Sistemul de combustibil (TS) al unei aeronave este un sistem de centrală a aeronavei pentru plasarea combustibilului , generarea acestuia într-o anumită ordine, furnizarea de combustibil pentru consumatori și, de asemenea, îndeplinirea funcțiilor auxiliare (definiția unui vehicul conform GOST 22945-78). Adică, acesta este un grup de rezervoare pentru stocarea unei rezerve de combustibil lichid la bordul unei aeronave cu un sistem de conducte de conectare , precum și un sistem de alimentare cu combustibil la motoare și pomparea acestuia, realimentarea și golirea combustibilului, presurizarea și scurgerea combustibilului . rezervoare , precum și un sistem electronic de realimentare, măsurare și centrare. Aeronavele mici, cu manevrabilitate redusă, au un sistem de alimentare simplu, în timp ce cele de mare altitudine și cele de mare viteză sunt mult mai complicate.
Cantitatea de combustibil de la bordul unei aeronave este măsurată nu în unități de capacitate, ci ca greutate - în kilograme (în sistemul metric) sau în lire sterline (LBS).
Anterior...
Ca combustibil în motoarele cu turboreacție și turbopropulsoare ale aeronavelor și elicopterelor, este de obicei utilizat combustibilul cu sau fără diverși aditivi. Aviația ușoară cu motor cu piston folosește benzină cu octan ridicat .
Aeronavele mici au adesea unul sau mai multe rezervoare de combustibil din aliaj de aluminiu conectate între ele prin fitinguri de combustibil și un rezervor de serviciu sau pilot mic. Combustibilul către motor (motor) curge prin gravitație (datorită gravitației pământului). Există un simplu contor de nivel al combustibilului sau un debitmetru. Alimentarea se face prin gurile de sus.
În aeronavele mari moderne, sunt utilizate pe scară largă tancurile cheson , care sunt cavități sigilate în aripă , chilă sau stabilizator, precum și rezervoare din cauciuc moale lipite împreună din foi de cauciuc rezistent la kerosen. Profilele metalice pot fi montate în interiorul rezervoarelor moi pentru a menține forma rezervorului. Uneori sunt folosite structuri destul de complexe numite - rezervor-compartiment , acționând ca elemente de putere ale corpului aeronavei, compartimente pentru echipamente și, în același timp, fiind rezervoare pentru combustibil.
La aeronavele manevrabile, cum ar fi avioanele de luptă , rezervoarele de combustibil sunt adesea umplute cu un material sintetic spongios ( spumă poliuretanică ) pentru a preveni revărsarea combustibilului în timpul evoluțiilor și alinierii greșite a aeronavei. De asemenea, umplutura cu burete previne explozia vaporilor de combustibil in caz de deteriorare si lombago. Pentru aeronavele cu manevrabilitate redusă, în interiorul rezervoarelor sunt instalate partiții rigide cu orificii calibrate în același scop.
Sistemul de combustibil (TS) al unei aeronave mari constă de obicei din grupuri de rezervoare. Fiecare grup poate consta constructiv din mai multe containere (rezervoare). Toate rezervoarele sunt echipate cu pompe electrice submersibile de combustibil încorporate și sunt interconectate printr-un sistem de conducte (conductele interne de combustibil sunt vopsite în galben) cu supape electrice de închidere care asigură una sau alta ordine de consum de combustibil. Deoarece nivelul de echilibru este critic pentru aeronavă , combustibilul este produs conform unui program dat, menținând echilibrul de zbor al aeronavei în limitele specificate. De obicei, combustibilul este furnizat motoarelor pe parcursul întregului zbor din rezervoarele de serviciu (sau compartimentele de service din interiorul rezervoarelor), iar combustibilul din rezervoarele rămase este pompat în rezervoarele de serviciu, în conformitate cu programul de consum de combustibil. În plus, aeronavele manevrabile din sistemul de alimentare au un rezervor special (sau o cavitate în rezervor) proiectat să alimenteze motoarele în cazul unei sarcini longitudinale negative (în timpul manevrelor acrobatice).
Unele avioane au așa-numita. rezervorul de centrare , combustibilul în care nu este niciodată complet dezvoltat, cu excepția cazurilor de urgență (acest lucru se face, de exemplu, pe multe aeronave Tupolev Design Bureau ). În caz de epuizare completă sau de scurgere a combustibilului din sistem, aeronava la sol cade pur și simplu pe coadă , ridicând nasul.
