Топливные системы самолетов

Энергетическим источником для работы авиационных двигате­лей является углеводородное топливо, размещаемое в самолете. Чем больше запас топлива на самолете, тем больше возможные даль­ность и длительность полета. Топливо на самолете размещается в отсеках фюзеляжа, крыльев и иногда киля. Для увеличения дальности полета применяют установ­ку подвесных сбрасываемых баков, которые располагаются под фю­зеляжем и под крыльями.

На транспортных самолетах устанавлива­ют дополнительные съемные баки в грузовых отсеках. В зависи­мости от типа самолета, места расположения баков их количество и конструкция меняются в широких пределах.

При выборе объема баков необходимо учитывать, что при наг­реве объем топлива увеличивается.

Для обеспечения аварийной посадки предусматривается слив топлива из баков, чтобы посадочная масса самолета на превышала допустимых норм прочнос­ти шасси и других узлов самолета.

В целях восполнения запасов топлива и увеличиения продолжи­тельности полета применяется дозаправка топливом в полете от спе­циальных самолетов-заправщиков.

При поле­тах на больших высотах топ­ливо значительно охлаждается, поэтому имеется устройство подогрева топлива для предупреждения забивания трубо­проводов и фильтров кристаллами льда.

Компоновка топливной системы определяется:

-расположением топливных баков в районе центра тяжести само­лета с тем, чтобы по мере выработки топлива существенно, не меня­лась центровка самолета;

-максимальным использование объемов для размещения топли­ва; -расположением топливных магистралей, насосов, аккумулято­ров ниже днища баков с тем, чтобы они всегда были заполнены топ­ливом;

-проведением дренажной системы наддува баков выше баков с тем, чтобы в эти системы не попадало топливо.

Порядок выработки топлива и центровка самолета

При компоновке самолета выбирается такое располо­жение топливных баков, чтобы центр тяжести самолета, полностью заправленного топливом, располагался вблизи центра тяжести пусто­го (не заправленного топливом и без грузов) самолета.

Количество расходных баков обычно соответствует количеству двигателей, но находят применение топливные системы с общим рас­ходным баком для нескольких двигателей.

Топливная система с расходным баком позволяет: устанавливать высоконапорные насосы перекачки топлива в дви­гатели только в расходном баке, а в остальных баках устанавливать легкие низконапорные насосы для перекачки топлива в расходный бак;

упростить автоматическое управление и схему ручного управ­ления выработкой топлива при появлении отказа;

обеспечить простыми конструктивными методами устойчивое питание двигателей при различных эволюциях полета и посадочный остаток топлива (аварийный) в расходных баках для завершения полета;

обеспечить фильтрацию, дегазацию топлива и при необходимос­ти снизить или выровнять температуру топлива, поступающего к дви­гателям, и т.д.

Очередность выработки топлива определяется следующими фак­торами: допустимой центровкой самолета, снижением нагрузки на крылья, уменьшением нагрева топлива за счет аэродинамического наг­рева от работающих двигателей и системы кондиционирования, зада­чами, выполняемыми самолетом (первоочередная выработка подвес­ного сбрасываемого бака на скоростных самолетах).

Система подачи топлива к двигателям

Система подачи топлива к двигателям включает в себя топлив­ный бак (обычно расходный бак), из которого непосредственно топ­ливо поступает к двигателю или двигателям (в зависимости от выб­ранной схемы); насосы высокого напора, которые обеспечивают тре­буемый расход и подпор топлива, поступающего к насосам-регуля­торам двигателя (насосы-регуляторы плунжерного типа для создания давления распыла на форсунках в камерах сгорания двигателя требу­ют повышенного давления на входе во избежание кавитации); топ­ливную магистраль от расходного бака с датчиком расходомера, сиг­нализатором давления топлива перед двигателем, перекрывным кра­ном дистанционного управления для отсечки топлива от двигателей в аварийной ситуации; кран кольцевания для питания двигателей от другого расходного бака (при схеме с несколькими расходными ба­ками).

Топливная система характеризуется высотой по­лета, до которой обеспечивается бесперебойная подача топлива к дви­гателям. Основными факторами, определяющими высотность топлив­ной системы, являются:

давление топлива перед насосом-регулятором двигателя.

