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100R无铅航空燃油过渡
Swift Fuels现已覆盖1,200台发动机和1,600种机型。
来源:飞行杂志每年夏天,威特曼地区机场(KOSH)的停机坪和露营地都会充斥着同一个问题的上百种不同问法:无铅燃料到底什么时候才能真正在我的飞机上使用?今年在EAA奥什科什航空展上,Swift Fuels带来了一个几乎超出所有人预期的答案。
就在航展开幕前几天,美国联邦航空管理局(FAA)根据Swift现有的100R(其100辛烷值无铅航空汽油)补充型号合格证(STC),发布了一份扩展后的批准型号清单。此次更新新增了1200多个发动机型号和1600个机身型号。《The Aviation Consumer》的乔纳森·韦尔什(Jonathan Welsh)在奥什科什与Swift Fuels首席执行官克里斯·达科斯塔(Chris D’Acosta)进行了交流,探讨了这份清单为何能如此迅速地大幅扩充,以及他为何相信行业终于看到了实现无铅化停机的曙光。
达科斯塔表示,这是一次期待已久的更新。
“我们从2015年开始商业化销售无铅燃料,当时推出的是一种名为UL94的专有航空汽油,”达科斯塔说,“我们的UL94 STC涵盖了相当广泛的低辛烷值TCDS批准发动机和飞机,我们利用这一批次作为100辛烷值燃料(即100R)第一阶段部署的起点。”
这种第一阶段的方法已见成效。目前,Swift的100R STC下已有1200个FAA批准的发动机和1600个机身,这得益于所谓的批准型号清单(AML)机制,该机制允许FAA批准覆盖广泛的飞机类别。这批经FAA批准的各种发动机和飞机类型由Swift Fuels监控,记录显示,这些飞机每年消耗的100LL燃料估计占美国认证活塞机队总消耗量的56%。
驾驶一架搭载莱康明IO-540发动机的罗克韦尔指挥官飞机的韦尔什承认,他已经在清单上找到了自己的飞机。但他也指出了一个许多机主正在遇到的问题——搜索功能并不总是那么直观。
达科斯塔表示,该系统依赖于各种各样的文档和数据格式,但Swift Fuels正在努力协助FAA改进这一问题。
“现在FAA要求我们将数据输入到DRS系统的标准表格中,这导致了一些数据的转换问题,”他说。
更令人困惑的是,由于数十年来的企业并购,机主的飞机在Swift Fuels AML中登记的名字可能已不再出现在型号合格证上。
“典型的例子是,‘我在找我的塞斯纳飞机,但在DRS系统里它却登记在德事隆(Textron)名下’,”达科斯塔说。
Swift的解决方案是一个专门构建的搜索工具,允许飞行员输入发动机型号、机身型号,甚至是旧的或非正式的制造商名称。随后,AI辅助搜索会自动处理其余的匹配工作。
在这一公告背后,是达科斯塔所描述的FAA传统认证部门内部的“三足鼎立”认证流程——工程、生产和飞行安全,这三方必须在颁发证书前达成一致。由于Swift并非机身或发动机制造商,其认证路径是通过补充型号合格证(STC)而非原始型号合格证,叠加在其自身并不生产的底层产品之上。
“最耗时的部分是让所有相关方参与进来,在发证前达成协议并保持一致,”达科斯塔说。
然而,文书工作并不止于AML。Swift还是一家PMA授权的零部件制造商,这意味着客户飞机上使用的燃料标牌也需要单独签批。每一位曾购买过Swift STC的客户,包括多年前最早的UL94买家,现在都将免费收到一份更新的资料包。达科斯塔称之为“永久航空汽油STC”。
新资料包包括一个燃料标牌和一个由A&P机械师安装在整流罩下的小型金属发动机标签。尚未购买STC的飞行员仍需先购买STC,才能合法使用100R燃料。
