“肥鹰”加入“绿色大黄蜂”,成为美国军用替代燃料战斗机队成员

军方能否使用绿色喷气燃料?

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F-15“鹰”式战斗机是最新接受替代燃料处理的喷气式战斗机,于 10 月 22 日飞行,燃料是由传统喷气燃料和替代燃料以 50-50 的比例混合而成——在这种情况下,替代燃料是由特殊处理的动物脂肪制成:牛油生物喷气燃料。

目前,美国空军几乎所有 40 多架飞机的机队都已获得使用天然气或煤制喷气燃料的认证——例外的是无人机,这些无人机太忙于在国外执行任务,无法在国内进行测试。空军替代燃料认证部门负责人杰夫·布劳恩表示,目标是:“到 2016 年,能够用替代混合燃料替代空军范围内使用的多达一半的燃料,这种混合燃料既具有成本竞争力,温室气体足迹也不比石油产品更差。”

美国空军并非孤军奋战。美国海军已使用从亚麻荠植物(一种与芥菜相关的杂草花卉)的油籽中提取的喷气燃料,为其 F-18“大黄蜂”战斗机提供动力。美国陆军希望将其垃圾转化为燃料,以努力减少脆弱的补给线。“这项工作不仅与其他军种协调一致,而且也与商业航空公司协调一致,”布劳恩说。“尽管我们消耗了大量燃料,但我们仅代表一家小型商业航空公司。”

就能量密度和其他指标而言,新型燃料的性能与传统燃料相当甚至更好,尽管它们缺乏传统来源的煤油中的芳香族化合物。石油衍生煤油中的芳香族化合物有助于膨胀传统发动机中的密封件,而生物喷气燃料缺乏芳香族化合物等因素,因此需要与传统喷气燃料混合。然而,空军替代燃料认证部门首席工程师贝蒂·罗德里格斯表示,替代喷气燃料在燃料基础设施中是完全可互换的。

事实上,美国军方努力的问题似乎不是替代燃料本身,而是从油类和作物中生产此类燃料,以满足替代美国空军单独消耗的 8 亿加仑燃料的一小部分所需的量。“我们无法控制人们是否会种植亚麻荠,”空军研究实验室的化学工程师蒂姆·爱德华兹说。“要求 1000 加仑燃料会吓跑人们。”

此外,生物燃料也存在自身的问题,例如取代粮食作物。将动物饲料转化为牛脂肪,然后将牛油转化为喷气燃料是一个能源效率低下的过程;牛每增重不到半公斤,大约需要三公斤饲料。

尽管如此,空军已经征用了大约 40,000 加仑的生物喷气燃料(称为加氢处理可再生喷气燃料或 HRJ)以及 700,000 加仑通过费托工艺从天然气或煤炭中提取的燃料。正在进行的 HRJ 测试将需要在 F-22 和“全球鹰”上进行飞行,以测试燃料承受战斗机高温飞行和无人机偏爱的 60,000 英尺高空的长距离寒冷飞行的能力。为了不甘示弱,海军于 10 月 22 日测试了一艘以传统柴油和从藻类中提取的油制成的“绿色柴油”为燃料的船只,这种藻类可能是该船会犁过的。

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