¿Qué tal inventar un "combustible" que no estalle en llamas?

Uno de los factores más preocupantes en la seguridad de los vuelos es la posibilidad de que el avión se incendie debido a un derrame de combustible y una chispa. ¿Es posible, o han trabajado alguna vez los investigadores, impulsar un avión con algo que no incendie el avión?

Muchas cosas se quemarán en las condiciones adecuadas, incluidos avgas, combustible para aviones y baterías de litio. Sospecho que se trata fundamentalmente de un problema de física/química: si una sustancia contiene mucha energía en un peso/volumen limitado, que es lo que se necesita en la aviación, entonces, por definición, "querrá" liberar esa energía si las condiciones tienen razón. Creo que su pregunta es interesante y relevante, pero si no obtiene una buena respuesta aquí, puede probar física.SE y/o química.SE.
Lo que hace que el combustible sea útil como combustible es que SÍ se quema, liberando así mucha energía. Parece poco probable que uno pueda encontrar algo que pueda usar para propulsar un avión, como combustible, que libera mucha energía cuando se quema en el motor, pero que no hará lo mismo cuando se quema fuera del motor. El alto punto de inflamación del queroseno significa que los derrames de combustible no son un gran problema, pero con temperaturas lo suficientemente altas, ciertamente se quemará. Se ha probado la propulsión nuclear, pero no funciona bien: la densidad de energía es demasiado baja.
En la década de 1980, la NASA trabajó en un aditivo para combustible destinado a suprimir la bola de fuego que puede estallar durante un accidente. Se llamaba queroseno antivaho. Lo probaron estrellando un Boeing 720 en el desierto. No terminó bien .
@CannonFodder ¡Oh hombre, recuerdo haber visto eso en la televisión!
Puede intentar usar un bipropulsor en el que el combustible y el oxidante no reaccionen con el oxígeno atmosférico. Al menos reducirás a la mitad la eficiencia de combustible del motor, pero bueno, ¡no explotará a menos que mezcles los dos!
"Uno de los factores más preocupantes en la seguridad de los vuelos es la posibilidad de que el avión se incendie debido a un derrame de combustible y una chispa" ¿Según quién?

Respuestas (5)

Los motores de avión (reciprocantes/turbina) están diseñados para funcionar con combustible a base de petróleo. Cuando se quema, el combustible libera energía para hacer funcionar los motores que fueron diseñados específicamente para funcionar con combustible quemado. Para liberar su energía, el combustible debe necesariamente "estallar" en un incendio. Entonces, el mismo problema que ocurre cuando un avión se estrella y se produce un incendio alimentado por combustible es el componente esencial (estallido en llamas) que es necesario para impulsar el motor en primer lugar. Si se creara un combustible que no se incendiara, entonces no alimentaría los motores diseñados para ese propósito.

Pero existen otras vías centradas en el combustible para la investigación y el desarrollo. Vea un par en la información a continuación.


La FAA y la NASA realizaron algunas pruebas de queroseno antivaho (AMK) en 1984 y estrellaron intencionalmente un B720 pilotado a distancia (como un B707). Junto con algunas otras mejoras de seguridad que se estaban probando, existía la esperanza de que la intensidad del fuego posterior al choque con AMK se redujera lo suficiente como para permitir un mayor grado de supervivencia de los pasajeros.

Haga clic en el enlace a continuación para leer sobre el alcance de la prueba y los resultados menos favorables observados con respecto al uso de AMK:

demostración de impacto controlado


Después de la explosión en el aire del tanque de combustible TWA 800 en 1996, la FAA comenzó un esfuerzo de investigación para reducir la posibilidad de un evento similar en el futuro. Esto finalmente condujo en 2008 a la emisión de una regla final que requería que las aeronaves comerciales implementaran la tecnología aprobada de "inertización" del tanque de combustible. Esta tecnología esencialmente reduce la cantidad de oxígeno en el tanque de combustible necesaria para facilitar que una fuente de ignición no planificada (por ejemplo, una chispa eléctrica) encienda el combustible.

Aunque esto no cambia las propiedades del combustible (como agregar un componente AMK descrito anteriormente), el beneficio general de un entorno de combustible menos volátil agrega mucha seguridad.

Lea acerca de esta "desactivación del tanque de combustible" aquí

Sí, por supuesto, los inventores e investigadores siempre han estado buscando formas alternativas de propulsar aviones.

