СИСТЕМА ЗАПРАВКИ КРИОГЕННЫМ ТОПЛИВОМ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 1995 года по МПК B64F1/28 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к средствам обеспечения заправки и дренажа криогенных топливных систем летательных аппаратов со специальными видами топлива, и может быть использовано в других отраслях машиностроения.

Известны системы закрытой заправки топливом с подвижными расходными резервуарами, оборудованные насосами и без них, соединенными заправочным трубопроводом с заправочным агрегатом, смонтированным на транспортном средстве, имеющем на линии заправки насосный агрегат, регулятор давления, фильтр-сепаратор, счетчик-дозатор, наконечник, состыкованный с заправочным штуцером самолета и замковым устройством для фиксации и герметизации соединения.

Недостатком данных систем является отсутствие организованного отвода криогенных паров топлива с последующей их утилизацией в наземных средствах, а также то, что стыковка и расстыковка наконечника линии заправки с заправочным штуцером самолета осуществляется вручную.

Цель изобретения улучшение эксплуатационных характеристик путем повышения безопасности, удобства эксплуатации, сокращения времени заправки, а также обеспечения отвода и утилизации дренированных паров.

Это достигается тем, что в системе заправки криогенным топливом ЛА, содержащей топливозаправщик, соединенный гибкой линией с смонтированным на транспортном средстве заправочным агрегатом, включающим оборудование для подачи топлива в баки и заправочный трубопровод с наконечником, штуцер заправки, размещенный на ЛА, на транспортном средстве дополнительно смонтирован механизм подъема заправочного трубопровода с приводом для угловых и вертикальных перемещений наконечника, выполненного с возможностью коаксиального размещения по отношению к штуцеру заправки в их состыкованном положении, при этом участок заправочного трубопровода между наконечником и заправочным агрегатом снабжен охватывающим его дополнительным трубопроводом с образованием между двумя трубопроводами дренажного канала, сообщенного гибкой магистралью со сливным наконечником с внешним средством утилизации дренированных паров.

Кроме того, заправочный агрегат дополнительно снабжен источником нейтрального газа, соединенным через теплообменник с заправочным трубопроводом.

На чертеже изображена система заправки криогенным топливом, общий вид.

Система заправки криогенным топливом содержит топливозаправщик 1, на котором смонтированы подкачивающий насос 2, перекрывной кран 3 с выходной горловиной 4, к которой подстыкован наконечник 5 гибкой линии 6 заправки, смонтированной на заправочном агрегате транспортного средства 7, на барабане 8, причем на линии 6 установлены насосный агрегат 9, регулятор 10 давления, фильтр-сепаратор 11, счетчик-дозатор 12, которые соединены с участком заправочного трубопровода 13, охваченным дополнительным трубопроводом и наконечником 14 с коаксиальным заправочным штуцером 15 самолета 16, объединяющим заправочную 17 и дренажную 18 магистрали топливной системы самолета, где последняя магистраль 18 является наружным каналом коаксиальных конструкций 13, 14 и 15, соединенных смонтированным на дополнительном барабане 19 гибким трубопроводом 20 со средствами централизованного отвода и утилизации паров 23 через сливной наконечник 21 и гидрантную колонку 22. При этом транспортное средство заправочного агрегата 7 снабжено механизмом подъема трубопровода 24 с устройством для фиксации и герметизации 25 с приводами для угловых 26 и вертикальных 27 перемещений закрепленного на нем наконечника 14, который замковым устройством 25 для фиксации и герметизации с использованием привода вертикальных перемещений 27 подстыкован к заправочному штуцеру 15 самолета 16. Дополнительно транспортное средство заправочного агрегата 7 снабжено системой нейтрального газа, состоящей из баллонов 28, перекрывного вентиля 29, редуктора 30, теплообменника 31 и средств диагностики 32, 33, которая подключена к заправочной линии 6.

Система заправки криогенным топливом работает следующим обpазом.

