КОМПЛЕКС ГРУППОВОЙ ЗАПРАВКИ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ТОПЛИВОМ Российский патент 2023 года по МПК B64F1/28 B60S5/02 

Заявляемое устройство групповой заправки летательных аппаратов топливом относится к области средств приема, хранения, подготовки и выдачи топлива для заправки нескольких летательных аппаратов одновременно, а именно к комплексу оборудования складов авиационного топлива на аэродромах и вертодромах, с возможностью непосредственной заправки летательных аппаратов.

В настоящее время в Российской Федерации для целей заправки горючим летательных аппаратов непосредственно в бак применяются следующие основные устройства. Аэродромный топливозаправщик на базе автомобиля с резервуаром и оборудованием выдачи топлива, размещенными на автомобиле либо на полуприцепе или на прицепе, получающий топливо из расходного резервуара склада авиатоплива. Стационарный (аэродромный) склад выдачи топлива с системой централизованной заправки для заправки летательных аппаратов через стационарные пункты выдачи в месте заправки, контейнерные авиационные заправочные модули для стационарной установки с горизонтальным цилиндрическим резервуаром и оборудованием, установленным внутри стандартного ISO-контейнера. Также могут использоваться мобильные или стационарные фильтрующе-перекачивающие агрегаты фильтрации топлива для заправки летательных аппаратов из внешних резервуаров, в т.ч. бочек.

При этом, классическая система заправки летательных аппаратов авиационным топливом содержит в себе следующие обязательные компоненты: резервуары для приема авиационного топлива (отстойные резервуары) с системой перекачки и фильтрования топлива перед приемом; линии перекачки топлива с промежуточным фильтрованием из отстойных резервуаров в расходные; расходные резервуары для выдачи подготовленного авиационного топлива в средство заправки либо непосредственно в летательный аппарат, с системой фильтрования, водоотделения, перекачки, учета выдаваемого топлива и, при необходимости, дозированного добавления в топливо специальных присадок, в частности противоводокристаллизационной жидкости (далее ПВКЖ). Таким образом, для выполнения задач по заправке топливом летательных аппаратов создаются либо стационарные аэродромные заправочные комплексы, либо комбинации указанных выше с использованием внешних резервуаров и т.д.

Основным недостатком всех этих устройств является то, что для выполнения полноценного комплекса мероприятий по приему, фильтрованию, хранению, выдаче и учету авиационного топлива требуется производить капитальные работы по строительству стационарного склада авиационного топлива, иметь подключение к внешним энергосетям, производить прокладку трубопроводов, устанавливать дополнительное технологическое оборудование для фильтрования, водоотделения, перекачки, добавления ПВКЖ, учета топлива, осуществлять мероприятия по пожарной безопасности и молниезащите всего оборудования. Это является экономически нецелесообразным или даже невозможным при организации системы авиатопливообеспечения летательных аппаратов на временных аэродромах в разных регионах, например, Крайнего Севера, на площадках «подскока», на аэродромах сельхозавиации, на авиационных участках автомобильных дорог, особенно при необходимости организовать полный цикл авиатопливообеспечения в короткие сроки, после чего переместить с минимальными затратами и сроками данное оборудование на новое место.

Из уровня техники известны мобильные заправщики, в частности из патента Российской Федерации на полезную модель №157746. Данный патент описывает передвижной топливораздаточный модуль, содержащий соединенные между собой трубопроводы приема и выдачи топлива, закрепленные на опорной раме, установленной на шасси на колесной опоре, во внутреннем объеме кузова, где трубопровод приема, выполненный в виде приемного коллектора, содержащего на входе приемный штуцер, с возможностью его соединения с внешним топливным резервуаром, и соединенный с коллектором трубопровод выдачи топлива с обеспечением возможности прохождения топлива со входа коллектора на выход раздаточного пистолета.

