ПОДВЕСНОЙ АГРЕГАТ ЗАПРАВКИ ТОПЛИВОМ В ПОЛЕТЕ Российский патент 2023 года по МПК B64D39/00 

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности, к устройствам заправки топливом в полете по методу «шланг-конус».

При заправке топливом в полете по методу «шланг-конус» передача топлива из самолета-заправщика в заправляемый самолет осуществляется по гибкому шлангу, на внешнем конце которого размещен заправочный конус, обеспечивающий стабилизацию шланга в потоке и стыковку с топливной системой заправляемого самолета (Лещинер Л.Б. и др. Проектирование топливных систем самолетов. М.: Машиностроение. 1991, стр. 190-195).

Известны два варианта исполнения топливного шланга, применяемых при заправке топливом в полете:

- каркасированный шланг, выполненный, например, согласно техническим требованиям Mil-H-4495 «Шланг резиновый, топливозаправочный», имеет жесткую армированную конструкцию, проходное сечение которого практически не изменяется от внутреннего давления и осевого нагружения;

- круглотканный шланг, рукав которого имеет силовой наружный слой и внутренний герметизирующий, выполненный, например, по техническим требованиям ТУ 1051710-86 «Рукава резиновые круглотканные с токопроводящими нитями неармированные», особенностью которого является зависимость проходного сечения от внутреннего давления и осевого усилия.

Предлагаемое изобретение базируется на топливных шлангах с неармированными круглотканными рукавами, представленных в ряде патентов:

- RU 203665, 14.12.2020 г;

- RU 2749470, 04.12.2020 г;

- RU 2748810, 16.10.2020 г.

Положительным качеством круглотканных неармированных шлангов является возможность размещать шланг на барабане шланговой лебедки с формой поперечного сечения в виде эллипса. Использование этого свойства позволяет уменьшить высоту шланговой лебедки, что широко используется в подвесных агрегатах заправки.

Известен подвесной агрегат заправки топливом в полете, принятый за прототип и раскрытый в Руководстве по технической эксплуатации С11А-7000-0 РЭ «Унифицированный подвесной агрегат заправки».

Подвесной агрегат заправки содержит шланговую лебедку (Рис. 8) с барабаном шланговой лебедки (Рис. 9), на котором укладывается топливный шланг, выполненный в виде неармированного круглотканного рукава.

Топливный шланг стыкуется к топливному тракту барабана через внутреннюю резьбу муфты крепления шланга на барабане и ответную наружную резьбу соединительной муфты шланга (Рис. 9 и Рис. 208).

Герметизация внутреннего герметизирующего слоя рукава шланга в соединительной муфте осуществляется герметизирующей втулкой (Рис. 208, место I и место IV).

Известной особенностью круглотканного неармированного рукава топливного шланга является необходимость поддерживать в нем некоторое давление при нагружении его осевой нагрузкой. При отсутствии давления и воздействии на него осевой силы рукав полностью теряет круглую форму проходного сечения.

При эксплуатации топливный шланг под давлением регулярно укладывается на барабан шланговой лебедки и выпускается в поток. При этом интервал между очередной заправкой в полете составляет от нескольких десятков минут до нескольких дней. В этом интервале внутренняя герметичность топливной системы барабана и агрегата заправки беспечивает незначительное падение давления в шланге. Однако при длительном (от нескольких месяцев до нескольких лет) транспортировании и хранении избыточное давление в шланге может снизиться практически до нуля. Шланг на барабане при многослойной укладке и воздействии растягивающего усилия, необходимого для формирования упорядоченной укладки, сплющивается практически до ленты. В местах перегиба внутреннего герметизирующего слоя возможно образование трещин и потеря его герметичности. При этом объем топлива, находящегося под давлением внутри шланга составляет несколько десятков литров. Внутренние утечки топлива из шланга, находящегося под давлением при хранении законсервированного подвесного агрегата заправки, поступающие в топливную систему агрегата, нарушают консервацию подвесного агрегата заправки и его комплектующих, что снижает сроки хранения изделия. Кроме того, значительные наружные утечки топлива из-за потери герметичности шланга при транспортировании и хранении вообще не допустимы.

Вышеперечисленные недостатки и противоречия (шланг должен быть под давлением топлива - давление топлива в шланге отрицательно проявляется при транспортировании и хранении) в целом негативно отражаются на работоспособности подвесного агрегата заправки после транспортирования и хранения и, соответственно, на его надежности.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности при хранении и транспортировании подвесного агрегата заправки топливом в полете.