  • Aire ascendente: los planeadores permanecen con éxito en el aire utilizando térmicas, elevación de crestas, olas de sotavento o zonas de convergencia.
  • Fuerza de resorte. Los resortes pueden estar hechos de varios materiales, incluidos caucho y acero. La potencia del resorte de goma sigue siendo popular en los aviones de juguete.
  • Energía solar. Se han volado con éxito aviones experimentales con células solares y motores eléctricos.
  • Poder humano: los primeros aviones fueron propulsados ​​por humanos, y todavía hay inventores que intentan superar los límites.

  • La energía nuclear:

    • Fisión: la densidad de energía del combustible nuclear como el uranio-235 es incluso mayor que la del combustible químico. Se han realizado experimentos con reactores de fisión hasta prototipos de motores en funcionamiento. El desarrollo ha sido abandonado. La radiación durante el funcionamiento y después de desechar los desechos, las fugas y el riesgo de falla no contenida son inaceptables. El combustible nuclear no se quema, pero los reactores de fisión pueden derretirse. Los subsistemas que contienen vapor pueden explotar.

    • Fusión: Si bien se están realizando experimentos estacionarios para reactores de fusión, hasta el momento no se ha implementado ningún reactor práctico. La fusión también genera radiación, pero en mucha menor extensión y riesgo que la fisión. El plasma caliente en un reactor de fusión no puede crecer sin control. Sin embargo, todavía tenemos que ver una implementación estacionaria exitosa antes de pensar seriamente en aviones propulsados ​​por fusión.

Aparentemente, ninguna de las primeras cuatro fuentes de energía se usa para el transporte aéreo comercial, porque no son confiables y/o limitan el alcance. La energía nuclear de fisión podría proporcionar confiabilidad y alcance, pero los problemas de radiación prohíben el uso de esta tecnología. Fusion sigue siendo ciencia ficción por el momento.

En cambio, se utilizan combustibles químicos debido a su densidad de potencia muy alta, su abundancia percibida y su bajo costo.

Cualquier almacenamiento de energía de alta densidad es potencialmente peligroso. Imagínese un resorte masivo que tendría suficiente energía mecánica almacenada para impulsar un avión pesado de largo alcance. En caso de una falla mecánica, la cantidad total de energía se liberaría en un instante. Eso sería tan desastroso como que el combustible químico se incendie.

Trate esto como quiera, pero una de las respuestas directas a esta pregunta (¿ alguna vez han trabajado los investigadores para propulsar un avión con algo que no incendie el avión? ) es: volverse nuclear .

Todavía es posible iniciar un incendio por sobrecalentamiento, pero no por una bola de fuego, y no por una chispa. Y no se preocupe por la explosión nuclear: es muy difícil hacer una, incluso teniendo a mano una pieza de uranio o plutonio completamente enriquecido.

Habrá otros problemas, por supuesto, pero nada es gratis :)

Exactamente. Si hay algo que agregar, es que los aviones nucleares existieron y tenían un montón de otros beneficios interesantes, como poder permanecer en el aire durante meses sin "repostar".

El biodiesel tiene un punto de inflamación tan alto como 130-140 Celsius. Esto hace que sea mucho menos probable que estalle en llamas.

En última instancia, cualquier cosa útil como combustible se quemará. Incluso las baterías se queman, y de forma violenta. No es posible eliminar la posibilidad, pero es posible reducirla en gran medida.

Otra forma de reducir esta propensión es estructural. Tiene dos partes principales: reducir la probabilidad y la cantidad de derrames en un choque moderado; y aislar el fuselaje contra incendios exteriores.

Actualmente, la atención se centra en hacer que un fuselaje después de un accidente de supervivencia sobreviva a un incendio externo el tiempo suficiente para que los pasajeros puedan evacuar. No hace falta decir que, cuando se trata de un avión que se estrella, las cosas nunca saldrán según lo planeado, pero al menos mejora el plan de "todos mueren" a "la gente muere cuando otras cosas, además del accidente en sí, también salen mal " .

¿Es posible, o han trabajado alguna vez los investigadores, impulsar un avión con algo que no incendie el avión?

Sí. Se llama JP-5. Es una versión de JP-4, que tiene un punto de inflamación más alto (60 ºC frente a -18 ºC). JP-5 fue desarrollado para uso de la USN, específicamente para tener un punto de inflamación más alto para una mayor seguridad en los portaaviones.

JP-4 ahora ha sido reemplazado por JP-8 (punto de inflamación => 38 grados C). JP-5 todavía está en uso.

Ver: esta presentación DTIC.

¡La presentación de DTIC es genial! Aprendí un montón de eso. Buen hallazgo