遇到燃油低温情况？正确的应对姿势了解一下

上一篇《年底冷空气“冲业绩”，执飞航班该注意点啥？》我们介绍了冻雨的风险防范。这次我们介绍的另一个大家关心的问题——燃油低温的风险。

对于燃油低温管理，飞行员通常关心的问题是：

· 我们是否会遇到燃油低温情况？

· 燃油低温的风险有多大（或者说安全裕度有多大）？

· 如果遇到燃油低温情况，我们如何应对？

我们找到波音公司的一份资料，翻译过来分享给大家，希望有助于大家找到这些问题的答案。

以下是正文：

由于极地航线上的长航程和极冷气团盛行，燃油温度可能接近“冰点”（freezing point），但现有的飞机系统和操作程序可以保证在所有可能的寒冷天气条件下，让燃油自由地流动到发动机。

▼低温下的燃油特性

燃油冰点是燃油中的蜡结晶化的温度，蜡晶体在燃油温度降低时出现而在燃油温度升高时完全消失。这跟温度降低时燃油变浑浊不同，后者是由于溶解在燃油中的水冻结、从而形成非常细的冰晶体的悬浮液。飞机燃油和发动机系统可以安全地处理燃油里的水冰晶体。

Jet A燃油的冰点最低为-40°C，Jet A-1燃油的冰点最低为-47°C。俄罗斯提供的燃油是TS-1和RT，其冰点最低为-50°C。（注：燃油规格可能因国家而异，航空公司应确保自己选用合适的燃油规格。）

「译者注：目前国内生产的航空燃油型号是RP-3（或3号喷气燃料），指标和Jet A-1类似。」

一些燃油的最低冰点可能因燃油开采地和提炼地不同而有所变化。用于确定燃油冰点的测试方法也会有误差，误差范围约为2.5℃。

美国一些航空公司会对其使用的Jet A燃油的实际冰点进行测量。 数据显示，航油公司提供的Jet A燃油冰点比-40°C还低约3°C。下表1是美国一些机场的实地检测结果，显示在这些机场加注到飞机的Jet A燃油的实际冰点。（若航空公司使用非标准最低冰点规格的燃油，航空公司必须首先验证其所加注燃油的冰点。）

表1

然而，决定能有多少燃油流入增压泵的因素并不是“冰点”，可泵性或者说流动性实际上取决于燃油的“倾点”（pour point）。“倾点”定义为燃油在变成半刚性状态之前仍然可以流动的最低温度。

通常，倾点比冰点低大约6℃。冰点和倾点之间的确切差值取决于原油的来源和提炼过程。

因为航空燃油是许多不同烃分子的混合物，每个烃分子具有其独特冰点，所以，航空燃油不会像水那样在同一个温度下变成固体。当燃油温度降低时，具有最高冰点的烃分子组分首先固化，形成蜡晶体。温度进一步降低将使较低冰点的烃分子组分相继固化。 随着燃油温度降低，燃油从均匀的液体变为含有少量烃（蜡）晶体的液体，继续变成燃油和烃晶体的“泥浆”，直到最后变为几乎固体的烃蜡块。由于冰点被定义为最后的蜡晶体消融的温度，因此航空燃油的冰点远高于其完全固化的温度（图1）。

图1

在不同机场给飞机加油会使飞机油箱里的不同燃油互相混合，而不同机场的燃油可能具有不同的冰点，这使得飞机油箱里燃油的冰点变化范围变得很大。机组人员必须谨慎操作，不要随意假设混合燃油的冰点。波音公布的服务通告747-SL-28-68（1991年11月4日）介绍了估算Jet A和Jet A-1混合燃油冰点的程序。

如果无法使用公布的程序确定飞机上燃油的冰点，波音建议使用在最近三次燃油加注中使用的燃油的最高冰点。 例如，假定先后加了两次Jet A-1燃油和一次Jet A燃油，则使用-40℃作为燃油冰点。 若最近三次连续加油都使用Jet A-1燃油，则使用-47℃作为冰点。

▼燃油系统和温度测量

以波音747-400为例，发动机指示和机组警戒系统（EICAS）在上显持续显示燃油温度。唯一例外发生在放油操作期间，这时这个显示被替换为FUEL TO REMAIN指示。温度信号源来自位于1号主油箱里的一个电阻型温度探头。该温度探头安装在后梁上，离油箱底部约8.5英寸，离后部增压泵入口约40英寸。

当波音747-400上的燃油温度达到-37℃时，激活FUEL TEMP LOW（燃油温度低）信息，并且EICAS上显示的燃油温度从白色变为琥珀色。波音747-400系统自动默认使用在波音747机型上批准使用的最高燃油冰点限制值，即Jet A的-37℃。当燃油温度探测系统不工作时，显示FUEL TEMP SYS（燃油温度系统）信息，飞行机组需要使用总温（TAT）作为燃油温度（在MMEL中包含有此程序说明）。

波音777在左主油箱的第9号和第10号翼肋间安装有燃油温度探头。探头距离下机翼蒙皮约12.6英寸，且位于距离后增压泵入口约40英寸，位于一个翼肋开外。 由于左大翼油箱里只有一个热交换器，因此该处燃油会比装有两个热交换器的右大翼油箱燃油温度略低。

波音777的燃油温度以白色显示在右下角的主EICAS上。如果燃油温度达到设定的最小值，则指示颜色变为琥珀色，并显示FUEL TEMP LOW提示信息（图2）。

图2

波音777系统自动默认的是批准在波音777上使用燃油的最高冰点值，也是Jet A的-37℃。 但EICAS信息可以设置为其他值。例如，假定使用Jet A-1燃油，则信息可以设置为-44°C（图3）。