Поставленная задача решается тем, что соединительная муфта топливного шланга снабжена цилиндрической заглушкой с герметизирующими элементами на наружной поверхности, а в донной ее части установлены ниппель с вентилем, при этом цилиндрическая заглушка установлена внутри герметизирующей втулки соединительной муфты шланга, а муфта крепления топливного шланга на барабане снабжена ступенчатой заглушкой с наружной и внутренней резьбами одного размера и торцевой стенкой с отверстием диаметром, меньшим наружного диаметра цилиндрической заглушки соединительной муфты топливного шланга, при этом ступенчатая заглушка муфты крепления топливного шланга на барабане устанавливается наружной резьбой на внутреннюю резьбу муфты крепления шланга, а соединительная муфта топливного шланга с цилиндрической заглушкой - на внутреннюю резьбу ступенчатой заглушки муфты крепления топливного шланга на барабане, при этом наружный торец цилиндрической заглушки соединительной муфты топливного шланга опирается на внутреннюю поверхность торцевой стенки ступенчатой заглушки муфты крепления топливного шланга на барабане, а ниппель с вентилем проходит за пределы торцевой стенки ступенчатой заглушки муфты крепления шланга на барабане через ее отверстие во внутреннюю полость муфты крепления топливного шланга на барабане, при этом рабочим телом топливного шланга под давлением при транспортировании и хранении является сжатый воздух или нейтральный газ, например азот.

Заявляемый подвесной агрегат заправки топливом в полете представлен фигурами 1, 2, 3.

Фиг. 1 представляет подвесной агрегат заправки топливом в полете 1, содержащий шланговую лебедку 2 с барабаном 3, на котором размещен топливный шланг 4 с закрепленным на нем конусом-датчиком 5.

Фиг. 2 представляет барабан 3 и муфту 6 крепления топливного шланга 4 на барабане 3 по внутренней резьбе 7.

Фиг. 3 представляет муфту 6 крепления топливного шланга 4 на барабане 3, топливный шланг 4 с соединительной муфтой 8, имеющей наружную резьбу 9 и герметизирующую втулку 10 внутреннего герметизирующего слоя шланга 11.

В заявляемом подвесном агрегате заправки топливом в полете 1 соединительная муфта 8 топливного шланга 4 снабжена цилиндрической заглушкой 12 с герметизирующими элементами 13 по наружной поверхности, а в донной ее части 14 установлены ниппель с вентилем 15, при этом цилиндрическая заглушка 12 установлена внутри герметизирующей втулки 10 соединительной муфты 8. Муфта 6 крепления топливного шланга на барабане снабжена ступенчатой заглушкой 16 с наружной 17 и внутренней 18 резьбами одного размера и торцевой стенкой 19 с отверстием 20 диаметром меньшим наружного диаметра цилиндрической заглушки 12 соединительной муфты 8 топливного шланга 4. Ступенчатая заглушка 16 муфты 6 крепления топливного шланга 4 на барабане 3 устанавливается наружной резьбой 17 на внутреннюю резьбу 7 муфты 6 крепления топливного шланга 4.

В свою очередь соединительная муфта 8 топливного шланга 4 с цилиндрической заглушкой 12 устанавливается на внутреннюю резьбу 18 ступенчатой заглушки 16 муфты 6 крепления топливного шланга 4 на барабане 3. При этом наружный торец 14 цилиндрической заглушки 12 соединительной муфты 8 топливного шланга 4 опирается на внутреннюю поверхность торцевой стенки 19 ступенчатой заглушки 16 муфты 6 крепления топливного шланга 4 на барабане, а ниппель 15 с вентилем проходит за пределы торцевой стенки 19 ступенчатой заглушки 16 муфты 6 крепления шланга на барабане 3 через отверстие 20 во внутреннюю полость 21 муфты 6 крепления топливного шланга 4 на барабане 3.

Рабочим телом топливного шланга под давлением при транспортировании и хранении является сжатый воздух или нейтральный газ, например азот.

Сборка подвесного агрегата заправки производится следующим образом:

- на соединительную муфту 8 дальнего конца топливного шланга 4 устанавливается заправочный конус 5;

- в соединительную муфту 8 топливного шланга 4 к шланговому барабану 3 на герметизирующую втулку 10 устанавливается цилиндрическая заглушка 13 с герметизирующими элементами 12 и ниппелем с вентилем 15;

- на наружную резьбу 9 по внутренней резьбе 18 устанавливается ступенчатая заглушка 16;

- через ниппель с вентилем 15 в топливный шланг 4 подается сжатый воздух или нейтральный газ, например азот;

- при достижении давления в шланге 4, достаточного для укладки шланга 4 на барабане 3 шланговой лебедки 2, ступенчатая муфта 16 своей наружной резьбой 17 стыкуется по внутренней резьбе 7 муфты 6 крепления шланга на барабане 3;

- шланг 4 укладывается на барабане 3 и при заходе конуса 5 в шланговую лебедку 2 подвесного агрегата заправки 1 фиксируется в ней замковым устройством;

- подвесной агрегат заправки 1 с уложенным на барабане 3 шлангом 4 готов к длительному транспортированию и хранению.

