Управление и контроль топливной системы. Топливная система Схема расположения топливных баков в самолете

Топливная система двигателя предназначена для питания двигателя топливом в процессе запуска и на всех режимах работы. Топливная система двигателя состоит из системы основного топлива и системы пускового топлива.

Топливо на самолете размещено в сообщающихся между собой топливных баках под избыточным давлением 0, 1 кг. на см. кв.

Топливная система самолета обеспечивает подачу топлива из баков к двигателям в заданной последовательности на всех режимах работы самолета и при любом положении его в воздухе. Топливная система включает в себе баки, в которых размещается топливо; агрегаты, устройства и топливопроводы для заправки топливом баков на земле; агрегаты, устройства и трубопроводы, обеспечивающие подачу топлива из баков к двигателям; систему питания двигателей при действии нулевых и отрицательных перегрузок; приборы и устройства для контроля работы топливной системы на земле и в воздухе; агрегаты, устройства и трубопроводы наддува и дренажа топливных баков.

топливо размещается в двух фюзеляжных баках-отсеках - баке №1 (переднем) и баке №2 (заднем), в баке в центроплане, расположенным над баком №2, в крыльевых баках (по одному в каждой консоли). всего в самолете Су-25 5 топливных баков. Под консоли крыла самолета можно установить 4 подвесных топливных бака, по два под каждую консоль. Суммарная эксплуатационная емкость топливных баков составляет 3660 литров, в том числе емкость фюзеляжных топливных баков составляет 2386 литра, емкость бака-отсека каждой консоли составляет 637 литров. Топливо из подвесных топливных баков выдавливается в бак №1 воздухом с избыточным давлением 0, 65 кг. на см. кв. Каждый бак имеет емкость 80 литров.

Расходным баком является бак № 2, расположенный в центре тяжести самолета.

Фюзеляжные и крыльевые баки представляют собой герметичные баки-отсеки, являющиеся элементами конструкции фюзеляжа и крыла самолета.

На боковых поверхностях баков №1 и №2, отделенных от воздушного канала компоновочным зазором и на нижних поверхностях бака в центроплане и бака №1 установлен протектор, который существенно снижает потери топлива при пробоях стенок баков и уменьшает возможность возникновения пожара. Двухслойные проектирующие элементы имеют толщину до 20 мм.

Для обеспечения взрывобезопасности топливных баков фюзеляжа, крыла, центроплана и подвесных баков их внутренние объемы заполнены пористым заполнителем - пенополиуретаном. Для обеспечения защиты от пожара смежных отсеков, расположенных рядом с первым и вторым топливными каналами и баками также заполнено пенополиуретаном.

Закладка в баки пенополиуретановых вкладышей производится через монтажные люки.

В подвесные топливные баки пенополиуретановые вкладыши закалываются при разобранном по стыковым шпангоутам баке. Крепление вкладышей в баке осуществляется путем их натяга при помощи лент, а также вследствие того, что вкладыши вырезаются по внешнему контуру баков с припуском.

Система дренажа и наддува обеспечивает в крыльевых и фюзеляжных баках избыточное давление на всех режимах полета, с этой целью все баки соединены дренажными трубопроводами, в которые подается воздух от заборника скоростного напора и системы наддува.

Заправка баков топливом осуществляется двумя способами: - открытым централизованным; - открытым через заливные горловины каждой емкости. При открытом централизованном способе заправка фюзеляжных и крыльевых баков выполняется через заправочную горловину бака №1.

Последовательность выработки топлива из баков обусловлена требованием сохранения центровки самолета в заданных пределах на всех режимах полета. Так как бак №2 - расходный, от вырабатывается в последнюю очередь и поддерживается заполненным на всех режимах работы двигателя за счет перекачки топлива из баков фюзеляжа и крыла. Подача топлива к двигателям обеспечивается тремя способами:

• - подкачивающим насосом из бака №2 на всех режимах полета при отсутствии нулевых и отрицательных перегрузок;
• - вытеснением из бачка-аккумулятора при действии нулевых и отрицательных перегрузок;
• - самотеком через обратные клапаны при отказе насоса. Топливо к насосам, установленным по одному на каждом двигателе, подается из расходного бака насосом подкачки.

Емкость бачка-аккумулятора обеспечивает работу двигателей на нулевых или отрицательных перегрузках в течении 15-ти секунд. При нормальной работе топливной системы бачок-аккумулятор полностью заполнен топливом.

Топливо из крыльевых баков в расходный перекачивается струйными насосами.

Выработка топлива из подвесных топливных баков производится под действием давления наддува. Подвесные топливные баки вырабатываются в первую очередь. Конструктивно подвесной топливный бак выполнен в виде цилиндрической оболочки, подкрепленной шпангоутами, приваренными к ней электросваркой. Для улучшения транспортабельности и условий хранения подвесной бак выполнен разъемным, из трех частей: носовой, средней и хвостовой, соединенных по стыку болтами. Герметичность обеспечивается установкой по разъемам стыковых колец. На хвостовой части подвесного топливного бака установлен стабилизатор, состоящий из двух горизонтально расположенных консолей. Средняя часть подвесного топливного бака - силовая, на ней расположены узлы подвески бака к балочному держателю; в средней части подвесного бака установлена труба, служащая для отбора топлива из бака.

