Система перекачки топлива Советский патент 1986 года по МПК B64D37/00 

Изобретение относится к области топливных систем летательных аппаратов.

Известны системы перекачки топлива с использованием для перекачки топлива струйных насосQB, питаемых активным топливом от линии давления подкачивающего центробежного насоса

Их недостатком является отсутствие регуляторов расхода в линии перекачки, что снижает надежность системы.

Наиболее близким прототипом изобретения является система перекачки топлива с регуляторами расхода струйных насосов в виде кранов управления установленных в линии питания струйных насосов активным топливом.

Основной недостаток описанной выше системы состоит в том, что топливо из каждого дополнительного бака перекачивается в расходный бак с помощью струйных насосов, установленных в каждом из дополнительных

I

баков. Это приводит к увеличению количества агрегатов, уменьшению надежности и увеличению веса системы, усложнению монтажей.

Наличие у каждого струйного насоса отдельной магистрали активного топлива также усложняет систему и увеличивает ее вес.

Другим недостатком описанной системы является большая протяженность магистралей находящихся под давлением топлива (магистрали перекачки и магистрали активного топлива) . Это вызьшает большие гидравлические потери в трубопроводах, увеличивает энергозатраты и приводит к потерям топлива и возникновению пожара при повреждении любой магистрали.

Целью изобретения является улучшение весовых и энергетических характеристик системы и обеспечение одновременной перекачки топлива из всех дополнительных баков.

Цель достигается тем, что струйные насосы установлены вне дополнительных баков в местах вьпсода магистрали активного топлива из расходного бака и свяганы с дополнительными баками трубопроводами линии всасывания,на конце которых установлены пош1авковые отсечные клапаны.

Принципиальная схема системы перекачки топлива показана на чертеже .

Система перекачки топлива состоит из расходного 1 и дополнительных 2,3,4,5 баков, электроприводного центробежного насоса 6, установленного в расходном баке 1 и 1 одкачивающего топливо по магистралям 7,8 к

двигателям (на фиг. двигатели не

показаны), а по магистрали 9 к гидрокрану 10 управления перекачкой. Топливо поступает к подпружиненному клапану Т1 гидроклапана 10 по магистрали 12 активного топлива, а по магистрали 13 включения системы перекачки с установленным на ней электроуправляемым краном 14 к рабочей камере гидрокрана 10. Диафрагма 15 (поршень) со штоком разделяет рабочую камеру гидрокрана 10 на две полости А и В, соединенные через дроссель 16.

Полость Б гидрокрана 10 магистралью 17 автоматического управления соединена с поплавковым клапаном 18 уровня, установленным в расходном баке 1.

Струйные насосы 19, 20 откачивают топливо из дополнительных баков 2,3,4,5 через топливозаборники 21, 22,23,24 с установленными на них поплавковыми клапанами 25 и далее по магистралям 26,27 откачки через струйные насосы 19, 20 и трубопроводы 28, 29 в расходный бак 1.

В начале работы расходный бак 1 заполнен топливом. Подкачивающий насос 6, имеющий избыточную производительность, подает топливо по магистралям 7,8 к двигателям, по магистралям 9,12 к клапану 11 гидрокрана 10, а по магистрали 13 к электроуправляемому крану 14. При включении системы перекачки и открытии крана.14 топливо поступает по магистрали 13 и открытый кран 14 в полость А гидрокрана, а через дроссель 16 в полость В. Дроссель 16, имеющий малое проходное сечение, обеспечивает незначительный расход топлива в магистрали автоматического зшравления.

Поплавковый клапан 18 уровня полностью перекрывает магистраль 17 (бак 1 - полон), слива топлива из полости В гидрокрана 10 нет, поэтому давление топлива в полостях А и

В гидрокрана 10 выравнивается, а пружина клапана 11 удерживает его в закрытом положении. Активное топливо из магистрали 12 к струйным насосам 19,20 не поступает и откачка топлива из дополнительных баков 2,3,4,5 - не ведется.

По мере выработки топлива из расходного бака 1 - при незначительном, выбираемом конструктивно, падении уровня топлива в этом баке - клапан 18 приоткрывается и сообщает полость В гидрокрана 10 через магистраль 17 (;о сливом в расходный бак 1.

Давление топлива в полости В гид- рокрана 10 уменьшится на величину перепада давления на дросселе 16. Диафрагма 15 под действием силы, возникающей за счет перепада давлений между полостями А и В, преодолевая сопротивление пружины клапана 11 переместится влево и своим штоком приоткроет клапан 11.

Активное топливо по магистрали 12 и приоткрытый клапан 11 поступает к соплам струйных насосов 19,20 и, выходя из них с большой скоростью, создает разрежение в магистралях откачки 26,27.

Струйные насосы 19,20 отсасывают из магистралей 26,27 воздух и начинают .откачивать топливо из дополнительных баков 2,3,4,5.

Через заборники топлива 21,22,23, 24 с открытыми поплавковыми клапанами 25 по магистралям 26,27 откачки через сами струйные насосы 19,20 и трубопроводы 28,29 топливо поступает в расходный бак 1.

Струйные насосы 19,20, имеющие одинаковые геометрические размеры, питаются от одной магистрали 12 активного топлива, поэтому скорости откачки топлива из дополнительных баков 2,3,4,5 по магистралям 26,27 будут равны, следовательно, и количество топлива, откачиваемого из групп дополнительных баков, будет одинаково. Выработка топлива из симметрично расположенных групп дополнительных баков осуществляется одновременно и равномерно.