Pompele electrice de combustibil sunt împărțite condiționat în booster - furnizează combustibil motoarelor și pompare - sunt necesare pentru pomparea combustibilului în interiorul sistemului de combustibil conform unui program dat. Pompa principală de combustibil este montată pe motor și este antrenată de o acționare mecanică (prin cutia de viteze). O pompă de alimentare cu combustibil acționată electric este instalată în rezervorul de alimentare și creează excesul de presiune necesar al combustibilului la admisia pompei de combustibil a motorului pentru a preveni cavitarea combustibilului la altitudini mari. Toate pompele de rapel și de transfer sunt adesea duplicate, iar în cazul defecțiunii unei pompe dintr-o pereche, este asigurată funcționarea completă a vehiculului. Funcționarea pompelor (ordinea de activare și de funcționare a acestora) este controlată de presiunea combustibilului din conducte prin declanșarea indicatorului de presiune corespunzător.
Uneori, pompele de transfer nu sunt instalate deloc, iar combustibilul este furnizat prin gravitație . Deci, de exemplu, alimentarea cu combustibil de la rezervorul de combustibil al chilei la Il-62M și rezervoarele aripii la Be-12 este organizată .
În unele cazuri, pompele electrice de combustibil nu sunt folosite, iar combustibilul este stors din rezervoare prin excesul de presiune a aerului preluat de la compresorul motorului de propulsie (sau de la cilindrul de aer). Atât de des organizează alimentarea cu combustibil din rezervoare suplimentare suspendate.
De asemenea, toate rezervoarele de combustibil aeronavelor au un sistem de drenaj și presurizare. Sistemul de drenaj asigură comunicarea între spațiul de deasupra combustibilului al rezervorului și atmosferă și previne apariția unui vid în rezervor în timpul epuizării combustibilului. Pentru a preveni scurgerea combustibilului prin sistemul de drenaj în timpul evoluțiilor aeronavei, în sistemul de combustibil pot fi instalate rezervoare de scurgere de combustibil, din care combustibilul acumulat este pompat înapoi în rezervoare prin pompe suplimentare. Sistemul de presurizare creează o oarecare presiune în exces în rezervoare pentru a preveni cavitarea pompelor de combustibil.
Umplerea cu combustibil se poate face manual folosind un pistol de distribuire prin gâturile de umplere superioare ale rezervoarelor prin gravitație sau printr-un gât de umplere standard cu presiune centralizată. În primul caz, combustibilul este turnat într-o secvență strictă, astfel încât alinierea aeronavei să nu fie perturbată și aeronava pur și simplu să nu cadă pe coadă. În cazul realimentării centralizate, combustibilul este furnizat sub presiune de la o cisternă de aerodrom (TZ) sau de la un sistem de realimentare centralizat staționar (CZT) sub presiune prin gâtul de umplere și este distribuit automat (conform programului) între rezervoare. În acest scop, la bordul aeronavei sunt instalate diverse sisteme electronice de alimentare, măsurare, debit și echilibrare.
În cel mai simplu caz, la bord există un indicator de combustibil care arată cantitatea de combustibil din rezervoare și un debitmetru care determină consumul curent de combustibil al centralelor electrice. Indicatorul de combustibil măsoară masa de combustibil (în kilograme) din fiecare rezervor și cantitatea totală de combustibil de la bord. Ca senzori de nivel al combustibilului, se folosesc de obicei senzori capacitivi (rareori senzori cu plutitor), care sunt un condensator electric cilindric în interiorul rezervorului, inclus în brațul unei punți de măsurare AC cu autoechilibrare. Principiul de funcționare a unui astfel de senzor se bazează pe o modificare a capacității condensatorului cu o scădere a nivelului de combustibil, datorită diferenței de proprietăți dielectrice ale kerosenului și aerului. Debitmetrul măsoară debitul de combustibil în conductă cu ajutorul unui rotor legat mecanic de senzorul de viteză. Cu cât debitul de combustibil este mai mare în conducta calibrată, cu atât este mai mare viteza de rotație a rotorului și frecvența impulsurilor electrice preluate de la senzor.