Топливная система предназначена для размещения топлива на самолете и подачи его к двигателям и вспомогательной силовой установке во всех возможных условиях эксплуатации самолета.

Назначение топливной системы -- обеспечить подачу топлива к двигателям на всех возможных для данного самолета режимах полета (по высоте, скорости и перегрузкам) в нужном количестве и с необходимым давлением. Кроме того, с помощью перекачки топлива (вперед--назад) можно изменять центровку самолета.

Топливная система BOEING 767 включает в себя; три топливных бака, два расширительных бака, систему вентиляции, систему питания топливом двигателей и ВСУ, систему заправки и слива, систему аварийного сброса топлива, и систему индикации количества топлива.

Топливные баки.

Топливные баки расположены между 3 и 31 нервюрами, обоих крыльев. Баки кессонной конструкции. Сухие полости расположены в передней кромке крыла над пилоном, для предотвращения утечки топлива. Нервюры 5 и 18 запечатаны, и имеют клапана в нижней части перегородки. Эти перегородки необходимы для равномерного распределения топлива в топливных баках и предотвращения скопления паров.

Рис2.1..

Основные баки могут обогреваться с помощью обогрева предкрылков. Топливные баки имеют 59 овальных отверстий, для доступа, расположенные в нижней части крыла. В нижней части баков имеются дренажные клапана, для слива отстоя.

Рис. 2.2.

Центральный бак расположен в центроплане, между нервюрами 3. Центральный бак разделен на три части левую, правую, и центральную. Как и в крыльевых баках, центральный бак тоже имеет сухой отсек, расположенный в передней части бака. Три секции соединены между собой патрубками, для перетекания жидкости, и паров. Центральный бак имеет два подкачивающих насоса, установленных в левой и правой секции. Клапана для слива отстоя установлены к нижней части каждого бака.

Система питания обеспечивает подвод топлива под давлением к двигателям и вспомогательной силовой установки. Система питания разделяется на две подсистемы. Подсистемы работают независимо друг от друга. Имеют клапана закольцовывания, для равномерной выработки топлива из баков и перекачки. Обычно каждый двигатель питается от своего бака. Если клапан закольцовывания открыт, то каждый двигатель будет питаться из любого топливного бака. Запорный клапан контролирует поступление топлива к двигателю.

Рис.2.3.

Давление в топливной системе обеспечивается двумя подкачивающими электрическими насосами 115В. 400Гц. 3фазы установленными в одном корпусе. Расположены насосы по одному в каждом крыльевом баке. Два подкачивающих насоса 115В. 400Гц. 3 фазы, установлены в центральном баке, левой и правой секции. Производительность насоса 13 600 килограмм в час, минимальное давление 15psi. Подкачивающие насосы центрального бака питают соответственно левую и правую подсистемы, и создают давление выше чем давление подкачивающих насосов крыльевых баков. Что позволяют в первую очередь выработать топливо центрального бака.

Автоматические струйные насосы, установленные по два в каждом баке, предназначенные для сбора из нижней части баков различные загрязнения и воду. Работают за счет разрежения, создаваемого подкачивающими насосами.

Система питания Вспомогательной силовой установки.

В левой части центрального бака расположены компоненты системы питания Вспомогательной силовой установки. За исключением кожуха патрубка и приемника.

К компонентам относятся;

Подкачивающий насос постоянного тока 28В.

Запорный клапан,

Трубопровод,

Изоляционный клапан,

Кожух трубопровода.

Подкачивающий насос состоит из корпуса, приемника, электродвигателя, датчика давления, клапан давления, температурного клапана, разрядный клапан, обратный клапан,

Обратный клапан предотвращает поступление топлива в обратном направлении. Клапан давления регулирует давление насоса. Топлива проходя через насос, охлаждает его и смазывает подвижные детали. Электродвигатель расположен с наружной стороны бака. Двигатель вращается с частотой 6600 оборотов в минуту, и создает давление 18 psi. Производительность 3.1 галлона в минуту. Температурный предохранитель предотвращает перегрев электродвигателя. Предохранитель отключает насос при превышении температуры более 3508F ±148F (1778C ±88C). Изоляционный клапан работает от постоянного тока 28В. Установлен в центральной линии подачи топлива. Предотвращает от разрушения элементы топливной системы вспомогательной установки.

Рис. 2.4. Система питания ВСУ

Топливный бак – это емкость, в которой хранится жидкое топливо, он размещается непосредственно на борту самолета. От топливных баков идут топливные провода к силовой установке, что и обеспечивает ее питание горючим. Также на борту самолета могут размещаться баки для снабжения горючим отопительных систем.

Турбовинтовые и турбореактивные двигатели самолетов в своей работе используют авиационный керосин с дополнительными присадками. Легкомоторная авиация, оснащенная поршневыми силовыми установками, в качестве горючего использует бензин с высоким октановым числом.