图3

在波音777上，燃油温度可以用两种方式输入，分别是最小燃油温度或燃油冰点。这两种选项都会在高于燃油冰点3°C时提供警戒指示。在放油过程中不显示燃油温度。

目前，使用AIMS1的老版本BP的777，需要人工在冰点上减3℃输入或默认为37℃。而AIMS2及新版本BP，改为系统自动在设定冰点减3℃警告。

波音747-400和波音777的温度探头位于大部分燃油最冷的地方。 然而一些位置的燃油可能比探头测量的燃油更冷，例如与下机翼蒙皮接触的燃油。这在燃油箱中从机翼蒙皮到探头的位置之间产生了温度梯度。

当燃油流向增压泵入口时，底部的低温燃油层流过位于靠近底部机翼蒙皮的固体翼肋上的小挡板阀，这些阀门用于控制燃油晃动。因此，低温燃油倾向于流向增压泵入口。由于油温探头位于油箱底部附近，因此温度读数代表油箱里的临界燃油温度。

▼影响燃油温度的因素

影响燃油温度的因素包括油箱的尺寸和形状、燃油管理以及在高高度的远程运行。

燃油温度受机翼蒙皮温度影响的速度受油箱的尺寸和形状的影响很明显，油箱表面积与体积比越高，蒙皮温度对燃油温度的影响越大。例如，由于波音747-400外侧主油箱长而窄，且拥有着波音777主油箱一半大小的体积，因此波音747-400主油箱的表面积与体积比高得多。这意味着在波音747-400上通过机翼表面的热传递更快，燃油温度变化比在波音777上更快。

尽管波音747-400和波音777的燃油管理方式不同，但在所有情况下，机翼主油箱均是最后耗尽的。在某些型号上，具有高表面积/体积比的油箱中的燃油将被保留到接近飞行结束。油箱中的具体油量也会改变燃油温度变化的速率。

在高高度的远程运行期间，油箱温度可以接近燃油的冰点。最初，TAT值比燃油温度探头温度低得多。但在长途飞行后，燃油温度会与机翼蒙皮上运动空气的边界层的温度趋于一致。该边界层温度略低于TAT，因为理论TAT值是达不到的。对波音747-400和波音777飞机所做的热分析表明，油箱温度更多地受TAT而非飞机构型影响。

▼低燃油温度的操作和程序

在飞行中，必须保持温度指示高于燃油的冰点。对于波音747-400和波音777，温度指示必须保持在高于规定冰点以上至少3℃。（如果已知，则可使用实际燃油冰点。）

当燃油温度降至冰点以上3°C时，在波音747-400和波音777驾驶舱会有FUEL TEMP LOW信息显示。如果出现这种情况，飞行机组人员必须采取以下行动来增加TAT，以避免进一步的燃油温度降低：

在与航空公司的调度和ATC协商后，飞行机组必须制定行动方案；如有可能，行动方案应包括飞到更暖的气团里。机组可以考虑下降高度，一般需要下降到最佳高度的3,000至5,000英尺内。情况严重时，可能需要下降到25,000英尺。极地航线的近期经验表明，在更高高度的温度可能较高，这时则可能需要爬升。飞行机组还可以增加飞机速度，每增加0.01马赫可以增加0.5-0.7℃的TAT。（应当注意，以上做法均有可能增加燃油消耗。）

通过TAT的改变来影响燃油温度需要耗时大约15分钟至1小时。 燃油的冷却速率约为3℃/小时。在最极端的寒冷条件下，这一速率最高可达12°C /小时。

3℃的燃油温度警戒信息裕度为在所有的大气和操作条件下的运行提供了安全裕度，以确保燃油能持续流动到增压泵入口。除了这3℃的裕度之外，燃油的冰点和倾点之间通常存在6℃的裕度，这提供了额外的余量。在过去40年中，对世界范围内运输飞机运行历史的回顾尚未发现一起由于燃油低温导致燃油流量受限的事故报告。这一历史事实证明了FUEL TEMP LOW这类警戒信息的制定标准是够用且保守的。

然而极地航路上的飞行机组人员必须充分了解燃油冰点。飞行机组还必须了解航路的燃油温度以及可能需要采取的纠正措施，从而确保维持安全的极地运行。

▼飞行计划的操作辅助

协助操作员在制定飞行计划过程中解决燃油冰点问题。该程序旨在与航空公司的飞行计划系统交联或并入其中。波音777的FTPP已经用波音公司和几家航空公司获得的飞行测试数据校准过，数据基于由燃油箱温度探头提供的燃油温度指示。有关FTPP的详细信息可通过波音驻场服务代表向航空公司提供。

如果航路上的燃油冰点是风险点，那么测量加注燃油的实际冰点对于制定飞行计划就是有价值的步骤。一般来说，实际燃油冰点约比认证的最高要求低约3℃。测量加注燃油的实际冰点的详细信息可通过波音驻场服务代表向航空公司提供。

【e起飞总结】

对于燃油低温：

· 决定燃油能否顺利流动到燃油泵的，不是冰点，而是比冰点低约6℃的倾点；

· 有燃油低温警戒信息功能的飞机，警戒信息的触发值通常为“冰点+3℃”，加上冰点和倾点之间通常6℃的裕度，安全裕度还是比较充分的；

· 对于没有燃油低温警戒信息功能的飞机（如737），在高纬度长航程航线，机组需要花费更多的精力监控燃油温度；

· 改变高度（通常是下降）、增加速度都能增加TAT进而提高燃油温度，但起效果需要等15分钟至1小时之后。