Carburants et circuit de carburant

 

Selon la propulsion utilisée (turbines, moteurs à pistons), les aéronefs utilisent différents carburants, dits « carburants aviation ».

Carburants pour avions à réaction civils à base de Kérosène

Le kérosène est un mélange d'hydrocarbures contenant des alcanes (CnH2n+2) Issu du raffinage du pétrole. Il doit être exempt de soufre densité  environ 0,78. On distinguera :

-      Le JET A: Carburant lourd disponible aux Etats-Unis développé avec un point de congélation plus élevé qu’un kérosène normal. Faible pression de vapeur et point d’ignition élevé.

-      Le Jet A1: Très répandu hors des Etats-Unis, c’est le carburant le plus utilisé et recommandé pour les avions à réacteur. Le point d’ignition est d’au minimum 38°C et le point de congélation maximum -47°C.

-      Jet B: Utilisé en régions froides, le Jet B est un mélange de d’essence et de kérosène. Le point de congélation est aux environs de -60°C et sa pression de vapeur est plus élevée que celle du kérosène mais plus faible que celle de l’essence.

Carburants militaires

-      JP-1 à JP-7: 7 versions de carburant ont été fabriquées afin de s’adapter à différents besoins des avions militaires qui volaient  plus haut, plus vite, et nécessitant des caractéristiques de plus en plus variables et différentes.

-      JP-8: Carburant le plus utilisé par l’armée américaine. Similaire au Jet A1, avec un inhibiteur de corrosion et des additifs anti-givrage. Point de congélation max -47°C, point d’ignition 38°C.

Carburants pour l’aviation générale, à moteur à pistons

Essences : densité environ 0,72

AVGAS: En plusieurs version, la plus répandue chez nous est le 100LL, de couleur bleue distinctive et moins riche en plomb que la version 100/130. Elle est utilisée dans les avions léger à moteur à piston Ces moteurs fonctionnent comme les moteurs de voiture, mais avec des besoins en performances plus élevés

MOGAS (essence automobile) : Moins cher que l’AVGAS. Correspondant à nos essence 95(E5) et 98(E10), le 98 sera préféré en été celui -ci étant moins sujet au vapor lock.

Pour éviter les erreurs, chaque type d’essence est colorée

Le premier chiffre indique l’indice d’octane en mélange pauvre, le second en mélange riche

Essence	Couleur
80/87	Rose
100/130	Verte
91/96 ( 100LL)	Bleue
115/145	Violette

 

Circuit de carburant

Un circuit carburant peut être constitué de : (Avion léger et de ligne)

-Un réservoir construit revêtu à l’intérieur d’un produit inerte vis à vis de l’essence/kérozène, les réservoirs peuvent être internes, externes, centraux ou dans le stabilisateur situé dans l'empennage. Il est prévu en partie supérieure du réservoir un orifice de remplissage avec un bouchon étanche et une sortie pour une mise à l’air libre en bout d'aile (vent tank).  Une mise à l’air libre est nécessaire pour que l’air remplace le volume de carburant consommé.

Dans le cas de plusieurs réservoirs, on parlera de center tank (réservoir central situé dans le fuselage), d’Inner/outer tank pour les réservoirs internes et externes situés dans les ailes pour atténuer la flexion des ailes et diminuer le battement.

Le remplissage du réservoir se fait par gravité. Pour éviter un incendie provoqué par une étincelle due à l’électricité statique, citerne, dispositif d’avitaillement et avion sont reliés à la terre pendant l’avitaillement, la présence de moyen anti-incendie (extincteur) est obligatoire pendant l’avitaillement, par ailleurs, un échantillon de carburant doit être prélevé et gardé

-Un collecteur maintenu plein qui permet d'éviter le désamorçage des pompes d'alimentation des réacteurs.

-Un purgeur disposé au point bas des réservoirs ou du circuit carburant, qui permet d'évacuer l'eau qui s'y serait éventuellement condensée et décantée au fond du réservoir.

-Un filtre décanteur qui retient les grosses particules en suspension dans le carburant et pourraient le contaminer.

-Un robinet d’arrêt qui permet d’isoler le réservoir en interrompant le débit de carburant.

-Un robinet d'intercommunication (Xfeed/Crossfeed) qui permet de sélectionner le réservoir en fonction.

-Une pompe mécanique qui est entraînée directement par le moteur, elle comprend 2 membranes superposées, de sorte que si la membrane inférieure est percée, la seconde membrane garde l’étanchéité. Liée au moteur, cette pompe fonctionne en permanence. Des clapets à l'entrée et à la sortie de la pompe, permettent le refoulement vers le carburateur le « trop pompé » repart dans le réservoir par un circuit de retour

-Une pompe électrique ou pompe de gavage qui permet de pallier une éventuelle défaillance de la pompe mécanique.

-Une pompe de transfert qui permet suivant la position et la configuration de l'avion de transférer le carburant d'un réservoir à un autre. Des sondes de niveaux permettent d'envoyer des informations à des ordinateurs pour commander le transfert du carburant. Le  trim tank ou transfert de carburant permet de contrôler le centre de gravité de l'avion par transfert de carburant des réservoirs d'ailes vers le ou les réservoirs situé dans les empennages ou inversement. Le trim tank est généralement utilisé en croisière permettant ainsi d'optimiser la position du centre de gravité pour augmenter l'économie de carburant par diminution de la traînée de l'avion

-Une sonde qui permet de visualiser la température du carburant.

-Un carburateur ou un système d’injection qui pulvérise le carburant dans les cylindres ou la chambre de combustion du réacteur.

Circuit carburant avion léger

Circuit carburant turbomachine à multimoteurs