Топливный бак в крыле самолета

В современном самолетостроении используют кессон-баки, они имеют вид герметичных полостей. В основном они устанавливаются в крыльях, стабилизаторе и киле. Это мягкие баки, изготовленные из резиновых материалов, это позволяет сохранить их целостность при перегрузках и ударах. Кроме того, подобный материал очень надежен и эффективно занимает отведенное пространство.

Иногда используют баки-отсеки, которые выполняют как роль топливной емкости, так и роль силового элемента. Чтобы предотвратить проливание топлива из кессон-баков, на истребителях используют губчатый наполнитель по типу поролона.

Большие авиалайнеры, которые предназначены для дальних перелетов, имеют несколько топливных баков, которые дополнительно оснащаются насосами. Все топливные баки соединяются между собой системой топливных проводов, которые позволяют использовать топливо из любого бака или производить его перекачку. Перекачка топлива из одного бака в другой возможна благодаря осуществлению более эффективной центровки летательного аппарата. Топливо из расходных баков перекачивается в запасные соответственно с разработанной программы расхода горючего в полете.

Топливные баки изготовленные из стандартных алюминиевых канистр

Нужно отметить, что сам процесс заправки топлива в баки самолета происходит также в соответствии с планом центровки. Горючее подается в баки аппарата под давлением из специального заправщика через горловину, после чего оно распределяется между баками.

Каждый топливный бак в самолете имеет так называемую горловину слива, через которую можно слить все топливо. После каждой заправки проводится открытие данной горловины, что позволяет слить осевший на дне бака конденсат или воду. Естественно, в баке не должно быть никаких примесей, иначе это может послужить причиной отказа двигателя и аварии.

Также самолеты имеют системы аварийного сброса топлива прямо в воздухе. Данная система необходима при выполнении аварийных посадок, непосредственно после взлета, поскольку допустимая масса посадки летательного аппарата значительно меньше, нежели взлетная масса.

Топливный бак в лонжероне

Боевые самолеты, которым необходимо выполнять боевые операции на большом удалении от базы, могут оснащаться дополнительными баками подвесного типа. Они имеют обтекаемую форму для улучшения общей аэродинамики и подвешиваются к фюзеляжу или крылу самолета. После выработки всего горючего они сбрасываются. Также подобные устройства применяются для перегонки самолетов на другие аэродромы дислокации, они, как правило, установлены в середине корпуса.

Подвесные топливные баки

Безопасность топливных баков

Боевые самолеты и некоторые пассажирские машины используют нейтральный газ для заполнения баков, который подается по мере расходования горючего. В качестве газа используют углекислоту или азот. Это позволяет предотвратить пожар на борту или взрыв топливного бака из-за механических повреждений. Подобную схему заполнения газами топливного бака использовали еще во Второй мировой войне, только в качестве газа использовали охлажденный выхлоп из коллектора двигателя.

(a) Каждая топливная система должна быть сконструирована и выполнена таким образом, чтобы обеспечивалась подача топлива с расхо­дом и давлением, установленными для нор­мальной работы основного и вспомогательного двигателей во всех ожидаемых условиях эк­сплуатации, в том числе при всех маневрах, на которые запрашивается сертификат и в течение которых разрешена работа основных и вспомо­гательных двигателей.

(b) Каждая топливная система должна быть выполнена так, чтобы воздух, попадающий в систему, не мог привести:

(1) К потере мощности более чем на 20 с для поршневых двигателей.

(2) К срыву горения в газотурбинном двигателе.

(c) Каждая топливная система самолета с га­зотурбинными двигателями должна быть спо­собна длительно работать во всем диапазоне расходов и давлений топлива, содержащего мак­симально возможное в ожидаемых условиях эк­сплуатации количество растворенной и свобод­ной воды и охлажденного до наиболее критиче­ской с точки зрения обледенения температуры, которые могут встретиться в эксплуатации.

(d) Каждая топливная система самолета с газотурбинным двигателем должна отвечать применимым требованиям Части 34 Авиа­ционных правил по выбросу топлива из дре­нажных систем.

(a) Нормальная работа топливной системы во всех ожидаемых условиях эксплуатации должна быть показана посредством анализа и таких ис­пытаний, которые будут признаны Компетент­ным органом необходимыми. Испытания, если требуются, должны выполняться на топливной системе самолета или на испытательном стенде, который воспроизводит рабочие характеристи­ки испытываемого участка топливной системы.

(b) Возможный отказ любого теплообмен­ника, использующего топливо в качестве одной из рабочих жидкостей, не должен создавать опасных последствий.

Каждая топливная система должна удовле­творять требованиям 25.903(b) посредством:

(a) Подачи топлива к каждому двигателю по системе, не зависимой от любого участка систе­мы, обеспечивающего подачу топлива к друго­му двигателю; или

(b) Любого другого приемлемого метода.

