуку, що становить приблизно 3700 кілометрів на годину. Вражала не лише його надзвичайна швидкість, а й висота польоту – рекордні приблизно 25 908 метрів. Досягнення таких висот та швидкостей створювало значне навантаження на літак. Під час роботи він виробляв такі високі температури, що звичайне паливо JP-8 могло спалахнути, роблячи його непридатним для використання в Blackbird. Тому для нього було спеціально розроблено нове паливо, відоме як JP-7. Хоча його назва не сильно відрізняється від вже існуючого палива для багатьох військових літаків, воно мало унікальні властивості, які гарантували безпеку для Blackbird.
Особливості реактивного палива JP-7
Під час огляду кабіни цього літака-розвідника, пілот Річард Грем пояснює, що показники витрати палива вимірюються “тисячами кілограмів на годину”. Інженери зазвичай проектують винищувачі, виходячи з концепції величезних, розтратних сплесків швидкості, коли це необхідно, а не практичного, функціонального рівня швидкості, більш поширеного на типовому комерційному рейсі. Отже, двигуни, які просто “п’ють” запаси палива, далеко не є винятковою рисою Blackbird. Однак для того, щоб цей конкретний літак міг літати, необхідно було розробити JP-7 спеціально для нього.
У розробці цього нового палива було досягнуто делікатного балансу. Занадто сильне зниження його точки спалаху – мінімальної температури, при якій речовина може спалахнути – призвело б до протилежної проблеми, яка виникла з непридатним JP-8, і паливо не мало б необхідної хімічної реакції для запуску двигуна взагалі. Керівництво з експлуатації SR-71A детально описує деякі труднощі: “Це вимагає палива з високою термічною стабільністю, щоб воно не розкладалося і не залишало відкладень коксу та лаків у паливній системі”. Далі зазначається: “Інші аспекти також є визначальними, такі як допустима кількість сірчаних домішок. Для задоволення вищезгаданих вимог були розроблені передові види палива – JP-7 (PWA 535) та PWA 523E”.
Винахідливим рішенням для запалювання палива стало введення тріетилборану – сполуки, яка є надзвичайно ефективною для забезпечення того, щоб паливо могло як досягти, так і підтримувати стійке полум’я, що значно покращує продуктивність двигуна.
Паливо та двигун, які дали потужність кільком винятковим літакам
Неймовірна потужність та продуктивність Blackbird вимагали ще одного важливого компонента – видатного двигуна. Таким двигуном став турбореактивний Pratt & Whitney J58, виробництво якого розпочалося у 1964 році. Для використання в Blackbird, який здійснив свій перший політ того ж року, він мав бути здатним витримувати тепло так само добре, як і його паливо. Використання суперсплаву Waspaloy – це один з матеріалів, який дозволив двигуну це зробити. Waspaloy – це нікелевий суперсплав, відомий своєю міцністю та стійкістю до високих температур, що робить його ідеальним для компонентів реактивних двигунів. Компанія Pratt & Whitney, один із провідних світових виробників авіаційних двигунів, також оснастила його розумною системою, яка допомагала підтримувати величезні швидкості Blackbird, не перевантажуючи себе.
Національний музей авіації та космонавтики пояснює: “Коли клапани байпасу відкривалися, вони відводили повітря з четвертої ступені, а шість каналів направляли його навколо задніх ступенів компресора, камери згоряння та турбіни. Відведене повітря знову потрапляло в вихлоп турбіни навколо передньої частини форсажної камери, де воно використовувалося для збільшення тяги та охолодження”. Потужність двигуна становила лише приблизно одну п’яту частину загальної тяги, яку літак використовував на швидкостях, що перевищували швидкість звуку втричі. Форсажна камера – це додаткова камера згоряння, яка вмикається для короткочасного значного збільшення тяги, особливо при надзвукових швидкостях.
Його попередники в цій родині, перехоплювачі A-12 та YF-12, також використовували турбореактивний двигун J58. Хоча A-12 технічно є єдиним літаком, швидшим за SR-71, все ж дивовижно думати про технологічні інновації, які були вкладені в підняття найвідомішого з Blackbirdів на такі висоти. Військово-повітряні сили США зняли SR-71 Blackbird з експлуатації наприкінці 1990-х років, але він залишається справжньою іконою авіації, символом інженерної досконалості та людського прагнення до нових вершин.