Данное устройство фактически является передвижным коллектором с раздаточными шлангами и счетчиками жидкости, предназначенное для одновременной заправки нескольких летательных аппаратов топливом от внешней цистерны, но она не обеспечивают полноценную работу аналогично складу авиационного топлива со всем функционалом по его приему, хранению, очистке, перекачке, учету и выдачи в самолет или вертолет, или в иные устройства.

Задачей заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. создание полноценного склада авиационного топлива со всем необходимым функционалом и с функцией заправки летальных аппаратов, при этом выполнением его мобильным.

Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств мобильных полнофункциональных устройств заправки летательных аппаратов, характеризующихся возможностью ускоренного развертывания полного комплекса средств топливообеспечения для заправки летательных аппаратов топливом, оперативного свертывания и релокации, а также расширенными возможностями эксплуатации в различных климатических зонах.

Комплекс (комплект) групповой заправки летательных аппаратов топливом (КГЗЛАТ), состоящий из основного и по меньшей мере одного вспомогательного модуля, выполненных в формате стандартных 20-футовых контейнеров с угловыми ISO-фитингами для погрузки и разгрузки,

где основной модуль состоит из корпуса с несущей рамой с двумя расходными резервуарами для временного хранения и выдачи очищенного топлива и с технологическими отсеками для оборудования, и содержит:

технологическое оборудование для приема топлива из средств транспортировки, очистки его от загрязнений, перекачки с учетом количества перекаченного топлива в один или несколько отстойных резервуаров в вспомогательных модулях, перекачки с очисткой и учетом перекаченного топлива из отстойных резервуаров в вспомогательных модулях в расходные резервуары основного модуля,

оборудование выдачи топлива, снабженное средствами учета количества выдаваемого топлива,

оборудование приема, хранения, очистки, дозированной выдачи противоводокристаллизационной жидкости в поток выдаваемого топлива,

систему контроля и управления оборудованием, включающую в себя контроль уровня топлива в резервуарах и управление насосами, систему энергообеспечения на базе дизельного генератора с блоками управления и автоматики, в том числе с комплексом оборудования подогрева генератора для запуска в условиях низких температур,

по меньшей мере один вспомогательный модуль, состоящий из корпуса с несущей рамой с технологическими отсеками и с по меньшей мере одним отстойным резервуаром, выполненным с возможностью приема и выдачи топлива через технологическое оборудование и трубопроводы основного модуля, и собственные трубопроводы с запорной арматурой,

при этом резервуары основного и вспомогательного модуля выполнены в виде емкостей «чемоданного» типа корпусом которых является непосредственно корпус соответствующего модуля с двойными стенками, оборудованными системой контроля целостности межстенного пространства вакуумным методом, и оба модуля снабжены автоматической системой пожарной безопасности, заземления, выравнивания потенциалов и молниезащитой.

Комплекс групповой заправки летательных аппаратов топливом так же дополнительно снабжен вспомогательным оборудованием, а именно лестницами, защитным ограждением, держателями для раздаточных пистолетов на месте заправки и устройством для ручной погрузки-разгрузки модулей в кузов автомобиля, например, выполненным в виде реечного подъемника.

В рамках данного изобретения под термином «чемоданный» понимается резервуар в форме параллепипеда верхняя и нижняя часть которого выполнены с небольшими скосами. Такая конструкция делает его сходным по форме с саквояжем или чемоданом, что позволяет максимально использовать все пространство модуля.

Резервуары выполняются двустенными и снабжены системой контроля целостности межстенного пространства вакуумным методом.

Оборудование выдачи топлива основного модуля выполнено с возможностью одновременного обслуживания двух летательных аппаратов через раздаточные рукава или выдачи подготовленного топлива в автомобильные авиатопливозаправщики (АТЗ). При этом выдаваемое топливо имеет необходимую для летательного аппарата степень очистки и водоотделения с добавлением, при необходимости, в поток топлива противоводокристаллизационной жидкости.

Все технологическое оборудование КГЗЛАТ, предназначенное для приема топлива, очистки, перекачки, выдачи снабжено системами трубопроводов с запорной арматурой.