Топливная система должна быть сконструи­рована и размещена так, чтобы предотвраща­лось воспламенение паров топлива внутри си­стемы в результате:

(a) Прямого удара молнии в те зоны самоле­та, которые характеризуются большой вероят­ностью попадания в них разряда молнии.

(b) Скользящих разрядов молний в зоны, где вероятность скользящих разрядов велика.

(c) Коронного разряда и протекания тока молний в зоне топливных дренажных выходов.

(a) Каждая топливная система должна обес­печивать подачу топлива с расходом не менее 100% расхода, необходимого для двигателя при каждом ожидаемом эксплуатационном режиме и маневре. Должно быть показано следующее:

(1) Топливо должно подаваться в каждый дви­гатель под давлением и с температурой в преде­лах, указанных в сертификате типа двигателя.

(2) При испытаниях количество топлива в рассматриваемом баке не должно превышать величины, установленной в виде невырабаты­ваемого остатка топлива для этого бака в соот­ветствии с требованиями 25.959, плюс количе­ство топлива, необходимое для демонстрации соответствия требованиям данного параграфа.

(3) Каждый основной топливный насос дол­жен обеспечивать каждый режим и простран­ственное положение самолета, для которых де­монстрируется соответствие данному парагра­фу, а соответствующий аварийный насос дол­жен быть в состоянии заменить основной на­сос, используемый таким образом.

(4) При наличии расходомера топливо дол­жно свободно проходить через расходомер, если он заблокирован, либо через каналы перепуска.

(b) Если двигатель может питаться топливом более чем из одного бака, топливная система должна:

(1) Обеспечивать для каждого поршневого двигателя восстановление полного давления топлива, поступающего в этот двигатель, не бо­лее чем через 20 с после переключения на лю­бой другой топливный бак, содержащий ис­пользуемое топливо, если становится очевид­ным, что нарушение работы двигателя вызвано недостаточным количеством топлива в баке, из которого двигатель до этого питался; и

(2) Для каждого газотурбинного двигателя дополнительно к соответствующему ручному переключению должно быть предусмотрено устройство, предотвращающее перебои подачи топлива к этому двигателю без участия экипажа в случае, если топливо, в любом баке, питающем этот двигатель, выработано в процессе нормаль­ной работы, а в любом другом баке, из которого обычно подается топливо только к этому двига­телю, содержится используемый запас топлива.

(а*) Подача топлива должна быть продемон­стрирована при наихудших условиях подачи то­плива на самолете в отношении высоты полета, пространственного положения самолета и дру­гих условий, при:

(1) Неработающих баковых насосах подкачки.

(2) Подаче топлива в два двигателя из одно­го бака с открытым краном кольцевания.

Если в полете имеется возможность пере­качки топлива из одного бака в другой, то си­стема дренажа баков и система перекачки то­плива не должны допускать повреждения кон­струкции баков в случае их переполнения.

Для каждого топливного бака с относящи­мися к нему компонентами топливной системы невырабатываемый остаток топлива должен устанавливаться не менее того количества, при котором наблюдается первый признак наруше­ния работы двигателя при наиболее неблаго­приятных условиях подачи топлива на всех предполагаемых эксплуатационных режимах и полетных маневрах, при которых производится забор топлива из данного бака. Не требуется рассматривать отказы компонентов топливной системы.

25.961. Работа топливной системы при высокой температуре

(а) Топливная система самолета должна функционировать удовлетворительно в жарких климатических условиях. Для этого должно быть продемонстрировано, что в топливной системе на участке от бака до каждого двигателя имеется такое давление при всех заданных условиях ра­боты, которое предотвращает парообразование, или это должно быть показано в наборе высоты с уровня аэродрома, выбранного Заявителем, до максимальной высоты, установленной эксплуа­тационными ограничениями 25.1527.

Если выбраны испытания с набором высо­ты, то не должно быть признаков появления паровых пробок или других нарушений работы системы при проведении испытаний с набором высоты в следующих условиях:

(1) У самолетов с поршневыми двигателями все двигатели должны работать на режиме мак­симальной продолжительной мощности, за ис­ключением того, что на высотах от высоты на 300 м ниже критической до критической включи­тельно должна применяться взлетная мощность.

Время работы на взлетном режиме не дол­жно быть меньше допустимой длительности взлетного режима.

(2) У самолетов с газотурбинными двигате­лями двигатели должны работать на взлетном режиме в течение времени, выбранного для де­монстрации траектории набора высоты при взлете, и на режиме максимальной продолжи­тельной мощности на остальном участке набо­ра высоты.

(3) Масса самолета должна складываться из массы самолета с полными топливными бака­ми и минимальным числом членов экипажа и массы балласта, необходимого для выдержива­ния центра тяжести в допустимых пределах.

