УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРЕНИРОВАНИЯ ТОПЛИВНЫХ БАКОВ САМОЛЕТА Российский патент 1997 года по МПК B64D37/32 A62C4/00 

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к системам дренирования топливных баков, и предназначено для обеспечения их взрывобезопасности при попадании в дренажную систему молнии или пламени, возникшего в результате аварийной ситуации при посадке самолета.

Известна дренажная система [1] которая содержит топливный бак, дренажный трубопровод, связанный с воздухозаборником, при этом в каждый дренажный трубопровод установлен пламепреградитель.

Недостатком в системе является то, что при защите каждого дренажного трубопровода требуются разные по своим габаритам и весовым характеристикам пламепреградители, т.к. скорости распространения пламени по защищаемым трубопроводам различны, что затрудняет обеспечение надежной работы системы дренажа топливных баков.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для дренирования одного топливного бака самолета, включающего дренажный бак, сообщенный с атмосферой посредством воздухозаборного трубопровода с патрубком, трубопровод дренирования топливного бака и пламепреградитель, установленный на дренажном трубопроводе топливного бака и соединенный в дренажном бачке посредством дополнительных трубопроводов с воздухозаборным патрубком и окружающей атмосферой дренажного бачка [2]
Однако устройство пламегашения в системе дренажа топливного бака летательного аппарата, имеет сложную с низкой надежностью конструкцию и поэтому может быть использовано на ЛА с малым количеством топливных баков. Кроме того, пламепреградитель выполнен из гофрированной стальной ленты, что требует точного соблюдения технологии изготовления наполнителей, малейшее нарушение которой может привести к снижению эффективности защиты топливной системы.

При большом количестве топливных баков на ЛА указанное устройство не обеспечит высокую надежность дренажной системы, затруднительно размещение большого количества защитных устройств, а также значительно увеличивается масса дренажной системы.

Заявляемое изобретение направлено на повышение надежности дренажной системы путем повышения эффективности защиты всех баков топливной системы самолета от проникновения пламени в дренажную систему.

Сущность изобретения состоит в том, что в заявляемом устройстве для дренирования топливных баков самолетов, включающем трубопроводы дренирования топливных баков, дренажный бак, который посредством воздухозаборного трубопровода с патрубком сообщен с атмосферой, и пламепреградитель, выходные концы трубопроводов дренирования топливных баков соединены с дренажным баком, а пламепреградитель установлен в воздухозаборный патрубок, за счет чего устройство обеспечивает эффективную защиту всех баков топливной системы, не требуя дифференцированного подхода к отдельным дренажным трубопроводам и отдельным бакам. При этом пламепреградитель выполнен в виде ограниченного с двух торцов сеткой цилиндра с наполнителем из металлических колец цилиндрической формы с внутренним диаметром 4-6х1 мм и с высотой 4-6 мм, соотношением диаметра кольца с образующей внутренней поверхности пламепреградителя 0,04-0,02 соответственно.

Корпус пламепреградителя плотно заполнен произвольно расположенными металлическими кольцами цилиндрической формы и установлен в воздухозаборном патрубке, уплотненным за кромку крыла, за счет чего, в отличие от прототипа, в корпусе пламепреградителя увеличивают величину теплосъема, повышают пламегасящую способность.

На фиг. 1 приведена схема устройства для дренирования топливных баков самолета; на фиг.2 пламепреградитель в разрезе.

Предлагаемое устройство ( см. фиг.1) содержит дренажный бак 1,который посредство воздухозаборного трубопровода с патрубкой 2 сообщен с атмосферой, топливные баки 3, дренажные трубопроводы 4, соединенные с дренажным баком 1.

Пламепреградитель 5 ( см. фиг.2) установлен в воздухозаборный патрубок и выполнен ограниченным с обоих торцов сеткой 6. Внутренняя полость 8 цилиндрического корпуса 7 пламепреградителя 5 плотно заполнена металлическими кольцами ( на схеме не показаны) цилиндрической формы, расположенными в корпусе произвольно.

На фиг. 3 приведены зависимости массы М, высоты засыпки h_зас колец в пламепреградителе от диаметра используемых колец при обеспечении пламегашения.

Соотношение внутреннего диаметра каждого кольца к длине образующей внутренней поверхности цилиндра пламепреградителя ( высоте засыпки колец) равно 0,4 0,02, при этом оптимальные размеры диаметров трубопроводов дренажных колец составляют ⊘4 o6 мм, а диаметр трубопроводом дренажных патрубков o18 100 мм.

Устройство работает следующим образом. Во время полета и стоянки ЛА внутри дренажных трубопроводов 4 и дренажного бака 1 присутствует смесь паров топлива и воздуха, при этом надтопливное пространство топливных баков 3 посредством дренажным трубопроводов 4, дренажного бака 1 и патрубка 2 сообщается с наружной атмосферой.

В момент загорания при аварийной посадке при молнии возможно попадание пламени в патрубок 2, содержащий пламепреградитель 5, который защищает дренажную систему за счет резкого снижения скорости распространения пламени уже на входе патрубка и гашения пламени в корпусе пламепреградителя, обладающего большой величиной теплосъема.

Практические исследования по выявлению условий эффективности гашения пламени показали, что оптимальная зона размещения пламепреградителя от среза патрубка определяется на расстоянии
10 d_y<l<30d_y, где d _y диаметр патрубка, l - расстояние от среза патрубка.

Выбор наполнителя пламепреградителя в виде колец цилиндрической формы с достаточной жесткостью обусловлен плотностью заполнения с большим проходным сечением, оптимальной высотой корпуса пламепреградителя, а также минимальной массой.

Проведенные эксперименты показали, что при соотношении диаметра кольца ( 6-4 мм) к длине образующей внутренней поверхности цилиндра ( равной высоте засыпки колец) менее чем 0,02 (1: 50) значительно возрастает масса устройства, а при соотношении более чем 0,04 (1:25) уменьшается сопротивление пламени. Проходное сечение диаметром и высотой колец менее 4 мм вызывает уменьшение вентиляционных свойств системы, в результате чего при резком изменении высоты полета может произойти разрушение бака из-за нарушения соотношения внешнего и внутреннего давления на его стенки. Экспериментально было установлено, что для обеспечения пламегасящих свойств при диаметре колец более 6 мм увеличивает объемную массу и ухудшает вентиляционные свойства системы при использовании данного пламепреградителя ( см. фиг.3)о

Использование: изобретение относится к области авиационной техники, а именно к топливным системам самолетов, и касается систем дренирования топливных баков. Сущность изобретения: в устройстве, содержащем сообщенный с атмосферой посредством воздухозаборного трубопровода с патрубком дренажный бак, связанные с ним трубопроводы дренирования топливных баков, пламепреградитель установлен в воздухозаборном патрубке, при этом пламепреградитель выполнен в виде цилиндра с наполнителем из колец диаметром и высотой 4-6 мм, соотношение диаметра кольца и образующей внутренней поверхности пламепреградителя составляет 0,04-0,02 соответственно. 3 ил.

Устройство для дренирования топливных баков самолета, включающее сообщенный с атмосферой посредством воздухозаборного трубопровода с патрубком дренажный бак, трубопроводы дренирования топливных баков и пламяпреградитель, отличающееся тем, что пламяпреградитель установлен в воздухозаборном патрубке и выполнен в виде ограниченного сеткой с обоих торцов цилиндра, внутренняя полость которого наполнена кольцами с внутренним диаметром и шириной 5 6 мм, при этом соотношение диаметра кольца и образующей внутренней поверхности пламяпреградителя составляет 0,04 0,02 соответственно.