КГЗЛАТ предназначен для эксплуатации при температурах окружающего воздуха от минус 45 до плюс 50 градусов Цельсия, а также при относительной влажности воздуха до 98% при температуре до плюс 25 градусов Цельсия, скорости ветра у поверхности земли до 20 м/с, осадках в виде снега и дождя с максимальной интенсивностью 15 мм/мин и в районах, расположенных на высоте до 4500 м над уровнем моря.

На представленных рисунках демонстрируется частный случай выполнения заявляемого устройства без ограничения его объема

Фиг. 1 - общий вид КГЗЛАТ в рабочем состоянии,

Фиг. 2 - общий вид основного модуля КГЗЛАТ спереди,

Фиг. 3 - общий вид основного модуля КГЗЛАТ сзади,

Фиг. 4 - общий вид вспомогательного модуля КГЗЛАТ спереди,

Фиг. 5 - общий вид вспомогательного модуля КГЗЛАТ сзади.

На фигуре 1 представлен общий вид КГЗЛАТ в рабочем состоянии, без развертывания раздаточных рукавов, с открытыми технологическими нишами.

Основной модуль 19 КГЗЛАТ (фигура 2, фигура 3) содержит резервуарные емкости основного модуля 1; ниши оборудования резервуаров 2; нишу приема и перекачки авиатоплива 3; ниши выдачи авиатоплива 4; энергетическую нишу 5; молниеприемники 6; дыхательные реверсивные клапана с силикагелем баков противоводокристаллизационной жидкости 7; линию трубопровода с запорной арматурой и быстросъемным соединением системы приема авиатоплива в резервуар вспомогательного модуля 8; линия трубопровода с запорной арматурой и быстросъемным соединением системы выдачи авиатоплива из резервуара вспомогательного модуля 9; устройство ручного запуска автоматической системы пожаротушения 10; угловые фитинги (ISO) для проведения погрузочно-разгрузочных работ и установки КГЗЛАТ на местности 11; ребра жесткости, с размещенными в них дыхательными трубами (в транспортном положении) 12; устройства (крепежное болтовое соединение) подсоединения заземляющих проводников с присоединенными глубинными заземлителями 13; линия трубопровода перекачки авиатоплива между резервуарами основного модуля КГЗЛАТ с запорной арматурой 14; фланцы для установки дыхательной трубы 15; дверные стопоры 16 (А - в транспортном положении, Б - при фиксации дверей, крышек технологических отсеков (ниш)); лестницы для подъема на крышу модуля 17; ниша крепления подъемника реечного с редуктором (в транспортном положении) 18.

Вспомогательный модуль 20 (фигура 4, фигура 5) содержит резервуарную емкость вспомогательного модуля 21; нишу оборудования резервуара 22; технологическую нишу 23; молниеприемники 24; линию трубопровода с запорной арматурой и быстросъемными соединениями системы приема авиатоплива в резервуар вспомогательного модуля 25; линию трубопровода с запорной арматурой и быстросъемными соединениями системы выдачи авиатоплива из резервуара вспомогательного модуля 26; угловые фитинги (ISO) для проведения погрузочно-разгрузочных работ и установки КГЗЛАТ на местности 27; ребра жесткости, с размещенными в них рукавами напорно-всасывающими для соединения с системой трубопроводов основного модуля (в транспортном положении) 28; устройства (крепежное болтовое соединение) подсоединения заземляющих проводников с присоединенными глубинными заземлителями 29; пневмоклапан дыхательный реверсивный 30; дверные стопоры 31 (А - в транспортном положении, Б - при фиксации дверей, крышек технологических отсеков (ниш); лестница для подъема на крышу модуля 32; межстенный контроллер вакуума 33; ниша крепления подъемника реечного с редуктором 34 (в транспортном положении); ящики 35 с запасными частями, инструментами и прочими принадлежностями (ЗИП).