Echilibrul de zbor este menținut manual prin pornirea pompelor de transfer într-o secvență dată. Sistemele mai complexe de control al programului de consum de combustibil (SPUT) controlează independent pompele de transfer în conformitate cu programul programat. Echipamentele moderne (de tip SUIT - sistem de control și măsurare a combustibilului) automatizează toate procesele de realimentare, controlul consumului de combustibil în timpul zborului (inclusiv în caz de epuizare neuniformă), scurgerea de urgență a combustibilului și, de asemenea, monitorizează temperatura combustibilului și prezența apă și emite semnale electrice adecvate sistemelor aferente (de exemplu, în ACS).
Alimentarea cu pistol a rămas acum doar pe avioane mici și elicoptere. Se folosește în principal un sistem centralizat de realimentare, deoarece acest proces este mai simplu și mai rapid din punct de vedere tehnologic. De asemenea, la realimentarea cu un pistol, este inevitabil ca particulele străine și apa să intre în rezervoare (pe vreme rea).
Înainte de efectuarea procedurii de realimentare, tancul și aeronava trebuie legate la pământ și conectate între ele cu un cablu metalic de metalizare pentru a egaliza potențialul electric. Acest lucru se face pentru a preveni apariția unei scântei de la electricitatea statică și apariția unui incendiu - atunci când mase mari de combustibil se mișcă la un debit mare, are loc inevitabil electrificarea structurii.
Unele vehicule militare au capacități de realimentare în timpul zborului , în scopul cărora sunt instalate recipiente de combustibil de diferite modele. Combustibilul în timpul realimentării cu aer este distribuit între rezervoare în același mod ca și în timpul realimentării la sol.
Toate tancurile de aeronave au scurgeri. Înainte de fiecare realimentare, combustibilul trebuie luat din cisternă pentru controlul calității. După fiecare realimentare a aeronavei, așa-numita scurgere a nămolului este obligatorie din fiecare rezervor - o anumită cantitate de combustibil din fundul rezervorului, pentru a verifica prezența apei și a impurităților mecanice (prezența apei în kerosen este determinată prin introducerea mai multor boabe de permanganat de potasiu uscat). Containerul cu combustibil scurs este marcat în conformitate cu procedura stabilită, întrucât este un material de raportare și se păstrează până la următoarea realimentare a aeronavei.
Pentru evacuarea de urgență a combustibilului din rezervoare în zbor, sunt prevăzute diverse sisteme. Combustibilul este golit pentru a ușura aeronava înainte de o aterizare forțată (de urgență), dacă aceasta devine necesară la scurt timp după decolare, deoarece greutatea maximă admisă la aterizare (în conformitate cu cerințele pentru rezistența structurală a corpului aeronavei) este de obicei ceva mai mică decât greutatea la decolare a aeronave.
În plus față de situație de urgență, prevede evacuarea operațională a combustibilului din rezervoarele aeronavei în cisternă (așa-numita „acumulare”), care este necesară pentru anumite lucrări tehnice.
Pentru a crește raza de zbor pe aeronavele militare, se folosesc uneori rezervoare de combustibil raționalizate situate pe o sling externă (scăpat în zbor după ce combustibilul este epuizat). Uneori, în timpul distilării mașinii, se folosesc rezervoare suplimentare, instalate în compartimentul de marfă în locul armamentului standard de rachete și bombe ale aeronavei. Pe elicoptere, pentru a mări raza de zbor, se practică instalarea unor rezervoare suplimentare de combustibil în compartimentul de marfă.
Pentru a preveni incendiile și exploziile vaporilor de combustibil în situații de urgență (deteriorări de luptă sau aterizări forțate), toate aeronavele militare și unele civile au așa-numitul sistem de umplere a rezervorului. „gaz neutru” (NG). De obicei, este vorba de azot sau dioxid de carbon tehnic în butelii de înaltă presiune, uneori se folosesc generatoare de gaz neutru la bord (de exemplu, pe Il-76 sau An-22 ). Gazul neutru este furnizat rezervoarelor, deoarece combustibilul este consumat de la aceeași automată a combustibilului care controlează debitul.
Pe aeronavele de pasageri , pe vârfurile aripilor sunt instalați senzori de șoc, care sunt declanșați în timpul unei aterizări pe burtă și provoacă o alimentare instantanee cu NG a tancurilor.