СПОСОБ ЦЕНТРОВКИ САМОЛЕТА И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЫРАБОТКОЙ ТОПЛИВА НА САМОЛЕТЕ Российский патент 1999 года по МПК B64C17/10 B64D37/00 

Изобретение относится к средствам подачи топлива к силовой установке в той части, которая связана с перекачкой топлива для обеспечения балансировки самолета.

Преимущественной областью использования изобретения являются многорежимные самолеты интегральной аэродинамической компоновки, характеризующиеся незначительной статической устойчивостью или статической неустойчивостью при полете с дозвуковыми скоростями.

Предшествующий уровень техники.

Надежность управления порядком выработки топлива в связи с поддержанием необходимой центровки в значительной мере определяется надежностью средств включения и выключения перекачивающих насосов и средств, управляющих средствами включения и выключения.

Надежные средства управления (FR, заявка N 2023087) в связи с использованием их в сложной системе хранения и выработки топлива не решают проблему.

Использование хотя и простых, но недостаточно надежных средств включения и выключения (FR, заявка N 2623774) также не дает удовлетворительного решения проблемы.

Сущность изобретения.

В основу изобретения положено решение задачи обеспечения надежной центровки самолета за счет обеспечения надежного включения и выключения перекачивающих насосов и надежности управляющих ими средств.

Для решения этой задачи в способе центровки самолета, включающем поочередную полную или частичную выработку топлива из топливных отсеков планера самолета, сопровождающуюся перекачкой топлива в расходный отсек в процессе потребления из него топлива маршевым двигателем, согласно изобретению перекачку топлива в расходный отсек, расположенный вблизи центра тяжести самолета, из других топливных отсеков, кроме послеочередного-балансировочного, ведут через предрасходный топливный отсек, смежный с расходным отсеком по его задней стенке при непрерывной в продолжение всего полета подаче питания на привод перекачивающего насоса, а перекачку топлива из послеочередного-балансировочного топливного отсека ведут непосредственно в расходный отсек после понижения в нем уровня топлива, сигнализирующего об окончании выработки топлива из других отсеков.

Для решения той же задачи система управления выработкой топлива на самолете, содержащая средства включения и выключения приводов насосов, осуществляющих поочередную выработку топлива и перекачку его в расходный отсек из других отсеков, согласно изобретению устройства включения гидроприводов насосов, осуществляющих выработку топлива из переднерасположенного отсека первой и третьей очереди, и насоса, осуществляющего перекачку в расходный отсек топлива, поступающего из всех других отсеков, кроме послеочередного-балансировочного, выполнены в виде трубопроводов, связывающих гидропривод каждого из этих насосов непосредственно с выходом центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя самолета, а средством выключения гидропривода каждого из этих насосов является средство выключения маршевого двигателя.

Отсутствие специальных средств включения и выключения насосов и управления ими практически исключают или минимизируют возможность отказов.

При этом в большинстве случаев, предпочтительно, если в расходном отсеке поддерживают гидростатическое давление выше гидростатического давления в отсеках, смежных с ним, на всех режимах полета, кроме заключительного и аварийных.

Большее гидростатическое давление исключает слив топлива из расходного отсека в смежные с ним отсеки через обратные клапаны, открывающиеся только в расходный отсек.

Целесообразно также, если частичную и полную перекачку топлива из первоочередного-переднерасположенного топливного отсека в предрасходный топливный отсек ведут последовательно через топливный отсек, смежный с расходным отсеком по его передней стенке, и затем через топливные отсеки, смежные с расходным и предрасходным отсеками по их левой и правой боковым стенкам, через обратные клапаны, расположенные в отверстиях стенок предрасходного отсека.

Предельная простота и надежность обратных клапанов определяет высокую надежность транспортировки перекачиваемого топлива в предрасходный отсек.

В большинстве случаев предпочтительно, если перекачку топлива из второочередного-заднерасположенного топливного отсека ведут через переднерасположенный топливный отсек, а после него - через отсеки, смежные с расходным и предрасходным отсеками.

При этом средством включения гидропривода перекачивающего насоса в заднерасположенном отсеке второй очереди является подпружиненный на закрытие гидроприводной кран, установленный в трубопроводе, связывающем гидропривод насоса с выходом указанного центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя, при том, что гидропривод крана связан с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, через струйно-проточный затапливаемый датчик промежуточного уровня в переднерасположенном топливном отсеке первой и третьей очереди выработки, а средством выключения гидропривода перекачивающего насоса в заднерасположенном отсеке второй очереди является сопло-прерыватель струи в струйно-проточном затапливаемом датчике промежуточного уровня, электрокран, установленный в линии, соединяющей сопло-прерыватель с выходом этого же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, и электрический сигнализатор окончания выработки топлива из заднерасположенного отсека второй очереди, связанный с электрокраном на его закрытие.