Линия заправки 6 и дренажа 20 вручную подстыковывается наконечником 5 к заправочной горловине 4 топливозаправщика 1 и сливным наконечником 21 к гидрантной колонке 22 системы централизованного отвода и утилизации паров 23. После этого заправочный наконечник 14 на механизме 24 устанавливается соосно заправочному штуцеру 15 самолета, используя привод 26 и досылается приводом 27 до стыковки наконечника 14 со штуцером 15 замковым устройством 25. В дальнейшем проводится опрессовка стыков линий заправки 6 и дренажа 20 и их совместная продувка с использованием системы нейтрального газа, установленной на транспортном средстве агрегата заправки 7 от баллона 28. Устранение негерметичности стыка заправочных наконечника 14 и штуцера 15 проводится поджатием его от привода 27. По линиям заправки 6 и 17 открытием перекрывного крана 3, включением насосов 2 и 9 начинаются регулируемая по расходу и давлению подача топлива в баки самолета 16 и его дополнительная очистка в фильтре-сепараторе 11, причем противотоком по линиям 18 и 20 дренажа в систему централизованного отвода и утилизации паров 23 транспортируются "холодные" пары топлива, остаточный хладоресурс которых на участке коаксиального трубопровода 13 снижает теплопритоки к заправляемому топливу. По окончании процесса заправки система возвращается в исходное положение, а перед расстыковкой ее линий проводится отогрев стыковочных узлов "горячим" нейтральным газом, нагретым в теплообменнике 31. Расстыковка линий 6 и 20 производится вручную, а стыковочный узел наконечника 14 и штуцера 15 с применением приводов 26 и 27 подъемного механизма 24 при обратном их действии, после чего линии заправки 6 и дренажа 20 убираются на барабанах 8 и 19, предоставляя возможность топливозаправщику 1 и транспортному средству заправочного агрегата 7 отъехать от заправленного самолета.

Использование изобретения позволяет обеспечить безопасность при заправке, повысить удобство в эксплуатации системы и сократить время заправки, так как система заправки содержит необходимое заправочное оборудование, дополненное системой нейтрального газа с теплообменником, необходимой для технологических продувок и ускоренного отогрева коммуникаций и их стыков, в соответствии с требованиями взрыво-пожаробезопасности эксплуатации системы. В целом повышаются сервис и мобильность обслуживания заправляемых средств за счет применения механической подстыковки их к наземным средствам заправки. Коаксиальная конструкция стыковочных узлов и трубопровода снижает теплопритоки к криогенному топливу и ускоряет заправку в целом.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к средствам обеспечения заправки и дренажа криогенных топливных аппаратов со специальными видами топлива, и может быть использовано в других отраслях машиностроения. Цель изобретения -улучшение эксплуатационных характеристик путем повышения безопасности, удобства использования, сокращение времени заправки, а также обеспечения отвода и утилизации дренированных паров. В состав системы входят подъемный механизм 24 заправочного коаксиального наконечника 14 с приводами его угловых 26 и вертикальных 27 перемещений, необходимых для механической стыковки замкнутого механизма 25 наконечника 14 с коаксиальным заправочным штуцером 15 самолета 16. При этом наконечник 14 смонтирован на заправочном трубопроводе 13, охваченном дополнительным трубопроводом, объединяющим заправочную 6 и дренажную 20 магистрали, которые, соответственно соединены с системой 28 нейтрального газа через теплообменник 31 и средствами 23 централизованного отвода и утилизации паров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. СИСТЕМА ЗАПРАВКИ КРИОГЕННЫМ ТОПЛИВОМ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащая топливозаправщик, соединенный гибкой линией со смонтированным на транспортном средстве заправочным агрегатом, включающим оборудование для подачи топлива в баки и заправочный трубопровод с наконечником, штуцер заправки, размещенный на летательном аппарате, отличающаяся тем, что, с целью улучщения эксплуатационных характеристик путем повышения безопасности, удобства использования, сокращения времени заправки, а также обеспечения отвода и утилизации дренированных паров, в ней на транспортном средстве дополнительно смонтирован механизм подъема заправочного трубопровода с приводом для угловых и вертикальных перемещений наконечника, выполненного с возможностью коаксиального размещения по отношению к штуцеру заправки в их состыкованном положении, при этом участок заправочного трубопровода между наконечником и заправочным агрегатом снабжен охватывающим его дополнительным трубопроводом с образованием между двумя трубопроводами дренажного канала, сообщенного гибкой магистралью со сливным наконечником с внешним средством утилизации дренированных паров. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что заправочный агрегат дополнительно снабжен источником нейтрального газа, соединенным через теплообменник с заправочным трубопроводом.