Repülőgép üzemanyag-rendszer

A repülőgép üzemanyagrendszere (TS) egy repülőgép -erőművi rendszer üzemanyag elhelyezésére , meghatározott sorrendben történő előállítására, a fogyasztók üzemanyag-ellátására, valamint kiegészítő funkciók ellátására (a jármű meghatározása a GOST 22945-78 szerint). Vagyis ez egy tartálycsoport a folyékony üzemanyag készletének tárolására egy repülőgép fedélzetén , összekötő csővezeték rendszerrel , valamint egy rendszer a hajtóművek üzemanyag-ellátására és szivattyúzására, az üzemanyag feltöltésére és leeresztésére, az üzemanyag nyomás alá helyezésére és leeresztésére . tartályok , valamint egy elektronikus rendszer a tankoláshoz, méréshez és központosításhoz . A kis, alacsony manőverezésű repülőgépek üzemanyagrendszere egyszerű, míg a nagy magasságú és nagy sebességű repülőgépek sokkal bonyolultabbak.

A repülőgép fedélzetén lévő üzemanyag mennyiségét nem kapacitásegységben, hanem tömegben mérik - kilogrammban (a metrikus rendszerben) vagy fontban (LBS).

Történelem

Korábban...

Jelenlegi állapot

Repülőgépek és helikopterek turbó- és légcsavaros hajtóműveiben üzemanyagként általában különféle adalékanyagokkal vagy anélkül használnak sugárhajtómű -üzemanyagot. A dugattyús motoros könnyű repülés magas oktánszámú benzint használ .

A kisrepülőgépeken gyakran van egy vagy több alumíniumötvözet üzemanyagtartály, amely üzemanyag-szerelvényekkel és egy kis szerviz- vagy pilótatartállyal van összekötve. Az üzemanyag a motorhoz (motorhoz) a gravitáció hatására áramlik (a föld gravitációja miatt). Van egy egyszerű üzemanyagszint-mérő vagy áramlásmérő. A tankolás a felső nyílásokon keresztül történik.

A modern nagy repülőgépekben széles körben használják a keszon tartályokat , amelyek tömített üregek a szárnyban , a gerincben vagy a stabilizátorban, valamint a lágygumi tartályokat, amelyeket kerozinálló gumiból ragasztanak össze. A puha tartályok belsejébe fémprofilok szerelhetők, hogy megőrizzék a tartály alakját. Néha meglehetősen összetett szerkezeteket használnak, amelyeket - tank-rekesznek neveznek , amelyek a repülőgép vázának erőelemeiként működnek, rekeszek a berendezések számára, és egyben üzemanyagtartályok.

Manőverezhető repülőgépeken, például vadászrepülőgépeken az üzemanyagtartályokat gyakran szivacsos szintetikus anyaggal ( poliuretán hab ) töltik meg, hogy megakadályozzák az üzemanyag túlcsordulását a repülőgép fejlődése és az elmozdulás során. Ezenkívül a szivacstöltő megakadályozza az üzemanyaggőzök robbanását sérülés és lumbágó esetén. Alacsony manőverezőképességű repülőgépek esetén a tartályok belsejében kalibrált lyukakkal ellátott merev válaszfalakat szerelnek fel ugyanebből a célból.

Egy nagy repülőgép üzemanyagrendszere (TS) általában tartálycsoportokból áll. Minden csoport konstruktívan több tartályból (tartályból) állhat. Minden tartály beépített merülő elektromos tüzelőanyag-szivattyúkkal van felszerelve, és csővezetékrendszerrel (a belső üzemanyag-vezetékek sárgára festve) vannak összekötve elektromos elzárószelepekkel, amelyek biztosítják az üzemanyag-fogyasztás egyik vagy másik sorrendjét. Mivel az egyensúly szintje kritikus a repülőgép számára , az üzemanyagot egy adott program szerint állítják elő, a repülőgép repülési egyensúlyát a megadott határokon belül tartva. Általában a hajtóműveket a teljes repülés alatt a szerviztartályokból (vagy a tartályok belsejében lévő szervizrekeszekből) juttatják a hajtóművekbe, a fennmaradó tartályokból pedig az üzemanyag-fogyasztási programnak megfelelően a szerviztartályokba pumpálják az üzemanyagot. Ezenkívül a manőverezhető repülőgépek üzemanyagrendszerében speciális tartállyal (vagy a tartályban lévő üreggel) rendelkeznek, amely a hajtóművek meghajtására szolgál negatív hosszirányú g-terhelés esetén (műrepülő manőverek során).

Egyes repülőgépeken az ún. központosító tartály , amelyben az üzemanyag soha nincs teljesen kifejlesztve, kivéve vészhelyzeteket (ezt például sok Tupolev Tervező Iroda repülőgépén teszik ). Abban az esetben, ha az üzemanyag teljesen kimerül vagy kiürül a rendszerből, a földön lévő repülőgép egyszerűen a farkára esik, és felemeli az orrát.