Высокая надежность гидроприводного крана и предельная надежность используемого датчика уровня и источника питания гидропривода крана и датчика определяют высокую надежность управления перекачкой.

При этом же целесообразно, если перекачку топлива из топливных отсеков в левой и правой консолях крыла осуществляют после выработки топлива из переднерасположенного и второочередного-заднерасположенного топливных отсеков и сигнализируют об этом понижении уровня топлива в топливных отсеках, смежных с расходным отсеком.

Отсутствие специальных средств включения и выключения насоса практически исключает возможность отказа перекачки.

Целесообразно, также, если перекачку топлива из топливных отсеков в левой и правой консолях крыла осуществляют после выработки топлива из переднерасположенного и второочередного-заднерасположенного топливных отсеков и сигнализирующего об этом понижения уровня топлива в топливных отсеках, смежных с расходным отсеком.

Топливные отсеки в консолях крыла расположены вблизи плоскости центра тяжести самолета. Данный порядок выработки понижает риск нарушения центровки.

При этом предпочтительно, если средством включения гидропривода перекачивающего насоса в топливном отсеке каждой из консолей крыла является подпружиненный на закрытие гидроприводной кран, установленный в трубопроводе, связывающем гидропривод насоса с выходом указанного центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя, при том, что гидропривод крана связан с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, через струйно-проточный затапливаемый датчик верхнего контролируемого уровня топлива в отсеках, смежных с расходным отсеком по его передней и боковым стенкам, а средством выключения гидропривода перекачивающего насоса в отсеки консолей крыла является сопло-прерыватель струи в струйно-проточном затапливаемом датчике верхнего контролируемого уровня в тех же смежных отсеках, электрокран, установленный в линии, соединяющей сопло-прерыватель с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, и электрический сигнализатор окончания выработки топлива из отсека консоли крыла, связанной с электрокраном на его открытие.

Высокая надежность используемого сочетания гидроприводных кранов и датчиков определяет высокую надежность управления перекачкой.

В этом же случае предпочтительно, если при сливе топлива из отсеков, смежных с расходным и предрасходным отсеками, в предрасходный отсек и перекачке из него топлива в расходный отсек поддерживают гидростатическое давление в расходном отсеке выше гидростатического давления в предрасходном отсеке.

Разность гидростатических давлений обеспечивает слив топлива из смежных в предрасходный отсек.

В большинстве случаев целесообразно, если средством включения гидропривода перекачивающего насоса в впоследнеочередном - балансировочном топливном отсеке является подпружиненный на закрытие гидроприводной кран, установленный в трубопроводе, связывающем гидропривод насоса с выходом указанного центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя, при том, что гидропривод крана связан с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, через струйно-проточный затапливаемый датчик верхнего контролируемого уровня топлива в расходном отсеке.

Высокая надежность средств включения, управления ими и источника приводного топлива способствуют высокой надежности управления на завершающем этапе полета.

Перечень фигур чертежей.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения со ссылками на прилагаемую схему.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Описываемая система содержит расходный отсек 24, расположенный вблизи центра тяжести самолета. В расходный отсек перекачка топлива из топливных отсеков планера самолета, кроме последнеочередного балансировочного отсека 15, производится через предрасходный топливный отсек 21 при непрерывной в продолжении всего полета подаче питания на привод перекачивающих насосов 20, 30.

Перекачку топлива из последнеочередного балансировочного отсека 15 ведут непосредственно в расходный отсек 24 после понижения в нем уровня до струйного датчика 23, сигнализирующего об окончании выработки топлива из других отсеков.

Потребление топлива из расходного отсека маршевыми двигателями производится через магистраль подачи топлива на двигатели.

Подача топлива в магистраль 31 производится подкачивающими насосами 32.

В расходном отсеке поддерживается гидростатическое давление выше гидростатического давления в отсеках, смежных с ними на всех режимах полета, кроме заключительного и аварийных. Повышенное гидростатическое давление исключает слив топлива в смежные с ним отсеки через обратные клапаны 6, открывающиеся только в расходный отсек.

Полную или частичную перекачку топлива из первоочередного переднерасположенного топливного отсека 1 ведут последовательно через топливный отсек 3, смежный с расходным отсеком по его передней стенке, и затем через топливные отсеки 22 и 33, смежные с расходным отсеком 24 и предрасходным отсеком 21 по их левой и правой боковым стенкам, через обратные клапаны 6 и 12.

Перекачку топлива из второочередного - заднерасположенного отсека 13 ведут через переднерасположенный отсек 1, а после него - через отсеки 3, 22 и 33, смежные с расходными и предрасходными отсеками.