При вводе подвесного агрегата заправки 1 в эксплуатацию топливный шланг 4 с заправочным конусом 5 выпускается из шланговой лебедки. Ступенчатая заглушка 16 отстыковывается от муфты 6 крепления шланга на барабане 3 и от соединительной муфты 8 топливного шланга 4. Цилиндрическая заглушка 13 с герметизирующими элементами 12 и ниппелем с вентилем 15 демонтируется с герметизирующей втулки 10 соединительной муфты 8 шланга 4.

Шланг 4 соединительной муфтой 8 стыкуется с муфтой 6 крепления шланга на барабане. Шланг 4 заполняется топливом и проверяется на герметичность совместно с местами стыковки на барабане 3. Шланг 4 под давлением топлива укладывается на барабан и агрегат заправки топливом в полете к штатной эксплуатации.

Предложенная конструкция подвесного агрегата заправки топливом в полете обеспечивает:

- надежную и практически штатную укладку шланга на барабане, исключающую изменение формы шланга на барабане и разрушение его герметизирующего слоя;

- длительную сохранность подвесного агрегата без нарушения его консервационной системы и появления наружных утечек топлива.

Данная конструкция прошла с положительным результатом эксплуатационные натурные испытания при хранении и транспортировании.

Изобретение относится к устройствам заправки топливом в полете. Подвесной агрегат заправки топливом в полете содержит соединительную муфту (8) топливного шланга (4), снабженную цилиндрической заглушкой (12) с герметизирующими элементами (13) по наружной поверхности, а в донной ее части (14) установлены ниппель с вентилем (15). Цилиндрическая заглушка (12) установлена внутри герметизирующей втулки (10) соединительной муфты (8). Муфта (6) крепления топливного шланга на барабане снабжена ступенчатой заглушкой (16). Соединительная муфта (8) с цилиндрической заглушкой (12) устанавливается на внутреннюю резьбу (18) ступенчатой заглушки (16). Наружный торец (14) цилиндрической заглушки (12) соединительной муфты (8) опирается на внутреннюю поверхность торцевой стенки (19) ступенчатой заглушки (16), а ниппель (15) с вентилем проходит за пределы торцевой стенки (19) ступенчатой заглушки (16) через отверстие (20) во внутреннюю полость (21) муфты (6) крепления топливного шланга (4) на барабане (3). Достигается повышение надежности при хранении и транспортировании подвесного агрегата заправки топливом в полете. 3 ил.

Подвесной агрегат заправки топливом в полете, содержащий при хранении и транспортировании шланговую лебедку с барабаном и муфтой крепления топливного шланга на барабане по внутренней резьбе и топливный шланг с соединительной муфтой, имеющий ответную наружную резьбу и герметизирующую втулку внутреннего герметизирующего слоя шланга, отличающийся тем, что соединительная муфта топливного шланга снабжена цилиндрической заглушкой с герметизирующими элементами на наружной поверхности, а в донной ее части установлены ниппель с вентилем, при этом цилиндрическая заглушка установлена внутри герметизирующей втулки соединительной муфты шланга, а муфта крепления топливного шланга на барабане снабжена ступенчатой заглушкой с наружной и внутренней резьбами одного размера и торцевой стенкой с отверстием диаметром, меньшим наружного диаметра цилиндрической заглушки соединительной муфты топливного шланга, при этом ступенчатая заглушка муфты крепления топливного шланга на барабане устанавливается наружной резьбой на внутреннюю резьбу муфты крепления шланга, а соединительная муфта топливного шланга с цилиндрической заглушкой - на внутреннюю резьбу ступенчатой заглушки муфты крепления топливного шланга на барабане, при этом наружный торец цилиндрической заглушки соединительной муфты топливного шланга опирается на внутреннюю поверхность торцевой стенки ступенчатой заглушки муфты крепления топливного шланга на барабане, а ниппель с вентилем проходит за пределы торцевой стенки ступенчатой заглушки муфты крепления шланга на барабане через ее отверстие во внутреннюю полость муфты крепления топливного шланга на барабане, при этом рабочим телом топливного шланга под давлением при транспортировании и хранении является сжатый воздух или нейтральный газ, например азот.