Az elektromos tüzelőanyag-szivattyúk feltételesen fel vannak osztva nyomásfokozókra - üzemanyagot szállítanak a motorokhoz, és szivattyúzásra - szükségesek az üzemanyag-rendszeren belüli üzemanyag szivattyúzásához egy adott program szerint. A fő üzemanyag-szivattyú a motorra van felszerelve, és mechanikus hajtás hajtja (a sebességváltón keresztül). Az ellátó tartályba elektromos meghajtású üzemanyag-töltőszivattyú van beépítve, amely a szükséges túlnyomást hozza létre a motor üzemanyag-szivattyújának bemeneténél, hogy megakadályozza az üzemanyag- kavitációt nagy magasságban. Az összes nyomásfokozó és átemelő szivattyú gyakran duplikált, és egy párból egy szivattyú meghibásodása esetén a jármű teljes körű működése biztosított. A szivattyúk működését (bekapcsolásuk sorrendjét és üzemképességét) a csővezetékekben lévő üzemanyagnyomás szabályozza a megfelelő nyomásjelző kioldásával.

Néha az átemelő szivattyúk egyáltalán nincsenek felszerelve, és az üzemanyagot a gravitáció szállítja . Így például meg van szervezve az üzemanyag-ellátás a gerinc üzemanyagtartályból az Il-62M- be és a szárnytartályokból a Be-12-be .

Egyes esetekben nem használnak elektromos üzemanyag-szivattyúkat, és az üzemanyagot a hajtómotor kompresszorából (vagy a léghengerből) felvett túlnyomás préseli ki a tartályokból. Oly gyakran az üzemanyag-ellátást további akasztós tartályokból szervezik meg.

Ezenkívül minden repülőgép-üzemanyagtartálynak van vízelvezető és túlnyomásos rendszere. A vízelvezető rendszer biztosítja a kommunikációt a tartály üzemanyag feletti tere és a légkör között, és megakadályozza, hogy az üzemanyag kimerülése során vákuum alakuljon ki a tartályban. Annak megakadályozására, hogy az üzemanyag a repülőgép fejlődése során a vízelvezető rendszeren keresztül kifolyjon, az üzemanyagrendszerbe leeresztő üzemanyagtartályokat lehet beépíteni, amelyekből a felgyülemlett üzemanyagot további szivattyúk szivattyúzzák vissza a tartályokba. A túlnyomásos rendszer túlnyomást hoz létre a tartályokban, hogy megakadályozza az üzemanyag-szivattyúk kavitációját .

Az üzemanyaggal való feltöltést manuálisan, egy adagolópisztollyal lehet elvégezni a tartályok felső töltőnyakán keresztül gravitációs úton, vagy egy szabványos központi nyomású töltőcsonkon keresztül. Az első esetben az üzemanyagot szigorú sorrendben öntik ki, hogy a repülőgép beállítását ne zavarják, és a repülőgép egyszerűen ne essen a farkára. Központi tankolás esetén az üzemanyagot nyomás alatt egy repülőtéri tartályhajóból (TZ) vagy egy helyhez kötött központi üzemanyagtöltő rendszerből (CZT) szállítják nyomás alatt a töltőcsonkon keresztül, és automatikusan (a programnak megfelelően) elosztják a tartályok között. Ebből a célból a repülőgép fedélzetén különféle elektronikus üzemanyag-ellátó, mérő-, áramlási és kiegyensúlyozó rendszereket telepítenek.

A legegyszerűbb esetben a fedélzeten van egy üzemanyag-mérő, amely a tartályokban lévő üzemanyag mennyiségét mutatja, és egy áramlásmérő, amely meghatározza az erőművek aktuális üzemanyag-fogyasztását. Az üzemanyagszint-mérő az egyes tartályokban lévő üzemanyag tömegét (kilogrammban), valamint a fedélzeten lévő üzemanyag teljes mennyiségét méri. Üzemanyagszint-érzékelőként általában kapacitív érzékelőket (ritkán úszóérzékelőket) használnak, amelyek egy hengeres elektromos kondenzátor a tartályban, amely egy önkiegyenlítő váltakozóáramú mérőhíd karjába van beépítve. Az ilyen érzékelő működési elve a kondenzátor kapacitásának változásán alapul az üzemanyagszint csökkenésével, a kerozin és a levegő dielektromos tulajdonságainak különbsége miatt. Az áramlásmérő a sebességérzékelőhöz mechanikusan rögzített járókerék segítségével méri a tüzelőanyag áramlási sebességét a csővezetékben. Minél nagyobb az üzemanyag áramlási sebessége a kalibrált csővezetékben, annál nagyobb a járókerék forgási sebessége és az érzékelőtől vett elektromos impulzusok frekvenciája.