证书要求仅适用于认证类飞机,不包括大约35,000至40,000架不属于该框架的实验类、轻型运动类或特殊类别飞机。在美国注册的225,000架活塞飞机中,达科斯塔估计约有180,000架属于需要STC的认证类别。
许多飞行员从小使用100LL燃料长大,可能不理解这一过渡的重要性。据记得上世纪90年代汽车汽油去铅化的达科斯塔称,这更多是一个化学问题,而非机械问题。
“铅是活塞发动机中用来抑制发动机爆震倾向的一种工具,”达科斯塔解释道,气缸内被压缩的燃油空气混合物在高温高压下容易过早爆炸。“人们发现铅是汽油中的一种高辛烷值添加剂,可以抑制爆震,使燃烧事件等待火花塞点火后再发生。问题是铅具有毒性,而且会产生积碳等副产物。”
据达科斯塔介绍,这些铅沉积物会污染火花塞,窜入机油中,并产生酸性物质,久而久之腐蚀发动机。
Swift的解决方案是一种专利配方,包含按百万分之250剂量添加的专有添加剂包,可防止气门座凹陷、抵抗进气道积碳,并含有抗氧化剂以保持燃料和发动机内部清洁。该配方及基础燃料本身均已获得专利,并构成了Swift通过ASTM国际标准获得的生产规范的基础。这一共识标准流程是石油公司、发动机制造商和机身制造商共同努力的成果。
“我们已经获得了ASTM国际生产规范,”达科斯塔说,“这意义重大。我们与全球燃料和航空航天行业的合作伙伴付出了长时间的努力和非凡的工作才达成这一成就。”
随着当前批次发动机和机身获得批准,Swift已将注意力转向更高压缩比的“550系列”发动机,包括为大部分高性能活塞机队提供动力的540、520和390系列发动机。达科斯塔最近购买了一架由涡轮增压TSIO-550-K发动机驱动的Cirrus SR22T飞机,专门用于生成支持认证工作的飞行数据;与此同时,普渡大学的地下测试台正在进行专门的耐久性测试,后续还将与位于阿拉巴马州莫比尔的Continental Motors开展合作。
航空展的停机坪本身也成了某种试验场。一架来访的9缸径向发动机战鸟飞机,由Wright R-1820发动机驱动,从其位于爱荷华州的基地飞往Swift在印第安纳州的总部,在那里加油后继续飞往奥什科什。航展结束后,它将返回印第安纳州,达科斯塔表示,该机将在接下来的三到四周内完全使用Swift燃料运行。
在战鸟展区的其他地方,来自Strix Aero的科里·米勒(Cory Miller)搭建了一个Allison V-12发动机测试台,完全使用Swift 100R燃料运行。加利福尼亚州机主何塞·弗洛雷斯(Jose Flores)也一直在用100R燃料测试一台劳斯莱斯梅林V-12发动机。
与此同时,Swift已加入位于新泽西州大西洋城FAA威廉·J·休斯技术中心的测试项目,该中心在单独的批准流程下运行自己的发动机评估,该流程虽不像STC那样颁发证书,但仍需要相当程度的FAA监管。
达科斯塔对众多FAA人员表示感谢——从局长布莱恩·贝德福德(Bryan Bedford)和副局长克里斯·罗谢洛(Chris Rocheleau),到中央认证分部、FAA技术中心和FAA燃料研究分部——感谢他们在这一跨越多年、涉及多个办公室的流程中始终保持积极参与。
“我们遇到过一些波折,比如政府停摆、人员流失、意外延误等等,”达科斯塔说,“这很正常,时有发生。但他们致力于与我们对话,倾听我们的意见,并在力所能及的范围内进行调整。”
对于韦尔什以及成千上万正在Swift清单上查询自己飞机尾号的机主来说,这一刻带有个人情感色彩。
“我期待着有一天把飞机停在加油站时,我的孩子们不再问我:‘那东西里面还有铅吗?’”韦尔什说。
从今年夏天印第安纳州批准下发的速度来看,那一天似乎比一年前看起来要近得多了。
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