ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА САМОЛЕТА Советский патент 1995 года по МПК B64D37/00 

Изобретение относится к области авиастроения. Известна топливная система самолета, содержащая топливные баки, в каждом из которых расположен предрасходный отсек, в стенках которого установлены обратные клапаны и выполнены отверстия, обеспечивающие в нем заданный уровень топлива, и расходный отсек, в котором размещены насос подкачки и отсек отрицательных перегрузок с другим подкачивающим насосом, а также струйные насосы перекачки топлива в предрасходный и расходный отсеки с трубопроводами подачи активного топлива, подключенные к насосам подкачки.

Недостатками такой системы являются низкая надежность питания двигателя топливом при маневрирования самолета и большие невырабатываемые остатки топлива, в особенности при выключении по какой-либо причине насосов подкачки.

Целью данного изобретения является повышение надежности питания двигателя и уменьшение невырабатываемых остатков в аварийной ситуации.

Поставленная цель достигается тем, что в трубопроводе подачи активного топлива к струйным насосам выполнен изгиб, расположенный ниже уровня отсека отрицательных перегрузок и в изгибе установлен клапан слива отстоя топлива, а в месте подключения трубопровода подачи активного топлива к насосам подкачки размещен общий для всех струйных насосов обратный клапан, а на входных патрубках струйных насосов перекачки топлива из бака в предрасходный отсек, установлены обратные клапаны, а сами струйные насосы размещены на одном уровне с обратными клапанами, установленными в стенке расходного отсека.

На фиг. 1 изображена схема топливной системы; на фиг. 2 размещение трубопроводов в топливном баке.

Топливная система содержит топливный бак 1 с предрасходным отсеком 2 и расходным отсеком 3, в котором размещены электроцентробежные насосы 4 подкачки топлива, один из которых расположен в отсеке отрицательных перегрузок 5.

В нижних точках предрасходного отсека 2 установлены струйный насос 6, перекачивающий топливо в расходный отсек 3, и два струйных насоса 7, перекачивающих топливо из бака 1 в отсек 2, которые установлены на одном уровне с обратными клапанами 8, обеспечивающими поступление топлива из бака в предрасходный отсек самотеком (при неработающих насосах подкачки), в стенках 9 отсека 2 выполнены отверстия 10 на высоте, обеспечивающей в нем выбранный уровень топлива.

На входных патрубках струйных насосов 7 установлены обратные клапаны 11, исключающие переток топлива из предрасходного отсека в бак при неработающих насосах подкачки и дублирующие работу клапанов 8 при поступлении топлива из бака 1 в отсек 2 самотеком.

Насосы 6 и 7 подсоединены к насосам подкачки 4 трубопроводом 12, на котором в месте его подсоединения к насосам подкачки 4 установлен один, общий для всех струйных насосов, обратный клапан 13.

Трубопровод 12 от клапана 13 до разветвления на струйные насосы выполнен с изгибом, расположенным ниже минимального невырабатываемого уровня 14 топлива, (соответствующего уровню борта отсека отрицательных перегрузок 5), при неработающих насосах подкачки на величину столба 15 топлива.

В нижней точке изгиба установлен клапан 16 для стока отстоя из трубопровода подачи активного топлива 12.

Система работает следующим образом.

Насосы подкачки 4, включаемые перед взлетом самолета, забирают из расходного отсека 3 топливо и подают его в двигатель, а также через клапан 13 по трубопроводу 12 к насосам 6 и 7, приводя их в действие.

Струйный насос 6 непрерывно перекачивает топливо из предрасходного отсека 2 в расходный отсек 3, целиком заполняя его в течение всего полета, а насосы 7 перекачивают топливо из бака 1 в отсек 2 и заполняют его до уровня отверстий 10, так как излишек топлива, подаваемый насосами 7, сливается через эти отверстия 10 обратно в бак 1. Наличие необходимого количества топлива, собранного в одном месте (в отсеке 2 и в целиком заполненном отсеке 3), исключает возможность отливов топлива от насосов подкачки 4 при маневрировании самолета и болтанке.