A repülési egyensúly fenntartása manuálisan történik az átemelő szivattyúk adott sorrendben történő bekapcsolásával. A bonyolultabb üzemanyag-fogyasztási programvezérlő rendszerek (SPUT) önállóan vezérlik a transzfer szivattyúkat a programozott programnak megfelelően. A modern berendezések (SUIT típusú - üzemanyag-ellenőrző és -mérő rendszer) automatizálják az üzemanyag-feltöltés, a repülés közbeni üzemanyag-fogyasztás ellenőrzés (beleértve az egyenetlen kimerülést is), a vészhelyzeti üzemanyag-leeresztés összes folyamatát, valamint figyelik az üzemanyag hőmérsékletét és a tüzelőanyag jelenlétét. vizet, és megfelelő elektromos jeleket ad ki a kapcsolódó rendszereknek (például az ACS-ben).

A pisztolytankolás mára csak kisrepülőgépeken és helikoptereken maradt. Főleg központosított tankolórendszert alkalmaznak, mivel ez technológiailag egyszerűbb és gyorsabb. Illetve a pisztolyos tankolásnál elkerülhetetlen, hogy idegen részecskék és víz kerüljön a tartályokba (rossz időben).

A tankolási eljárás végrehajtása előtt a tartályhajót és a repülőgépet le kell földelni, és fémfémezési kábellel össze kell kötni egymással az elektromos potenciál kiegyenlítése érdekében. Ez azért történik, hogy megakadályozzák a statikus elektromosságból származó szikra és a tűz keletkezését - amikor nagy tömegű üzemanyag mozog nagy áramlási sebességgel, elkerülhetetlenül megtörténik a szerkezet villamosítása.

Néhány katonai jármű rendelkezik repülés közbeni üzemanyag-utántöltési lehetőséggel , amelyhez különféle kivitelű üzemanyag-tartályokat szerelnek fel. Az üzemanyag levegő utántöltéskor ugyanúgy oszlik el a tartályok között, mint a földi utántöltésnél.

Minden repülőgép-tartálynak van lefolyója. Minden tankolás előtt az üzemanyagot ki kell venni a tartálykocsiból minőségellenőrzés céljából. A repülőgép minden tankolása után kötelező az úgynevezett iszap leeresztése  minden tartályból - bizonyos mennyiségű üzemanyag a tartály aljáról, hogy ellenőrizze a víz és a mechanikai szennyeződések jelenlétét (a kerozinban lévő víz jelenléte több szem száraz kálium-permanganát hozzáadásával határozzuk meg). A leeresztett üzemanyagot tartalmazó edényt a megállapított eljárásnak megfelelően megjelölik, mivel ez jelentési anyag, és a repülőgép következő tankolásáig tárolva van.

Az üzemanyag tartályokból repülés közben történő vészhelyzeti leeresztésére különféle rendszereket biztosítanak. Üzemanyag-leeresztésre kerül sor a repülőgép könnyítése érdekében a kényszerleszállás előtt, ha ez röviddel a felszállás után szükségessé válik, mivel a megengedett legnagyobb leszálló tömeg (a repülőgépváz szerkezeti szilárdsági követelményeinek megfelelően) általában valamivel kisebb, mint a repülőgép felszálló tömege. repülőgép.

A vészhelyzeten kívül gondoskodik az üzemanyag operatív leeresztéséről a repülőgép tartályaiból a tartályhajóba (ún. "buildup"), amely bizonyos műszaki munkákhoz szükséges.

A katonai repülőgépek repülési hatótávolságának növelése érdekében néha külső hevederen elhelyezett, külső (repülés közben leesett) üzemanyagtartályokat használnak, amelyek külső hevederen helyezkednek el. Néha a gép desztillációja során további tartályokat használnak, amelyeket a rakománytérbe helyeznek a repülőgép szokásos rakéta- és bombafegyverzete helyett. A helikoptereken a repülési hatótávolság növelése érdekében további üzemanyagtartályokat kell beépíteni a raktérbe.

Tűzveszély

A tüzek és az üzemanyaggőz-robbanások elkerülése érdekében vészhelyzetekben (harci károk vagy kényszerleszállások) minden katonai és egyes polgári repülőgépek úgynevezett tanktöltő rendszerrel rendelkeznek. „semleges gáz” (NG). Általában nitrogén vagy műszaki szén-dioxid a nagynyomású palackokban, néha fedélzeti semleges gázgenerátorokat használnak (például Il-76- on vagy An-22- n ). Semleges gáz kerül a tartályokba, mivel az üzemanyagot ugyanazon üzemanyag-automatika használja, amely szabályozza az áramlási sebességet.

Az utasszállító repülőgépeken lökésérzékelőket szerelnek fel a szárnyvégekre, amelyek a hasi leszállás során aktiválódnak, és azonnali földgáz-ellátást okoznak a tartályoknak.

Lásd még

Irodalom