(4) Скорость набора высоты не должна пре­вышать:

(i) для самолетов с поршневыми двигателя­ми - максимальной воздушной скорости, уста­новленной для набора высоты от взлета до мак­симальной рабочей высоты при следующей конфигурации самолета:

(A) шасси убрано;

(B) закрылки в наиболее благоприятном по­ложении;

(C) створки капотов (или другие средства регулирования охлаждения двигателей) в поло­жении, обеспечивающем надлежащее охлажде­ние в условиях жаркого дня;

(D) двигатели работают в пределах ограни­чений максимальной продолжительной мощ­ности;

(E) масса соответствует максимальной взлетной массе; и

(ii) для самолетов с газотурбинными двига­телями - максимальной воздушной скорости, установленной для набора высоты от взлета до максимальной рабочей высоты.

(5) Температура топлива перед взлетом дол­жна быть не менее 45 °С. Кроме того, топливо должно иметь давление насыщенного пара, максимально возможное для тех его марок, на которых может эксплуатироваться самолет.

(b) Испытания, указанные в пункте (а) дан­ного параграфа, могут проводиться в полете или на земле в условиях, близко имитирующих условия полета. Если летные испытания про­водятся в холодную погоду, которая может по­мешать правильному проведению испытаний, то поверхности топливных баков, трубопрово­ды и другие элементы топливной системы, подверженные воздействию холодного возду­ха, должны быть изолированы, чтобы имити­ровать (насколько это возможно) полет в жар­кую погоду.

(а) Каждый топливный бак должен выдер­живать без повреждений и потери нормирован­ной герметичности вибрации, инерционные силы, массу топлива и нагрузку от конструк­ции, которым он может подвергаться на само­лете при эксплуатации.

(b) Оболочки мягких топливных баков дол­жны быть одобренного типа или должно быть продемонстрировано, что они соответствуют данному назначению.

(c) Топливные баки-отсеки (баки-кессоны) должны иметь средства для внутреннего осмо­тра и ремонта.

(d) Топливные баки, размещенные в фюзе­ляже, не должны разрушаться и терять герме­тичность при действии инерционных сил, ука­занных в 25.561 для случая аварийной посадки. Кроме того, эти баки должны быть защищены таким образом, чтобы трение баков о землю было невозможным.

(e) Крышки люков топливных баков дол­жны отвечать следующим критериям во избе­жание вытекания опасных количеств топлива:

(1) Должно быть показано анализом или ис­пытаниями, что все крышки, расположенные в зоне, в которой, судя по опыту эксплуатации или анализу, возможен удар, минимально подверже­ны пробиванию или деформации кусками шин, обломками двигателей, обладающими малой энергией, или другими подобными обломками.

(2) Все крышки люков должны быть огне­стойкими.

(f) Для топливных баков с наддувом должны быть обеспечены безопасные средства, препят­ствующие образованию чрезмерного перепада между давлением внутри бака и снаружи.

(a) При проведении испытаний топливных баков должно быть продемонстрировано, что установленные на самолете баки могут выдер­живать без повреждения или течи наиболее критические давления в условиях, указанных в пунктах (а)(1) и (а)(2) данного параграфа. Кро­ме этого, посредством анализа или испытаний должна быть продемонстрирована способность поверхностей баков, подвергающихся воздей­ствию наиболее критических давлений из числа возникающих в условиях, указанных в пунктах (a)(3) и (a)(4) настоящего параграфа, выдержи­вать следующие давления:

(1) Внутреннее давление 0,25 кг/см2.

(2) 125% максимального давления воздуха, создаваемого в баке скоростным напором.

(3) Гидравлические давления, возникающие при максимальных предельных перегрузках и маневрах самолета с полными баками.

(4) Гидравлические давления, возникающие при наиболее неблагоприятном сочетании кре­на самолета и запаса топлива.

(b) Каждый металлический бак с большими неподдерживаемыми или неусиленными пло­скими поверхностями, повреждение или де­формация которого может вызвать течь топли­ва, должен выдерживать следующие испытания (или эквивалентные им) без появления течи или чрезмерной деформации стенок бака:

(1) Каждый полностью собранный бак вместе с узлами крепления должен быть подвергнут ви­брационным испытаниям в компоновке, имити­рующей действительную установку на самолете.

(2) За исключением случая, изложенного в пункте (b)(4) данного параграфа, бак в сборе, наполненный на 2/3 водой или любой другой подходящей для испытаний жидкостью, дол­жен быть подвергнут вибрационным испыта­ниям в течение 25 ч с амплитудой колебаний не менее 0,8 мм, если не указывается другая доста­точно обоснованная амплитуда.

(3) Частота вибрационных колебаний при испытаниях должна быть следующей:

(i) если в нормальном рабочем диапазоне ча­стот вращения роторов двигателя отсутствует критическая частота вибрации бака, то частота вибрации при испытаниях должна быть равна 2000 колебаний в минуту (33,3 Гц);

(ii) если в нормальном рабочем диапазоне частот вращения двигателя имеется только од­на критическая частота колебаний бака, то ис­пытания должны проводиться с этой частотой;

(iii) если в нормальном рабочем диапазоне частот вращения роторов двигателя критиче­ской окажется более чем одна частота, то испы­тания должны проводиться с наиболее крити­ческой частотой.