Питание привода перекачивающего насоса 2 в переднерасположенном топливном отсеке 1 непрерывное в течении всего полета от магистрали 31, связанной с выходом центробежного топливного насоса высокого давления (ЦТНВД).

Перекачку топлива из топливных отсеков 10 в левой и правой консолях крыла осуществляют после выработки топлива из переднерасположенного 1 и второочередного 13 топливных отсеков по сигналу от сигнализаторов уровня 27, сигнализирующих о понижении уровня в топливных отсеках, смежных с расходным.

Повышенное гидростатическое давление в расходном отсеке создается перекачивающими насосами 20 и 30.

Включение гидропривода этих насосов, как и гидропривода насоса 2, осуществляющего выработку из переднерасположенного отсека первой и третьей очереди, выполнено в виде трубопроводов 25, связывающих гидропривод каждого из этих насосов непосредственно с выходом центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя самолета, а средством выключения гидропривода каждого из этих насосов является средство выключения маршевого двигателя.

Средством включения гидропривода перекачивающего насоса 14 в заднерасположенном отсеке 13 второй очереди является подпружинный на закрытие гидроприводной кран 18, установленный в трубопроводе, связывающем гидропривод насоса с выходом указанного центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя, при том, что гидропривод крана связан с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, через струйно-проточный датчик 29 затапливаемый промежуточного уровня в переднерасположенном топливном отсеке 1 первой и третьей очереди выработки, а средством выключения гидропривода перекачивающего насоса 14 в заднерасположенном отсеке 13 второй очереди является сопло-прерыватель 28 струи в струйно-проточном затапливаемом датчике 29 промежуточного уровня, электрокран 5, установленный в линии, соединяющей сопло-прерыватель 18 с выходом этого же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, и электрический сигнализатор 17 окончания выработки топлива из заднерасположенного отсека 13 второй очереди, связанный с электрокраном 5 на его открытие.

Средством включения гидропривода перекачивающего насоса 11 в топливном отсеке 10 каждой из консолей крыла является подпружиненный на закрытие гидроприводной кран 9, установленный в трубопроводе, связывающем гидропривод насоса с выходом указанного центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя, при том, что гидропривод крана связан с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, через струйно-проточный затапливаемый датчик 27 верхнего контролируемого уровня топлива в отсеках, смежных с расходным отсеком по его передней и боковым стенкам, а средством выключения гидропривода перекачивающего насоса 11 в отсеках консолей крыла является сопло-прерыватель 26 струи в струйно-проточном затапливаемом датчике 27 верхнего контролируемого уровня в тех же смежных отсеках, электрокран 4, установленный в линии, соединяющей сопло-прерыватель 26 с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, и электрический сигнализатор 8 окончания выработки топлива из отсека консоли крыла, связанный с электрокраном на его открытие.

Средством включения гидропривода перекачивающего насоса 16 в впоследнеочередном - балансировочном топливном отсеке 15, является подпружиненный на закрытие гидроприводной кран 19, установленный в трубопроводе, связывающем гидропривод насоса с выходом указанного центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя, при том, что гидропривод крана связан с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, через струйно-проточный затапливаемый датчик 27 верхнего контролируемого уровня топлива в расходном отсеке 23.