Система перекачки топлива

Система перекачки топлива в расходный бак обеспечивает сохра­нение центровки самолета при выработке топлива двигателем за счет соблюдения заранее заданной очередности и порядка перекачки топ­лива из баков топливной системы в расходный бак.

Наибольшее распространение получили системы перекачки топли­ва в расходный бак с центробежными электроприводными насосами. На некоторых самолетах по условиям повышенных темпов перекач­ки применяются гидроприводные насосы или турбонасосы. В послед­нее время в системах перекачки находят широкое применение струй­ные насосы.

Системы перекачки со струйными насосами

Струйные насосы применяются для перекачки топлива, откачки остатков топлива из баков сложной конфигурации с большой поверх­ностью днища, которая характерна для крыльевых баков.

Малые габаритные размеры и масса, отсутствие подвижных час­тей и электропроводки определяют широкое применение их в топлив­ных системах, несмотря на меньший КПД, чем у другого вида на­сосов.

Привод струйных насосов осуществляется от насосов двигате­ля или электроприводных центробежных насосов.

Система дренажа наддува топливных баков

Надтопливное пространство баков сообщается с атмосферой с помощью системы дренажа. Сообщение надтопливного пространства с атмосферой нужно при заправке баков топливом, особенно при зак­рытой централизованной заправке для удаления - воздуха из баков, исключая противодавления воздуха при заполнении баков; при над­дуве баков для стравливания избытков воздуха в атмосферу; при изменении высоты полета для поддержания постоянства закона пе­репада давлений между надтопливным пространством и внешней ат­мосферой и т.д.

Система заправки топливом

Применяются два вида заправки:

а) открытая, при которой бак или группа баков заполняются топ­
ливом через открываемую заливную горловину бака, расположен­
ную в верхней точке бака.

б) централизованная, которая осуществляется под давлением
через топливный приемник, расположенный в нижней части самолета, в месте, удобном для обслуживания.

Дозаправка самолета топливом в полете осуществляется от са­молета-заправщика по шлангу, состыкованному с приемником топ­лива на заправляемом самолете.

Системы слива топлива

В топливной системе должны быть предусмотрены:

слив топлива в полете;

слив топлива из всех баков (или отдельных баков) на стоянке путем отсоса его топливозаправщиком;

слив отстоя топлива на земле.

Топливные баки

В зависимости от типа самолета, тепловых режимов работы кон­струкции, расположения на самолете применяются мягкие топливные баки, баки-отсеки фюзеляжа из легких сплавов, пластмасс или компо­зиционных материалов.

Мягкие топливные баки изготавливаются путем выклейки на раз­борных формах из теплостойкой резины и армировочной ткани по размерам и конфигурации соответствующим контейнеру-отсеку, в который помещается бак.

Сварная конструкция самолета позволяет использовать гермети­ческие емкости отсеков фюзеляжа и крыла в качесгве баков-отсеков.

Баки-отсеки, выполненные сборочными процессами, состоят из панелей внешней обшивки и стенок.

Подвесные баки применяются для увеличения дальности поле­та, обычно они сбрасываемые, но при необходимости самолеты мо­гут совершать посадку с пустыми подвесными баками.

Топливные насосы

Насосы в топливных системах необходимы для создания подпо­ра перед плунжерными насосами-регуляторами двигателя и для пе­рекачки топлива из бака в расходный бак.

Центробежные и осевые топливные насосы приводятся в дейст­вие электрическими двигателями постоянного или переменного то­ка, гидравлическими и пневматическими турбинами.

Гидротурбоприводной насос рпботает на использова­нии энергии высокого давления топлива, создаваемой насосом, уста­новленным непосредственно на двигателе, для вращения насоса пере­качки, установленного на топливном баке. Энергия передается че­рез турбину, установленную на рабочем колесе Топли­во от двигателя, отдавая энергию турбине насоса, приводит во вра­щение низконапорный насос с большим расходом.

Топливный насос с пневмотурбоприводом представляет собой агрегат, у которого насос работает от воздушной турбины. Сжатый воздух отбирается от компрессора двигателя и по трубопроводу под­водится к месту установки агрегата. Сжатый воздух вращает турби­ну и после передачи своей энергии турбине выбрасывается в атмос­феру.

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: