Размещение баков на борту ЛА

Объемное количество топлива Ет, которое должно быть помещена в баки, равно

Ет = Gт / γ +Ен.о + Еисп

где Ет — вес топлива, необходимый для полета с заданной макси­мальной дальностью и продолжительностью с учетом навигационного запаса не менее чем на 1 ч полета

γ — наименьший удельный вес топлива (при температуре 45° С;)

Ен.о — невырабатываемый остаток топлива;

Еисп — потери на испарение топлива в атмосферу.

Невырабатываемый остаток топлива возникает вследствие кон­структивных особенностей расположения ПНЛ на баке или внутри его. При расположении насосов на стенках баков невырабатывае­мый остаток топлива увеличивается, но не должен превышать 1 % от общего количества топлива.

Потери на испарение зависят от сорта топлива, времени полета и конструкции наружных патрубков дренажных трубопроводов. У керосина эти потери составляют примерно 0,2—0,5% от перво­начального количества на 1 ч полета. Общий объем баков

E_б=E_т+ ΔE_к+ΔE_с

где ΔE_к —объем баков, занятый агрегатами (датчики топливомеров, подкачивающие насосы, клапаны предельного уровня и слива, внутренний набор и другие конструк­тивные устройства, находящиеся внутри бака). Ориен­тировочно можно считать, что A£„ составляет 2—3% от общего объема;

ΔE_с— свободный объем баков, необходимый для расширения топлива при нагреве (не менее 2% от общего объема баков). Для ориентировочных расчетов можно принять, что общий объем баков E_б=1,05E_т

При значительном количестве топлива для его размещения тре­буются большие баки. Затруднения при монтаже таких баков за­ставляют использовать сравнительно небольшие баки, но число их соответственно увеличивается. Для организации рациональной подачи топлива к двигателям с малыми гидравлическими сопротивлениями, небольшим весом магистралей и для обеспечения необхо­димого диапазона центровки баки объединяют в группы, обычно путем их последовательного соединения (рис. 43). Таким образом, группу баков можно рассматривать как один большой бак с перего­родками.

Бак, на котором установлен подкачивающий насос для подачи топлива к двигателям, называется расходным, а магистраль, ведущая от расходного бака к двигателю, называется заборной. Группы баков (баки) могут, в свою очередь, объединяться параллель­но или последовательно.

2.3.1. Параллельное соединение груп­п баков.

Магистраль подачи топлива с параллельно объединенными груп­пами баков (рис. 44) дает возможность управлять расходом топлива по любой программе. Насос одного бака (одной группы) может работать на режиме, отличном от режима работы насоса другого бака (другой группы). В этом случае обратный клапан, расположенный у насоса с пониженным режимом работы, закроется, обеспечивая выработку топлива только из бака, где работает насос на повышенном режиме. Живучесть топливной системы при такой груп­пировке баков повышается. Для осуществления данной схемы надо располагать ПНЛ в каждой группе баков, что увеличивает вес кон­струкции и требует сложной системы питания.

Рис. 44. Магистрали подачи топлива к двум двигателям с

параллельно объединенными баками (группами баков):

/—баки; 2— подкачивающие насосы; 3—обратные клапаны;

4 и 5— пожарный и перекрестного питания краны

2.3.2 Последовательное соединение груп­п баков.

Магистраль подачи топлива с последовательно объединенными группами баков (рис. 45) выполнена так, что из каждой группы топ­ливо направляется в расходный бак, а из него подается к двигате­лю. Такая схема позволяет снизить вес магистрали, так как требу­ется меньше насосов, сокращается число трубопроводов и можно •применить простую систему управления. Однако наличие расход­ного бака снижает живучесть топливной системы.

В топливных системах, имеющих магистраль подачи топлива с последовательно объединенными группами баков, топливо перелива­ется в расходный бак самотеком или перекачивается насосом. Для обеспечения этих операций предусматриваются переливные и пере­качивающие магистрали. Перекачивающие насосы (ПН) направляют топливо из одного бака в другой с давлением, необходимым только для преодоления сопротивлений на участке перекачки. Поэтому от них требуется меньший перепад давления, чем от ПНЛ. Это снижает вес и потребную мощность. Для предот­вращения переполнения расходного бака в нем монтируется кла­пан предельного уровня поплавкового типа.

Для обеспечения подачи топлива к нескольким двигателям при­меняются автономные, централизованные и комбинированные ма­гистрали. Выбор того или иного способа подачи топлива зависит от компоновки летательного аппарата и числа двигателей.

Рис. 45. Магистрали подачи топлива к двум двигателям с после­довательно объединенными баками (группами баков):

/—баки; 2 и 5 —перекачивающие и подкачивающие насосы; 3— расходные баки; 4 и 6 —предохранительный поплавковый и обратные клапаны;

7 8 и 9— пожарные, объединения баков и перекрестного питания краны

Автономные магистрали (см. рис. 44 и 45) подают топливо к каждому двигателю летательного аппарата от определен­ных групп баков.

Централизованная магистраль (рис. 46) вы­полнена так, что топливо от одного расходного бака (или от несколь­ких баков через многоходовый кран) подается ко всем двигателям.

Комбинированные магистрали представляют собой сочетание автономных и централизованных. На рис. 47 по­казаны комбинированные магистрали, состоящие из двух автоном­ных магистралей (левая и правая), но каждая из них централизованно подает топливо к двум двигателям.

На летательных аппаратах с нечетным числом двигателей подачу топлива к среднему двигателю, обычно расположенному в хвостовой части фюзеляжа, обеспечивают ПНЛ двух автономных маги­стралей. В пределах допусков эти насосы отличаются напорными характеристиками, что может привести к неодинаковой подаче топлива насосами автономных магистралей с последовательно объе­диненными баками к указанному двигателю и в результате—к разным уровням топлива в расходных баках. Аналогичное явление наблюдается при открытии крана перекрестного питания и подаче топлива насосами двух автономных магистралей к одному двигателей. Даже

при одинаковых характеристиках насосов из-за разных гидравлических сопротивлений заборных магистралей расходы топлива по каждой из них будут различными.

Выравнивание уровня топлива в расходных баках автономных магистралей можно осуществить самотеком, путем объединения баков переливной магистралью (см. рис. 45).

Рис. 46. Централизован­ная магистраль подачи топлива к двум двига­телям:

1—баки; 2 и 5—перекачи­вающие и подкачивающий насосы; 3 и 6— запорные и пожарные краны; 4—рас­ходный бак

При достижении определен­ного превышения уровня топлива в одном баке над уровнем топлива в другом и открытом кране 8 объединения баков будет происходить перелив топлива.

Для повышения надежности питания двигателей топливом применяют следующие мероприятия.

Рис. 47. Комбинирован­ные магистрали подачи топлива к четырем дви­гателям:

/—расходные баки; 2—под­качивающие насосы;

3 —об­ратные клапаны; 4 и 5— пожарные и перекрестного питания краны

Дата добавления: 2014-01-04