Работает устройство следующим образом. КГЗЛАТ может перевозиться без топлива в резервуарах как обычные 20-футовые контейнеры различными видами транспорта, например, автомобильным - в кузове или на прицепе или полуприцепе, железнодорожным - на платформе или в вагоне, речным и морским - на палубе или в трюме, авиационным - в вертолете МИ-26 или самолете ИЛ-76. На место эксплуатации обычно доставляется грузовыми автомобилями, с которых может быть установлен на грунт с помощью крана, путем захвата за фитинги 11 и 27, либо вручную, входящими в комплект подъемниками реечного типа находящихся в нишах 18, 34 и в ящиках ЗИП 35.

После установки на месте эксплуатации модули КГЗЛАТ соединяются между собой входящими в комплект каждого вспомогательного модуля напорно-всасывающими рукавами находящихся в ребрах жесткости 28 для перекачки топлива между резервуарами, соединяются электрическим кабелем, молниеотводы 6 и 24 каждого модуля выдвигаются в рабочее положение, устанавливается система заземления находящаяся в ящиках ЗРИТ 35 и соединяется с модулями в местах 13 и 29. На основном модуле устанавливаются трубы с дыхательными клапанами находящиеся в ребрах 12 на фланцы 15. На крышах обоих модулей устанавливается защитное ограждение находящееся в ящиках ЗИП 35. Производится проверка всех устройств и подключение к внешнему источнику энергии, либо запуск генераторной установки в энергетической нише 5. КГЗЛАТ готова к работе по приему топлива.

Время разгрузки и подготовки к эксплуатации составляет от получаса до двух часов.

Прием топлива из средства транспортировки, например, из автоцистерны, автотопливозаправщика (АТЗ) или топливозаправщика авиационного (ТЗА), осуществляется путем присоединения этого средства его напорно-раздаточным рукавом к быстроразъемному соединению трубопровода в нише приема и перекачки топлива 3 в основном модуле 19, затем насосом КГЗЛАТ через фильтр, счетчик, трубопроводы 8, 25 и соединительный напорно-всасывающий рукав топливо перекачивается с учетом и фильтрованием в отстойный резервуар 21 вспомогательного модуля 20.

После отстоя топлива в резервуаре 21 вспомогательного модуля, слива подтоварной воды из него, отбора проб, проведения лабораторного анализа и получения положительного заключения - топливо перекачивается через то же оборудование в нише приема и перекачки топлива 3 основного модуля 19 в один (или оба, по очереди) расходный резервуар 1 основного модуля 19, с фильтрованием и учетом при перекачке.

После отстоя топлива, слива подтоварной воды из расходного или расходных резервуаров 1, отбора проб и проведения проверки, топливо считается допущенным к заправке летательного аппарата.

При заправке летательного аппарата непосредственно «в крыло», на месте осуществления заправки летательного аппарата устанавливаются держатели для раздаточного пистолета, находящиеся в ящиках ЗИП 35, из ниш выдачи топлива 4 основного модуля 19 разматываются раздаточные рукава с барабанов и пистолеты устанавливаются в держатели возле летательного аппарата. Заправка летательного аппарата осуществляется через технологическое оборудование ниш выдачи авиатоплива 4 основного модуля 19, с фильтрованием, водоотделением, учетом и, при необходимости, дозированным введением ПВКЖ в поток топлива, при этом ПВКЖ должна быть предварительно, на этапе отстаивания топлива, залита в баки для хранения ПВКЖ с дыхательными клапанами 7 в нишах выдачи топлива 4 основного модуля 19 ручным насосом, входящим в комплект каждой линии ПВКЖ.

Заправка летательного аппарата может производиться одновременно с двух ниш выдачи авиатоплива 4 основного модуля 19.

Для выдачи подготовленного авиатоплива в АТЗ или ТЗА он присоединяется своим напорно-всасывающим рукавом к быстроразъемному соединению в нише выдачи авиатоплива 4 и процедура повторяется так же, как для заправки летательного аппарата, но без использования раздаточного рукава с пистолетом.

