СИСТЕМА ДРЕНАЖА ТОПЛИВНЫХ БАКОВ ГИДРОСАМОЛЕТА Российский патент 1996 года по МПК B64D37/24 

Изобретение относится к авиатехнике, к системам дренажа и наддува топливных баков летательных аппаратов (л.а.), в частности гидросамолетов. Повышение надежности л. а. путем исключения (или уменьшения) попадания влаги в полости топливных баков через дренажные устройства является актуальной проблемой для гидроавиации.

Известна система дренажа группы крыльевых топливных баков, содержащая трубопроводы, соединяющие их надтопливное пространство с атмосферой, размещенный в консольной части крыла дренажный бак и воздухозаборник, выведенный на нижнюю поверхность крыла [1] Недостатком этого известного решения является то, что воздухозаборник расположен на нижней поверхности крыла. При таком размещении его на гидросамолете возможен контакт воздухозаборника с водой при нахождении гидросамолета на акватории, сопровождаемый гидроударом и попаданием воды в топливные баки.

Наиболее близкой по решаемой задаче и технической сущности к заявляемому объекту изобретения является система дренажа группы топливных баков л.а. сообщаемых поверху между собой и с атмосферой дренажным трубопроводом, имеющим на входе приемник воздуха из атмосферы и петлеобразный воздуховод с калиброванным дренажным каналом (эжектором) в нижней точке для отвода попавшей в него воды [2]
Недостатки, присущие известной системе дренажа, выбранной прототипом заявляемого объекта, следующие.

В полете без эволюций, при установившемся давлении в надтопливном пространстве баков и в дренажном тракте, в петлеобразном воздуховоде может происходить частичная сепарация и удаление влаги из нагнетаемого в баки забортного воздуха, содержащего, например, морской туман, моросящие осадки, брызги и т. п. путем слива самотеком через жиклер наружу оседающей на внутренних стенках воздуховода капельной влаги. Но при возможной закупорке жиклера, например при обмерзании, может произойти наполнение петлеобразного воздуховода водой. В этом случае воздуховод будет функционировать как гидравлический затвор в режиме гидроудара, что создаст опасную ситуацию в работе дренажной и топливной систем.

В случае возможного контакта выдвинутого навстречу набегающему воздушному потоку приемника воздуха с фронтом дождевой облачности, при полетах в этих условиях с эволюциями, также в случае динамического воздействия на него струй воды, например при посадках (пробежках) гидросамолета на акватории, в приемнике дренажа и воздуховоде возможно образование скоплений из водовоздушной смеси и воды, не успевающей вытекать через жиклер.

Под действием возникающих скачков давления в воздуховоде за счет скоростного напора набегающего потока, осредненное значение которого для гидросамолета составляет q 0,15- 0,18 кгс/см², с одной стороны, и разрежения в топливных баках от непрерывного расходования из них топлива с другой, водовоздушные скопления (пробки) могут транспортироваться по петлеобразному воздухопроводу в баки даже при значительном его уклоне и протяженности. Таким образом, реализация заявленного технического эффекта средствами этого известного решения применительно к системам дренажа топливных баков гидросамолета не обеспечивается.

Целью изобретения является ограничение влагосодержания находящегося на борту топлива путем исключения попадания влаги в виде свободной воды через дренажную систему в топливные баки гидросамолета и в результате этого повышение его эксплуатационной надежности.

Цель достигается тем, что система дренажа группы топливных баков, содержащая размещенные в консольной части кессона крыла дренажный бак, воздухопровод и заборник дренажа, преобразуется таким образом, что на входе в систему дренажа установлен влагоотделительный дренажный отсек, выполненный встроенным в обводы пилона подкрыльного поплавка и соединенный с системой посредством установленного в его верхней части заборного патрубка воздухопровода с выдвинутым вдоль набегающего потока его заборником, а приемник воздуха из атмосферы образован вертикальными щелевыми воздухозаборниками, выполненными в носке пилона, и сообщается с воздухопроводом через полость влагоотделительного отсека, снабженного установленными по фронту приемника воздуха профилированными влагоотражателями и наклонным днищем с выведенными наружу сливными каналами. Это дает преимущество заявляемой системе в решении поставленной задачи.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что такие существенные отличительные признаки, как ".на входе в систему дренажа установлен влагоотделительный дренажный отсек, соединенный с воздухопроводом посредством установленного в его верхней части заборного патрубка с выдвинутым вдоль потока заборником, а приемник воздуха из атмосферы образован вертикальными щелевыми воздухозаборниками. и сообщен с воздухопроводом через полость влагоотделительного отсека, снабженного установленными в нем по фронту приемника воздуха профилированными влагоотражателями.", дающие преимущества заявляемой системе в достижении технического результата, отсутствуют у прототипа и не известны из уровня техники.

