УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ТОПЛИВНОЙ МЕЖБАКОВОЙ МАГИСТРАЛИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 1997 года по МПК B64D37/16 F16K21/16 

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к топливным системам летательного аппарата и обеспечивает более высокую надежность работы топливной системы, в том числе при отказе ее элементов.

Известно устройство, являющееся ближайшим аналогом, принятое за прототип, состоит из клапана, содержащего запорный орган в виде тарелки, закрепленной на упругом элементе, клапан перепуска командного топлива и механизм с поплавком. Силовые установки летательных аппаратов с воздушно-реактивными двигателями (Учебное пособие, Поликовский В.И. Сурнов Д.Н. М. Машиностроение, 1965, с.45 рис.28).

Недостатками этого устройства является:
ограниченность функций его применения так как устройство перекрывает топливную магистраль только в случае наполнения бака;
низкая надежность устройства так как в случае отрицательной перегрузки поплавок всплывает в сторону, соответствующую открытию клапана что приведет к переполнению бака;
сложность конструкции из-за необходимости подвода командного топлива по дополнительному трубопроводу.

Технический результат достигается тем, что в тарелке запорного органа выполнен канал с дроссельным отверстием, соединяющий рабочую полость с внутренней полостью сильфона, последняя при помощи управляющего предохранительного клапана, установленного в крышке устройства, и клапана перепуска соединена с расходным баком, при этом клапан перепуска установлен после дросселя на сбросе управляющего давления (в качестве которого использовано давление рабочего топлива) из внутренней полости сильфона; а подпружиненный поплавок выполнен с минимальной плавучестью за счет того, что масса и объем поплавка, а также момент от усилия пружины закрепленного механизма околонулевых перегрузок выполнены таким образом, что при достижении заданной околонулевой перегрузки и поплавка, находящегося в среде воздуха, а также при погружении поплавка в топливо при любой перегрузке, он находится в верхнем положении, соответствующем закрытому перепускному клапану, при отсутствии же этих условий в нижнем положении.

При таком конструктивном выполнении устройства не требуется дополнительная линия управляющего давления, так как для управления используется давление рабочего топлива. Результирующая сила действующего на рычаг погруженного в топливо механизма фиксации всегда направлена в одну сторону: на закрытие перепускного клана, что также упрощает и облегчает конструкцию.

На чертеже представлено устройство для автоматического перекрытия топливной межбаковой магистрали летательного аппарата, включающее корпус 1 с входным патрубком 2 и выходными окнами 3, и крышку 4, между которыми установлены эластичный сильфон 5, на конце которого закреплен задорный орган 6 в виде тарелки, в центре которого имеется дроссельное отверстие 7 через которое рабочая полость соединена с внутренней полостью сильфона 5. На крышке 4 смонтированы управляющий предохранительный клапан 8 и клапан перепуска 9, сообщающие внутреннюю полость сильфона 5 с расходным баком, а также механизм околонулевых перегрузок, включающий подпружиненный пружинами 10 и 13 поплавок 11, снабженный рычагом 12, контактирующим с клапаном перепуска 9.

Работает устройство следующим образом:
Рабочее топливо подается к запорному органу 6 и своим давлением, сжимая сильфон 5, открывает его так как внутренняя полость сильфона через открытый клапан перепуска сообщена с расходным баком, и управляющее топливо, поступающее в указанную внутреннюю полость сильфона через дроссель 7, сбрасывается через клапан перепуска установленный после дросселя на сбросе управляющего давления, в качестве которого использовано давление рабочего топлива. При наполнении расходного бака, в котором установлено устройство, поплавок 11, закрепленный на рычаге 12, будет всплывать в верхнее положение, закручивая пружину 10 и освобождая клапан перепуска 9, который перекрывает сброс управляющего топлива, при этом давление во внутренней полости сильфона и перед запорным органом выравниваются и запорный орган 6 перекрывает топливную магистраль.

При достижении перегрузки близкой к 0 не зависимо от наличия топлива в баке поплавок 11 поднимается, клапан перепуска 9 и следовательно запорный орган 6 закроются, предотвращая поступление топлива или воздуха в бак. При отрицательной перегрузке топливо в баке поднимается вверх, зальет устройство, при этом подпружиненный поплавок, обладающий околонулевой плавучестью будет в верхнем положении, а запорный орган закрыт.

При заправке очередного бака и отказе клапана заправки, давление в очередном баке может превысить допустимое. Для предотвращения этого откроется управляющий предохранительный клапан 8 сбросит давление из внутренней полости сильфона 5, и клапан 6 откроется, и повышенное давление заправки стравится в расходный бак.

В случае отказа механизма фиксации отрицательных перегрузок (перепускной клапан закрыт) и опустошении расходного бака, сигнал, полученный от датчика уровня, включит насос очередного бака на форсированный режим, давление перед закрытым клапаном 6 и во внутренней полости сильфона повысится управляющий предохранительный клапан 8 и, следовательно, клапан 6, откроется, обеспечивая пополнение расходного бака.

Технико-экономический эффект предложения заключается в упрощении конструкции устройства для автоматического перекрытия топливной межбаковой магистрали летательного аппарата, повышении его надежности и расширения функций клапана: подача топлива, предохранительный клапан и клапан отрицательных перегрузок.

Использование: изобретение относится к авиационной технике, а именно к топливным системам летательного аппарата для автоматического перекрытия топливной магистрали летательного аппарата. Сущность изобретения: в тарелке запорного органа выполнен канал с дроссельным отверстием, соединяющий рабочую полость с внутренней полостью сильфона, которая при помощи управляющего предохранительного клапана, установленного в крышке устройства, и клапана перепуска соединена с расходным баком: клапан перепуска установлен после дросселя на сбросе управляющего давления, в качестве которого использовано давление рабочего топлива, а подпружиненный поплавок выполнен с минимальной плавучестью за счет того, что масса и объем поплавка, а также момент от усилия пружин закрепленного механизма околонулевых перегрузок выполнены таким образом, что при достижении заданной околонулевой перегрузки и поплавке, находящемся в среде воздуха, а также при погружении поплавка в топливо при любой перегрузке, он находится в верхнем положении, соответствующем закрытому перепускному клапану, при отсутствии же этих условий - в нижнем положении. 1 ил.

Устройство для автоматического перекрытия топливной межбаковой магистрали летательного аппарата, содержащее запорный орган в виде тарелки, закрепленной на сильфоне, клапан перепуска и рычажный механизм фиксации околонулевых перегрузок с поплавком, отличающееся тем, что в тарелке запорного органа выполнен канал с дроссельным отверстием, соединяющий рабочую полость с внутренней полостью сильфона; последняя при помощи управляющего предохранительного клапана, установленного в крышке устройства, и клапана перепуска соединена с расходным баком; при этом клапан перепуска установлен после дросселя на сбросе управляющего давления, в качестве которого использовано давление рабочего топлива, из внутренней полости сильфона; а подпружиненный поплавок выполнен с минимальной плавучестью за счет того, что масса и объем поплавка, а также момент от усилия пружины закрепленного механизма околонулевых перегрузок выполнены таким образом, что при достижении заданной околонулевой (приближенной к состоянию невесомости) перегрузки и поплавке, находящемся в среде воздуха, а также при погружении поплавка в топливо при любой перегрузке, он находится в верхнем положении, соответствующем закрытому перепускному клапану, при отсутствии же этих условий в нижнем положении.