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タービン燃料低揮発性JP-7は、一般にJP-7 （MIL-DTL-38219 [1]以前はジェット推進剤7と呼ばれていた）として知られ 、1955年に中央情報局（CIA）の偵察機ロッキードA-12で使用するために開発された特殊なタイプのジェット燃料であり、その後、同様の高速性能を持つ航空機であるロッキードYF-12とロッキードSR-71にも使用されました。より高速なボーイングX-51ウェーブライダーにも使用されました。
使用法
JP-7 は、1999 年に退役したロッキード SR-71 ブラックバードに主に使用されたプラット & ホイットニー J58 (JT11D-20)ターボジェットエンジン用に開発されました。SR-71 の設計速度はマッハ3.2 で、この速度では空力加熱により非常に高い表面温度が発生しました。航空機内の厳しい高温環境のヒートシンクとして燃料を使用する必要があったため、 高引火点および高熱安定性の新しいジェット燃料が開発されました。
ボーイングX-51ウェーブライダーもプラット・アンド・ホイットニーSJY61スクラムジェットエンジンにJP-7燃料を使用し、燃料容量は約270ポンド（120kg）でした。[2]
「 JT11D-20 エンジンの作動範囲には特別な燃料が必要です。燃料はエネルギー源であるだけでなく、エンジンの油圧システムでも使用されます。高マッハ飛行中、燃料はさまざまな航空機やエンジン付属品のヒートシンクにもなり、高温で過熱してしまいます。そのため、燃料システムの通路で分解してコークスやワニスを堆積させないように、高い熱安定性を持つ燃料が必要です。バーナー部品への熱伝達を最小限に抑えるには、高いルミノメーター番号[注 1] (炎の明るさ指数) が必要です。許容される硫黄不純物の量など、その他の項目も重要です。上記の要件を満たすために、先進燃料 JP-7 (PWA 535) と PWA 523E が開発されました。」
SR-71A飛行マニュアル、第I部、4ページ[3]
構成
JP-7は、アルカン、シクロアルカン、アルキルベンゼン、インダン/テトラリン、ナフタレンなどの炭化水素を主成分とする複合混合物で、潤滑性を高めるためのフルオロカーボン、燃焼効率を高めるための酸化剤、排気煙のレーダーや赤外線シグネチャを隠すためのA-50と呼ばれるセシウム含有化合物が添加されている。SR-71ブラックバードは、1時間の飛行で約36,000～44,000ポンド（16,000～20,000 kg）の燃料を使用した。[4]
JP-7 は、従来の留出燃料ではなく、ベンゼンやトルエンなどの高揮発性成分の濃度が非常に低く (<3%)、硫黄、酸素、窒素不純物がほとんど含まれないように特別なブレンドストックから作られているという点で異なります。蒸気圧が低く、熱酸化安定性が高いです。この燃料は、高高度での氷点下近くから、高速で冷却される機体やエンジン部品の高温まで、幅広い温度範囲で動作する必要があります。この燃料の揮発性は、これらの高温でも耐引火性があるほど低くなければなりません。
JP-7 は揮発性が非常に低く、比較的点火しにくいため、燃焼を開始し、飛行中にアフターバーナーを作動させるためには、エンジンにトリエチルボラン(TEB) を注入する必要がありました。SR-71 は TEB の容量が限られていたため、再始動に使用できる TEB の「ショット」の数も限られていました (通常 16 回)。そのため、比較的低高度での空中給油と通常の高高度巡航飛行を複数回行う長時間飛行では、TEB を慎重に管理する必要がありました。
プロパティ
- 融点: −30 °C (−22 °F )
- 1標準気圧（100 kPa）での沸点：282～288 °C（540～550 °F）
- 15°C（59°F）での 密度：779～806 kg/ m3
- 300 °F (149 °C) での蒸気圧: 155ミリメートル水銀(3.00 psi ) (20.7 kPa )
- 引火点: 60 °C (140 °F)
- 正味燃焼熱: 最低 43.5メガジュール/キログラム(5.48 kWh / lb )
参照
参考文献
- 注記
- ^直感に反しますが、 高いルミノメーター数値は、一定の熱発生量に対して低い輝度に対応することに注意してください。 [5] したがって、高いルミノメーター数値は、燃焼で放出される一定のエネルギー量に対して、低いルミノメーター数値の燃料の場合よりも、より多くのエネルギーがガスの加熱に使用され、放射伝達による周囲の構造の加熱にはより少ないエネルギーが使用されることを意味します。しかし、これは、より大きくなったり小さくなったりする可能性のある拡散伝達などの他の伝達メカニズムについては何も示していません。
- 参考文献
- ^ 「ASSIST クイック検索、基本プロファイル: MIL-T-38219D 軍事仕様、タービン燃料、低揮発性、JP-7」。DLA.mil。DLAドキュメント サービス。1998 年 8 月 21 日。2012 年 2 月 22 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「ファクトシート: X-51A ウェーブライダー」。AF.mil。米国空軍。2011年3月23日。 2017年6月17日閲覧。
- ^ 「セクション 1」。SR-71 フライト マニュアル。p. 4 – SR-71 Online 経由。
- ^ 「ビール空軍基地、ブラックバードの飛行を支える燃料貯蔵タンクを撤去」ビール空軍基地。 2020年7月29日閲覧。
- ^ Bachman, KC (1961). 「ルミノメーター番号と分子構造および煙点の関係」. Journal of Chemical & Engineering Data . 6 (4): 631–634. doi :10.1021/je60011a045.
- 文献
- ベン・R・リッチ、レオ・ヤノス共著『スカンクワークス：ロッキード社での私の思い出』ニューヨーク：リトル・ブラウン・アンド・カンパニー、1994年。ISBN 0-316-74330-5。
- Faroon, Obaid; Mandell, Diane; Navarro, Hernan. ジェット燃料 JP-4 および JP-7 の毒性プロファイル。毒性物質および疾病登録局、アトランタ、1995 年 6 月。