Производительность струйных насосов 19,20 превьшает максимальные рас ходы топлива двигателя, поэтому уровень топлива в баке 1 начнет повышаться .

Поплавковый клапан 18 уровня приоткрывает магистраль 17 автоматического управления, количество топлива, сливаемого из полости В гидрокрана 10j уменьшится, что приведет к уменьшению перепада давления между полостями А и. В.

Сила, действующая на диафрагму 15 слева, увеличится. Пружина переместит клапан 11 влево, что приведет к уменьшению проходного сечения клапана 11. Количество активного топлива, поступающего по магистрали 12 через клапан 11 к соплам струйных насосов уменьшится, соответственно уменьшится и количество топлива, откачиваемого струйными насосами из дополнительных баков 2,3,4,5.

При неработающих двигателях (нет расхода топлива из бака 1 по магистрали 8), уровень топлива в баке 1 повысится до его полного заполнения. Поплавковьй клапан 18 полностью перекроет магистраль 17 автоматического управления. Слив топлива из полости В гидрокрана 10 прекратится, давление в полостях А и В сравняется и пружины полностью закроет клапан 11.

Перекачка топлива из дополнительных баков 2,3,4,5 прекращается.

Таким образом гидрокран 10, работая совместно с поплавковым клапаном 18 уровня, автоматически изменяет подачу активного топлива к соплам струйных насосов 19,20 (в зависимости от расходов топлива на двигатели), а соответственно изменяет и количество топлива, откачиваемого из дополнительных баков. Уровень топлива в баке.. 1 поддерживается постоянным (бак 1 - полон) вплоть до полной выработки топлива из дополнительных баков 2,3,4,5.

Уровни топлива в дополнительных баках 2,3,4,5, имеющих в общем случае разные объемы, установленных на разной высоте, отличающихся длиной заборников, будут понижаться с различной скоростью.

В зависимости от уровней топлива в дополнительных баках 2,3,4,5 попавковые клапаны 25, установленные на топливозаборниках 21,22,23,24 этих баков, будут в различной степени дросселировать вход топлива в заборники 21,22,23,24, тем самым будут вьфавнивать уровни топлива в дополнительных баках.

При полной выработке топлива, например, из дополнительного бака 3, поплавковый клапан 25 закроет заборник 22. Топливо из дополнительного бака 2 будет перекачиваться в расходный бак 1 с большей скоростью, так как вся мощность струйного насоса 1 9 будет расходиться только на откачку Из этого бака.

При полной выработке топлива из дополнительного бака 2 поплавковый клапан 25 закроет заборник 21, что не допустит попадания воздуха в систему.

В предлагаемой системе два струйных насоса могут одновременно перекачивать топливо из любого количества дополнительных баков, при этом изменяется только количество и длина заборников, а также количество поплавковых клапанов.

В качестве дополнительных баков могут быть использованы как внутрифюзеляжные, так и подвесные крыльевые топливные баки.

Б последнем случае необходимо для обеспечения возможности сброса баков ввести на топливозаборниках известные клапаны разъема.

г

При повреждении магистралей откачки, имеющих наибтольшую длину, перека 1иваемое топливо, находящееся под разрежением, не будет проливаться из трубопроводов, так как при разгерметизации магистралей откачки автоматически прекращается.перекачка топлива из дополнительных баков (струйные насосы не работают).

Протяженность магистрали активно го топлива не велика, поэтому вероятность повреждения этой магистрали очень мала.

Магистрали перекачки в предлагаемой системе практически отсутствуют, поэтому пожаробезопасность этой системы значительно выше, чем у систем,

в которых перекачка топлива из дополнительных баков ведется под давлением.

Применение системы перекачки топлива на летательных аппаратах с дополнительными баками позволит уменьшить количество и вес трубопроводов и агрегатов, упростить монтажи и одновременно и полностью вырабатывать топливо из дополнительных баков, поддерживать определенный уровень топлива в расходном баке.

Одновременная выработка из дополнительных баков сохраняет центровку летательного аппарата.

Использование предлагаемой системы на летательных аппаратах, имею1цих два и более двигателей, а соответственно два или более подкачивающих, насоса, обладающих избыточной производительностью, необходимой для питания двух двигателей при .отказе одного, из подкачивакицих насосов, позволяет использовать имекхцуюся избыточную мощность от насосов, подкачивающих топливо к двигателям.

Уровень топлива в расходном баке поддерживается гидрокраном, изменяющим совместно с поплавковым клапаном уровня подачу активного топлива к

струйным насосам.

СИСТЕМА ПЕРЕКАЧКИ ТОПЛИВА, содержащая расходный и несколько до- :полнительных баков, подкачивающий насос и струйные насосы перекачкитоплива из дополнительных бако^, в линии питания активным топливом которых установлен, гидрокран управления перекачкой, с поплавковым краном поддержания заданного уровня топлива расходного бака в его сливной линии, отличающаяся тем, что, с целью улучшения весовых и энергетических характеристик системы и обеспечения одновременной перекачки топлива из всех дополнительных баков, струйные насосы установлены вне дйполнительных баков, в местах выхода магистрали активного топлива из расходного бака и связаны с дополнительными баками трубопроводами линии всасывания, на конце которых установлены поплавковые отсечные клапаны.i(Яа24212525елсо СО 4:^Осл