После окончания заправки летательного аппарата от раздаточных рукавов отсоединяются заправочные пистолеты при помощи быстроразъемных соединений, рукава через специальный переходник присоединяются к оборудованию ниши приема и перекачки топлива 3, и топливо из них выкачивается обратно в расходные резервуары 1, освобождая, таким образом раздаточные рукава от остатков топлива, что позволяет их свернуть на барабаны. Если в раздаточных рукавах оставалось топливо с ПВКЖ, то оно выкачивается через шланг, присоединяемый к трубопроводу в нише приема и перекачки топлива 3 в дополнительные резервуары на дверях ниш выдачи авиатоплива 4 для его временного хранения и дальнейшей утилизации.

При проведении заправки летательного аппарата постоянно производится контроль уровня топлива в расходных резервуарах 1, и при его уменьшении до критических значений он пополняется путем дополнительной перекачки топлива из отстойного резервуара 21 вспомогательного модуля 20.

Для приведения КГЗЛАТ в транспортное состояние и подготовки к транспортировке производится слив остатков топлива в средство транспортировки из всех резервуаров через оборудование ниши приема и перекачки топлива 3, после чего ручными насосами систем слива подтоварной воды находящихся в технологической нише 23 вспомогательного модуля 20 и нишах выдачи авиатоплива 4 основного модуля 19 сливаются остатки из резервуаров 21 вспомогательного модуля 20 и 1 основного модуля 19, сливаются остатки топлива с ПВКЖ из резервуаров на дверях в нишах выдачи авиатоплива 4, скручиваются раздаточные рукава, снимаются дыхательные трубы с фланцев 15 резервуаров 1 основного модуля 20, укладываются в ребра жесткости 12 для перевозки, складываются молниеотводы 6 и 24 в свои корпуса, демонтируется и отсоединяется от мест крепления 13 и 29 система заземления, укладывается в ящик ЗИП 35, снимаются напорно-всасывающие рукава соединяющие вспомогательный 20 и основной модуль 19 с укладкой в транспортные ниши 28, включая электрический кабель, убираются защитные ограждения и прочее оборудование в ящики ЗИП 35, снимаются дверные стопоры 16 и 31 и устанавливаются в транспортное положение «А», двери ниш 3,4,5,23 и крышки отсеков 2 и 22 запираются, и КГЗЛАТ готов к транспортировке путем погрузки на автомобиль с помощью крана или ручного реечного подъемника.

Время полного сворачивания КГЗЛАТ и готовности к транспортировке составляет от одного до двух часов.

Комплект групповой заправки летательных аппаратов топливом выполненный в виде двух или более, при необходимости модулей контейнерного типа формата 20-футового контейнера типа 1С, выполненного по ГОСТ 18477-79 с угловыми ISO-фитингами, включает в себя все необходимое оборудование для выполнения полного цикла операций по приему, хранению, фильтрованию, водоотделению, учету и выдаче авиатоплива в летательные аппараты, с возможностью одновременной заправки двух летательных аппаратов в «крыло» или двух средств транспортировки топлива типа ТЗА или АТЗ, в т.ч. с дозированным вводом ПВКЖ в поток топлива.

При этом КГЗЛАТ может быть установлен на грунте без осуществления строительных работ, имеет собственные системы энергообеспечения, пожарной безопасности, молниезащиты и заземления. Время развертывания-свертывания КГЗЛАТ составляет не более 2-х часов с момента начала работ.

Таким образом, КГЗЛАТ является полноценным, мобильным, быстроразвертываемым комплексом авиатопливообеспечения с полноценным складом авиатоплива с возможностью одновременной заправки двух летательных аппаратов на полевых аэродромах, временных площадках, авиационных участках дорог (АУД) и в подобных местах, не требующим проведения строительных работ или привлечения дополнительной техники и ресурсов, в т.ч. энергетических, и позволяющим эксплуатировать его в различных климатических зонах.