Сопоставление заявляемой системы с другими известными решениями одинаковой области применения позволило выявить сходство их только по отдельно взятым отличительным признакам, как, например, выделение специального (компенсационного) отсека в системе дренажа топливных баков известно из системы, однако он используется в составе с иными элементами: насосами, предохранительными, вакуумными и запорными клапанами для получения иного технического результата предотвращения попадания забортного воздуха в систему на стоянке.

Сопоставительный анализ заявляемой конструкции с известными в исследуемой области и доступных смежных областях не позволил выявить в них отличительные признаки, идентичные совокупности существенных признаков заявляемого объекта. Результаты выполненного анализа дают основание сделать вывод, что совокупность существенных отличительных признаков предлагаемого изобретения удовлетворяет требованиям новизны, изобретательского уровня и обеспечивает достижение заявляемого технического результата.

На фиг. 1 изображен гидросамолет, вид спереди; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 влагоотделительный отсек; на фиг. 4 узел I на фиг. 2.

Система дренажа топливных баков на гидросамолете 1 включает установленный на входе в систему влагоотделительный дренажный отсек 2, выполненный встроенным в аэродинамические обводы пилона 3 подкрыльного поплавка 4 и наддуваемым от набегающего потока, размещенный в консольной части кессона крыла 5 дренажный бак 6 и соединяющий их внутренние полости воздухопровод 7, наклонно установленный в носке крыла 5.

Влагоотделительный отсек 2 содержит приемник воздуха из атмосферы, образованной вертикальными щелевыми воздухозаборниками 8, выполненными в носке пилона 3, и сообщаемый с воздухопроводом 7 через полость влагоотделительного отсека 2 посредством установленного в его верхней части заборного патрубка 9 воздухопровода 7 с выдвинутым вдоль набегающего потока его заборником 10. Влагоотделительный отсек 2 снабжен также установленными изнутри по фронту приемника воздуха профилированными влагоотражателями 11 и наклонным днищем 12 с выведенными наружу сливными каналами 13.

При работе системы через щелевые воздухозаборники 8 воздух нагнетается во влагоотделительный отсек 2, в котором поддерживается избыточное давление, и по воздухопроводу 7 сжатый воздух подается в дренажный бак 6. Попавшие с воздухом в отсек 2 водяной туман и брызги оседают на стенках влагоотражателей 11, отсека 2 и воздухопровода 7, влага собирается в капли, стекает вниз и по наклонному днищу 12 через сливные каналы 13 вытекает наружу, не попадая в дренажный бак 6 через воздухопровод 7.

В случае динамического воздействия локальных струй воды (волн) на приемник воздуха вода, плавно омывая аэродинамический носок пилона 3, отражается от него, а через щелевые воздухозаборники 8 проникает внутрь влагоотделительного отсека 2 только в виде отдельных брызг, которые, минуя заборный патрубок 9 воздухопровода 7, отводятся из отсека 2 через сливные каналы 13 наружу.

При длительном контакте с водой, например при встречном фронте дождевой облачности, через щелевые воздухозаборники 8 возможно попадание значительных количеств влаги в отсек 2. Однако в этом случае струи воды не могут попасть в отогнутый вдоль набегающего потока заборный патрубок 9 и в нем не могут образовываться водовоздушные пробки, так как струи воды отражаются в сторону днища 12 влагоотражателями 11 и вода успевает вытекать из отсека 2, не достигая уровня забора патрубка 9 в его верхней части, так как пропускная способность сливных каналов 13 выше, чем у щелевых заборников 8.

Изобретение относится к авиационной технике. Система дренажа топливных баков гидросамолета, содержащая размещенные в консольной части крыла дренажный бак, воздухопровод и приемник воздуха, снабжена установленным на входе влагоотделительным отсеком, встроенным в обводы пилона подкрыльного поплавка и соединенным с дренажным баком воздухопроводом посредством установленного в верхней части влагоотделительного отсека заборного патрубка воздухопровода с выдвинутым вдоль набегающего потока его забортником, а приемник воздуха из атмосферы образован вертикальными шелевыми воздухозаборниками, выполненными в носке пилона, и сообщен с воздухопроводом через полость влагоотделительного отсека, снабженного установленными в нем профилированными влагоотражателями и наклонным днищем с выведенными наружу сливными каналами. 4 ил.

СИСТЕМА ДРЕНАЖА ТОПЛИВНЫХ БАКОВ ГИДРОСАМОЛЕТА, содержащая размещенные в консольной части кессона крыла дренажный бак, воздухопровод и приемник воздуха из атмосферы, отличающаяся тем, что на входе в систему дренажа установлен влагоотделительный дренажный отсек, выполненный встроенным в обводы подкрыльного поплавка и соединенный с системой дренажа посредством установленного в его верхней части заборного патрубка воздухопровода с выдвинутым вдоль набегающего потока его заборником, а приемник воздуха из атмосферы образован вертикальными щелевыми воздухозаборниками, выполненными в носке пилона, и сообщен с воздухопроводом через полость влагоотделительного дренажного отсека, снабженного установленными в его передней части по фронту приемника воздуха профилированными влагоотражателями и наклонным днищем с выведенными наружу сливными каналами.