(4) При выполнении испытаний в соответ­ствии с пунктами (b)(3)(ii) и (iii) данного па­раграфа должна быть изменена продолжитель­ность испытаний для получения такого же чи­сла циклов колебаний, как и в течение 25 ч ис­пытаний при частоте, указанной в пункте

(b) (3)(i) настоящего параграфа.

(5) При испытаниях бак в сборе должен быть подвергнут вибрационным испытаниям в тече­ние 25 ч с частотой 16-20 полных периодов в минуту на угол 15° в обе стороны от горизон­тального положения (в сумме 30°) относитель­но наиболее критической оси.

Если критическим является движение отно­сительно более чем одной оси, то бак должен качаться относительно каждой критической оси в течение 12,5 ч.

(c) Неметаллические баки должны выдер­жать испытания, указанные в пункте (b)(5) дан­ного параграфа, с топливом при температуре 45 °С, за исключением тех случаев, когда имеет­ся достаточный опыт эксплуатации подобного бака при его аналогичной установке. Во время этих испытаний бак данного типа должен быть установлен на опоры, имитирующие его уста­новку в самолете.

(d) Для топливных баков с наддувом должно быть показано путем расчета или испытаний, что топливные баки могут выдерживать макси­мальное давление, которое может иметь место на земле или в полете.

(a) Крепление каждого топливного бака не должно допускать концентрации нагрузок от массы топлива на неподкрепленные поверхно­сти баков. Кроме того, должны учитываться следующие положения:

(1) Для предотвращения трения между ба­ком и поддерживающей его конструкцией дол­жны устанавливаться прокладки.

(2) Прокладки должны изготавливаться из неабсорбирующих материалов, либо из матери­алов, обработанных соответствующим образом, предохраняющим от поглощения жидкостей.

(3) При использовании мягких баков их обо­лочки должны крепиться таким образом, чтобы они не подвергались воздействию гидравличе­ских нагрузок.

(4) Каждая внутренняя поверхность отсека установки бака должна быть гладкой и свобод­ной от выступов, наличие которых может при­вести к повреждению оболочки, за исключени­ем тех случаев, когда:

(i) приняты меры для защиты оболочки в та­ких точках; или

(ii) сама конструкция оболочки обеспечива­ет такую защиту.

(b) Полости, смежные с поверхностями ба­ка, должны вентилироваться, чтобы не допус­тить скопления паров в случае небольшой утеч­ки. Если бак находится в герметизированном отсеке, то вентиляция может осуществляться с помощью дренажных отверстий необходимого размера для предотвращения избыточного дав­ления при изменении высоты полета.

(c) Размещение каждого бака должно удо­влетворять требованиям 25.1185(а).

(d) Никакая часть обшивки гондолы двига­теля, лежащая непосредственно за основным выходом воздуха из отсека двигателя, не дол­жна служить в качестве стенки бака-отсека.

(e) Каждый топливный бак должен быть изолирован от кабин персонала и пассажиров конструктивными средствами, не допускаю­щими проникновения паров и топлива.

Каждый топливный бак должен иметь расши­рительное пространство объемом не менее 2% от емкости бака. Должна быть исключена возмож­ность непреднамеренного заполнения этого про­странства при нормальном стояночном положе­нии. Для систем заправки топлива под давлени­ем соответствие этому параграфу можно проде­монстрировать наличием устройств, применяе­мых для установления соответствия с 25.979(b).

25.971. Отстойник топливного бака

(а) Каждый топливный бак должен иметь от­стойник, рабочая емкость которого при стоя­ночном положении должна быть не менее 0,1% от емкости бака или 0,3 л, в зависимости от того, какая из этих величин больше, если только уста­новленные эксплуатационные ограничения не гарантируют, что при эксплуатации скопление конденсата не превысит емкость отстойника.

(b) Конструкция каждого топливного бака должна обеспечивать отвод опасного количест­ва конденсата из любой части бака в отстойник при стояночном положении самолета.

(c) Каждый отстойник топливного бака дол­жен иметь доступное сливное устройство, ко­торое:

(1) Обеспечивает слив отстоя на земле.

(2) Не допускает попадания сливаемого топ­лива на другие части самолета; и

(3) Имеет ручное или автоматическое уст­ройство для надежной фиксации в закрытом положении.

Конструкция каждой заправочной горлови­ны топливного бака должна не допускать попа­дания топлива в любые другие части самолета помимо самих баков. Кроме того:

(a) [Зарезервирован].

(b) Каждая утопленная заправочная горлови­на топливного бака, в которой может скопиться значительное количество топлива, должна иметь сливное устройство, не допускающее попадания сливаемого топлива на другие части самолета.

(c) Крышка каждой заправочной горловины должна обеспечивать плотное закрытие горло­вины, не допускающее просачивания топлива.

(d) Каждая точка заправки должна иметь сред­ства металлизации для электрического соедине­ния с наземным заправочным оборудованием.