Изобретение относится к средствам подачи топлива к силовой установке в той части, которая связана с перекачкой топлива для обеспечения балансировки самолета. Способ центровки самолета включает выработку топлива из топливных отсеков самолета. Топливо перекачивают в расходный отсек в процессе потребления из него топлива маршевым двигателем. Перекачку топлива в расходный отсек из других топливных отсеков, кроме последнеочередного балансировочного, ведут через предрасходный топливный отсек. Перекачку топлива из последнеочередного-балансировочного топливного отсека ведут непосредственно в расходный отсек. Система управления выработкой топлива на самолете содержит средства включения и выключения приводов насосов перекачки топлива. Устройства включения гидроприводов насосов, перекачивающих топливо из переднерасположенного отсека первой и третьей очереди, и насоса, перекачивающего топливо в расходный отсек через предрасходный топливный отсек, выполнены в виде трубопроводов. Трубопроводы связывают гидропривод каждого из насосов с выходом центробежного топливного насоса высокого давления. Центробежный насос высокого давления имеет привод от маршевого двигателя самолета. Средством выключения гидропривода каждого насоса является средство выключения маршевого двигателя. Изобретение позволяет обеспечить надежную центровку самолета за счет обеспечения надежного включения и выключения перекачивающих насосов и надежности управляющих ими средств. 2 c. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ центровки самолета, включающий поочередную полную или частичную выработку топлива из топливных отсеков планера самолета, сопровождающуюся перекачкой топлива в расходный отсек в процессе потребления из него топлива маршевым двигателем, отличающийся тем, что перекачку топлива в расходный отсек, расположенный вблизи центра тяжести самолета, из других топливных отсеков, кроме последнеочередного-балансировочного, ведут через предрасходный топливный отсек, смежный с расходным отсеком по его задней стенке при непрерывной в положении всего полета подаче питания на привод перекачивающего насоса, а перемычку топлива из последнеочередного-балансировочного топливного отсека ведут непосредственно в расходный отсек после понижения в нем уровня топлива, сигнализирующего об окончании выработки топлива из других отсеков. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в расходном отсеке поддерживают гидростатическое давление выше гидростатического давления в отсеках, смежных с ним, на всех режимах полета, кроме заключительного и аварийных. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частичную и полную перекачку топлива из первоочередного-переднерасположенного топливного отсека в предрасходный топливный отсек ведут последовательно через топливный отсек, смежный с расходным отсеком по его передней стенке, и затем через топливные отсеки, смежные с расходным и предрасходным отсеками по их левой и правой боковым стенкам, через обратные клапаны, расположенные в отверстиях стенок предрасходного отсека. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что перекачку топлива из второочередного-заднерасположенного топливного отсека ведут через переднерасположенный топливный отсек, а после него - через отсеки, смежные с расходным и предрасходным отсеками. 5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что осуществлено непрерывное в продолжении всего полета питание привода перекачивающего насоса в переднерасположенном топливном отсеке. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что перекачку топлива из топливных отсеков в левой и правой консолях крыла осуществляют после выработки топлива из переднерасположенного и второочередного-заднерасположенного топливных отсеков и сигнализирующего об этом понижении уровня топлива в топливных отсеках, смежных с расходным отсеком. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что при сливе топлива из отсеков, смежных с расходным и предрасходным отсеками, в предрасходный отсек и перекачке из него топлива в расходный отсек поддерживают гидростатическое давление в расходном отсеке выше гидростатического давления в предрасходном отсеке. 8. Система управления выработкой топлива на самолете, содержащая средства включения и выключения приводов насосов, осуществляющих поочередную выработку топлива и перекачку его в расходный отсек из других топливных отсеков, отличающаяся тем, что устройства включения гидроприводов насосов, осуществляющих выработку топлива из переднерасположенного отсека первой и третьей очереди, и насоса, осуществляющего перекачку в расходный отсек топлива, поступающего из всех других отсеков, кроме последнеочередного-балансировочного, выполнены в виде трубопроводов, связывающих гидропривод каждого из этих насосов непосредственно с выходом центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя самолета, а средством выключения гидропривода каждого из этих насосов является средство выключения маршевого двигателя. 9. Система по п.8, отличающаяся тем, что средством включения гидропривода перекачивающего насоса в заднерасположенном отсеке второй очереди является подпружиненный на закрытие гидроприводной кран, установленный в трубопроводе, связывающем гидропривод насоса с выходом указанного центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя, при этом, что гидропривод крана связан с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, через струйно-проточный датчик затапливаемый промежуточного уровня в переднерасположенном топливном отсеке первой и третьей очереди выработки, а средство выключения гидропривода перекачивающего насоса в заднерасположенном отсеке второй очереди является сопло-прерыватель струи в струйно-проточном затапливаемом датчике промежуточного уровня, электрокран, установленный в линии, соединяющей сопло-прерыватель с выходом этого же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, и электрический сигнализатор окончания выработки топлива из заднерасположенного отсека второй очереди, связанный с электрокраном на его закрытие. 10. Система по п.8, отличающаяся тем, что средством включения гидропривода перекачивающего насоса в топливном отсеке каждой из консолей крыла является подпружиненный на закрытие гидроприводной кран, установленный в трубопроводе, связывающем гидропривод насоса с выходом указанного центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя, при том, что гидропривод крана связан с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, через струйно-проточный затапливаемый датчик верхнего контролируемого уровня топлива в отсеках, смежных с расходным отсеком по его передней и боковым стенкам, а средством выключения гидропривода перекачивающего насоса в отсеки консолей крыла является сопло-прерыватель струи в струйно-проточном затапливаемом датчике верхнего контролируемого уровня в тех же смежных отсеках, электрокран, установленный в линии, соединяющей сопло-прерыватель с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, и электрический сигнализатор окончания выработки топлива из отсека консоли крыла, связанный с электрокраном на его открытие. 11. Система по п.8, отличающаяся тем, что средством включения гидропривода перекачивающего насоса в последнеочередном-балансировочном топливном отсеке является подпружиненный на закрытие гидроприводной кран, установленный в трубопроводе, связывающем гидропривод насоса с выходом указанного центробежного топливного насоса высокого давления, имеющего привод от маршевого двигателя, при том, что гидропривод крана связан с выходом того же насоса, имеющего привод от маршевого двигателя, через струйно-поточный затапливаемый датчик верхнего контролируемого уровня топлива в расходном отсеке.