Изобретение относится к средствам приема, хранения, подготовки и выдачи топлива для заправки летательных аппаратов. Комплекс групповой заправки летательных аппаратов топливом состоит из основного (19) и вспомогательного (20) модулей. Основной модуль (19) состоит из корпуса с несущей рамой с расходными резервуарами для временного хранения и выдачи очищенного топлива и с технологическими отсеками для оборудования. Вспомогательный модуль (20) состоит из корпуса с несущей рамой с технологическими отсеками и с по меньшей мере одним отстойным резервуаром, выполненным с возможностью приема и выдачи топлива через технологическое оборудование и трубопроводы основного модуля, и собственные трубопроводы с запорной арматурой. Резервуары основного и вспомогательного модулей выполнены в виде емкостей чемоданного типа, корпусом которых является непосредственно корпус соответствующего модуля с двойными стенками, оборудованными системой контроля целостности межстенного пространства вакуумным методом, и оба модуля снабжены автоматической системой пожарной безопасности, заземления, выравнивания потенциалов и молниезащитой. Достигается ускорение развертывания средств топливообеспечения, свертывания и релокации, а также возможность расширения эксплуатации в различных климатических зонах. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Комплекс групповой заправки летательных аппаратов топливом (КГЗЛАТ), состоящий из основного и по меньшей мере одного вспомогательного модулей, выполненных в формате стандартных 20-футовых контейнеров с угловыми ISO-фитингами для погрузки и разгрузки,

где основной модуль состоит из корпуса с несущей рамой с двумя расходными резервуарами для временного хранения и выдачи очищенного топлива и с технологическими отсеками для оборудования, и содержит:

технологическое оборудование для приема топлива из средств транспортировки, очистки его от загрязнений, перекачки с учетом количества перекаченного топлива в один или несколько отстойных резервуаров в вспомогательных модулях, перекачки с очисткой и учетом перекаченного топлива из отстойных резервуаров в вспомогательных модулях в расходные резервуары основного модуля, оборудование выдачи топлива, снабженное средствами учета количества выдаваемого топлива, оборудование приема, хранения, очистки, дозированной выдачи противоводокристаллизационной жидкости в поток выдаваемого топлива, систему контроля и управления оборудованием, включающую в себя контроль уровня топлива в резервуарах и управление насосами, систему энергообеспечения на базе дизельного генератора с блоками управления и автоматики, в том числе с комплексом оборудования подогрева генератора для запуска в условиях низких температур,

где по меньшей мере один вспомогательный модуль, состоящий из корпуса с несущей рамой с технологическими отсеками и с по меньшей мере одним отстойным резервуаром, выполненным с возможностью приема и выдачи топлива через технологическое оборудование и трубопроводы основного модуля, и собственные трубопроводы с запорной арматурой,

при этом резервуары основного и вспомогательного модулей выполнены в виде емкостей чемоданного типа с двойными стенками, корпусом которых является корпус соответствующего модуля, оборудованными системой контроля целостности межстенного пространства вакуумным методом, и оба модуля снабжены автоматической системой пожарной безопасности, заземления, выравнивания потенциалов и молниезащитой.

2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен вспомогательным оборудованием, выбранным из группы, включающей лестницы, защитные ограждения, держатели для раздаточных пистолетов на месте заправки и устройства для ручной погрузки-разгрузки модулей в кузов автомобиля.

3. Комплекс по п. 2, отличающийся тем, что устройства для ручной погрузки-разгрузки модулей в кузов автомобиля выполнены в виде реечного подъемника.

4. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что резервуары основного и вспомогательного модулей выполнены в форме параллелепипеда, верхняя и нижняя часть которого выполнены со скосами.

5. Комплекс по п. 4, отличающийся тем, что резервуары основного и вспомогательного модулей выполнены двустенными и снабжены системой контроля целостности межстенного пространства вакуумным методом.

6. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью одновременного обслуживания двух летательных аппаратов через раздаточные рукава или выдачи подготовленного топлива в автомобильные авиатопливозаправщики.

7. Комплекс по п. 6, отличающийся тем, что выполнен с возможностью добавления в поток топлива противоводокристаллизационной жидкости.