(а) Дренаж топливных баков. Каждый топ­ливный бак должен сообщаться с атмосферой через верхнюю часть расширительного про­странства с тем, чтобы обеспечивался эффек­тивный дренаж при любых нормальных режи­мах полета. Кроме того:

(1) Расположение каждого дренажного от­верстия должно исключать возможность его за­грязнения или закупоривания льдом.

(2) Конструкция дренажа не должна допус­кать сифонирования топлива в нормальных ус­ловиях эксплуатации.

(3) Пропускная способность дренажной системы и уровень давления в ней должны быть достаточными для выдерживания прие­млемых перепадов давления внутри и снаружи бака при:

(i) нормальных режимах полета;

(ii) максимальной скорости набора высоты и снижения; и

(iii) заправке и сливе топлива.

(4) Воздушные полости баков с сообщающи­мися между собой топливными выходными ка­налами также должны сообщаться между собой.

(5) В дренажной системе не должно быть мест, где может скапливаться влага при поло­жении самолета на земле или в горизонтальном полете, в противном случае должна быть преду­смотрена возможность ее слива.

(6) Дренажные и сливные устройства не должны заканчиваться в точках:

(i) где выход топлива из дренажного отвер­стия может создать опасность пожара; или

(ii) откуда пары топлива могут проникнуть в кабины персонала и пассажиров.

(b) Дренаж карбюратора. Каждый карбюра­тор со штуцером для отвода паров должен иметь трубопровод для отвода паров обратно в один из топливных баков. Кроме того:

(1) Каждая дренажная система должна быть выполнена так, чтобы не происходило закупор­ки дренажа льдом.

(2) Если имеется более одного топливного бака и необходимо расходовать топливо из ба­ков в определенной последовательности, то ка­ждая линия возврата паров должна соединяться с баком, топливо из которого расходуется при взлете и посадке.

25.977. Заборник топлива из бака

(a) Заборник топлива из бака или вход в ба­ковый насос должен иметь защитную сетку — фильтр. Сетка-фильтр должна:

(1) Для самолетов с поршневыми двигателя­ми иметь 3 - 6 ячеек на 1 см; и

(2) Предотвращать прохождение частиц, ко­торые могут ограничить расход топлива или повредить любой элемент топливной системы самолета с газотурбинными двигателями.

(b) [Зарезервирован].

(c) Площадь проходного сечения каждого фильтра на заборнике или на входе бакового насоса должна не менее чем в 5 раз превышать площадь проходного сечения трубопровода по­дачи топлива из бака в двигатель.

(d) Диаметр каждого фильтра должен быть не меньше диаметра заборника топливного бака.

(e) К каждому фильтру (фильтрующему эле­менту) должен быть обеспечен доступ для про­верки и очистки.

К системам заправки баков топливом под давлением относится следующее:

(a) Каждое соединение трубопроводов сис­темы подачи топлива должно иметь средства, предотвращающие утечки опасных количеств топлива из системы в случае отказа впускного клапана.

(b) Должны быть предусмотрены средства автоматического закрытия, предотвращающие заполнение каждого бака топливом в количе­стве, большем, чем установлено для данного бака. Эти средства должны:

(1) Допускать проверку правильности закры­тия перед каждой заправкой бака топливом; и

(2) У каждого места заправки обеспечивать индикацию отказа средств закрытия с целью прекращения подачи топлива при максималь­ном количестве заправляемого топлива, уста­новленного для данного бака.

(c) Должны быть предусмотрены средства для предотвращения повреждения топливной системы в случае отказа средств автоматиче­ского закрытия, предписанных в пункте (b) данного параграфа.

(d) Система заправки самолета топливом под давлением (за исключением топливных ба­ков и их дренажа) должна выдерживать нагруз­ку, которая вдвое больше нагрузки, созда­ваемой при максимальных давлениях, в том чи­сле при пульсациях, которые могут иметь место во время заправки. Должно быть определено максимальное давление пульсаций для любой комбинации случайного или преднамеренного закрытия топливных кранов.

(e) Самолетная система слива топлива (за исключением топливных баков и их дренажа) должна выдерживать нагрузку, которая вдвое больше нагрузки, создаваемой при максималь­но допустимом давлении слива (положитель­ном или отрицательном) в самолетном топлив­ном соединительном штуцере.

(a) Должна быть определена наибольшая температура, которая на величину установлен­ного запаса ниже минимальной ожидаемой температуры самовоспламенения топлива в ба­ках самолета.

(b) Температура в любой точке внутри каждого топливного бака, где возможно воспламенение то­плива, не должна превышать температуру, опреде­ленную в соответствии с пунктом (а) данного пара­графа. Это должно быть продемонстрировано при всех возможных режимах работы, отказах и неис­правностях любого элемента, способного привес­ти к повышению температуры внутри бака.

Представьте себе, что сидя в центре салона Ту-154М, под вами находится минимум 3 тонны, а то и все 8 тонн керосина. Выглядит это примерно так:

Вы можете себе представить 8 тонн керосина? Согласен, сложно. Уверяю, что в крыльях самолета помещается гораздо больше, чем в центроплане, под пассажирскими креслами. Причем, топливо в самолете есть всегда , сливается полностью только в случаях специального ТО. На Ту-154М с установленными двигателями все топливо вообще сливать запрещено, иначе он сядет на хвост. Такое случается, фото дальше;).