Отсек отрицательных перегрузок 5, установленный на одном из насосов подкачки 4, обеспечивает надежное поступление топлива к этому насосу подкачки при отрицательных перегрузках.

Все эти мероприятия обеспечивают надежное питание двигателей топливом на всех режимах полета. При выключении насосов подкачки 4 (в аварийных случаях) насосы 6 и 7 перестают работать, но и в этом случае топливо не будет растекаться по баку, так как обратные клапаны 11, установленные на входных патрубках насосов 7, препятствуют вытеканию топлива из отсека 2, несмотря на то, что насосы 7 и их выходы расположены ниже уровня топлива в отсеке 2. Возникновение сифона в трубопроводе 12 тоже не представляет опасности, поскольку выходные штуцера этого трубопровода в насосах 7 расположены внутри отсека 2.

При полете самолета с выключенными (в аварийных случаях) насосами подкачки 4 топливо засасывается двигателем через отверстия насосов подкачки 4, а в расходный отсек 3 оно поступает через обратные клапаны 8, расположенные в нижней его части. При этом в трубопроводе подачи топлива в двигатель создается разрежение, обратный клапан 13 закрывается и топливо вырабатывается на двигатель до минимально невырабатываемого остатка, определяемого уровнем борта отсека отрицательных перегрузок 5. Закрытый обратный клапан 13 препятствует в этом случае засасыванию в двигатель воздуха через трубопровод 12, когда выходные штуцера этого трубопровода, находящиеся внутри насосов 6 и 7, оголяются по мере понижения уровня топлива или в результате его колебаний при болтанке или маневрах самолета.

Если при полете самолета с неработающими насосами подкачки 4 обратный клапан 13 почему-либо не закроется, то выработка топлива будет производиться не до уровня выходных штуцеров трубопровода 12, а до минимально невырабатываемого уровня 14, обусловленного высотой отсека отрицательных перегрузок 5, что обеспечивается тем, что изгиб трубопровода 12 заглублен под уровень 14, на величину столба 15, который обеспечивает разрежение в магистрали подачи активного топлива у клапана 13 большее, чем разрежение в этом месте от расхода топлива, идущего на двигатель.

Это достигается подбором сечений гидравлической магистрали от насоса 4 до клапана 13 в зависимости от конструктивной величины столба топлива 15.

Таким образом, наличие или отсутствие в системе обратного клапана 13 не влияет на величину невырабатываемых остатков топлива в баке при неработающих насосах подкачки 4.

В результате применения данного устройства сокращаются длины трубопроводов в системе, уменьшается количество обратных клапанов, упрощается конструкция, снижается вес, увеличивается надежность системы, а невырабатываемые остатки сводятся к минимуму и не зависят от отказа в системе подачи активного топлива, а зависят только от величины отсека отрицательных перегрузок.

ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА САМОЛЕТА, содержащая топливные баки, в каждом из которых расположены предрасходный отсек, в стенках которого установлены обратные клапаны и выполнены отверстия, обеспечивающие в нем заданный уровень топлива, и расходный отсек, в котором размещены насос подкачки и отсек отрицательных перегрузок с другим подкачивающим насосом, а также струйные насосы перекачки топлива в предрасходный и расходный отсеки с трубопроводами подачи активного топлива, подключенными к насосам подкачки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности питания двигателя и уменьшения невырабатываемых остатков в аварийной ситуации, в трубопроводе подачи активного топлива к струйным насосам выполнен изгиб, расположенный ниже уровня отсека отрицательных перегрузок, и в изгибе установлен клапан слива отстоя топлива, а в месте подключения трубопровода подачи активного топлива к насосам подкачки размещен общий для всех струйных насосов обратный клапан и на входных патрубках струйных насосов перекачки топлива из бака в предрасходный отсек установлены обратные клапаны, а сами струйные насосы размещены на одном уровне с обратными клапанами, установленными в стенке расходного отсека.