Заправимся?

Рассказ в этой статье пойдет о топливе в самолете. Очень много и подробно;).

Стоимость керосина на сегодняшний день варьируется от 17 до 35 тысяч рублей за тонну. Простейший гугл поиск дает такие сайты:
http://www.riccom.ru/sale_market_r_np_12.htm
http://distoplivo.ru/prais/
Там вы и без меня разберетесь=).

У нас в Пулково заправляют два сорта авиационного керосина, которые считаются взаимозаменяемыми и могут смешиваться в любых пропорциях: ТС-1 и РТ. За границей заправляют Jet Fuel A, Jet Fuel A-1 (температура замерзания −47°C) и еще чего-то. Тоже можно заливать и мешать в любых пропорциях. Главное - что написано в документации на самолет. Если экипаж встречает какую-то незнакомую марку, нужно консультироваться с базой.

Зимой в керосин добавляют присадку, жидкость "И" для того, чтобы он не замерзал при более низких температурах (за −60°C точно). Добавляют совсем немного, 0,05% всего. Еще жидкость "И" Предотвращает загустение и парафинирование дизельного топлива при низких температурах. предотвращает обледенение топливного фильтра. Способствует полному сгоранию топлива. Удаляет воду из топливной системы. Повышает крутящий момент. Обеспечивает легкий запуск двигателя в мороз.
http://www.masla.su/?Produkciya:Tehnicheskie_%0Azhidkosti

Говорят, что чистый керосин можно пить, и он помогает вылечить болезни (кровь, ЖКТ, мочеполовая система). НО! С жидкостью "И" керосин пить нельзя! . Я не знаю почему да как, но единственное прошу, не пытайтесь попросить знакомых техников или пилотов налить баночку керосина зимой, весной или осенью. Там может содержаться эта опасная присадка. Чем именно опасна я не знаю, но рисковать лучше не стоит.

Итак, топливные баки в большинстве своем представляют собой баки-кессоны. Это значит, что в полости крыла просто заливается керосин, каких-то специальных емкостей нет, все расположено в герметичном отсеке конструкции.

Давайте посмотрим, где же все-таки хранится и как используется топливо на борту? На разных самолетах баки расположены по-разному, но вцелом тенденция одна - три бака (центральный, он же расходный, с него забирается топливо к двигателям, и крыльевые).

Давайте посмотрим A-320:

Boeing 737 Classic (самый популярный в России тип 737ых, производства 90х годов).

Ну а теперь гвоздь номера Ту-154М:

У "полтинника" баки расположены довольно хитро. Расходный бак называется: "Первый", и расположен в середине, сзади. Четвертый бак заправляется в первую очередь и очень часто используется для сохранения центровки.

Что такое расходный бак? Это топливный бак, из которого топливо напрямую уходит потребителям-двигателям. Со всех остальных баков топливо перекачивается в расходный и только потом отправляется к моторам.

На некоторых самолетах (например A330, по-моему на последних модификациях Ту-204 его тоже разрешено использовать) есть дополнительный хвостовой топливный бак для регулировки центровки самолета в полете. Могут располагаться как в киле(Ту-204), так и в стабилизаторах (A330).

Любой бак должен сообщаться с атмосферой, проще говоря быть "дырявым". Зачем? Попробуйте пить дюшес (кока-колу, кому что нравится) из стеклянной бутылки, не отрывая губ (чтобы не проходил воздух внутрь). Надолго вас не хватит. Давление внутри бутылки резко упадет, и пить вы не сможете.

Поэтому, вместо уходящего топлива, на его место в бак должен попадать воздух, из-за борта самолета. Для этого на иностранных самолетах распространена практика создания дренажных баков. Они расположены в концевой части крыла. И выход в атмосферу у них выглядит так:

Такой хитрый вход (часто применяется) для того, чтобы набегающий поток воздуха поддавливал керосин в баках.

В случае Ту-154М дренажных баков нет. Они соединены напрямую с атмосферой по хитрым трубопроводам, опоясывающим фюзеляж. Трубы сначала идут вверх, потом огибают контур фюзеляжа и имеют вывод внизу. Это сделано для того, чтобы при наклонах самолета (кренах) топливо не выливалось наружу. Картинка сложная, рекомендую увеличить.

В журнале я уже однажды писал про заправку самолета перед полетом . Постараюсь не повторяться.

Итак, прежде чем заправлять самолет, необходимо слить отстой топлива, чтобы проверить наличие воды в баках самолета. Как раз и предназначено для того, чтобы в него сливать отстой в полевых условиях.

Слив отстоя техником зачастую контролирует бортинженер (на фото слив отстоя с Ил-76):

Затем подъезжает топливозаправщик.

Техник должен сказать водителю заправщика сколько топлива нужно заправить, поэтому пока заправщик подсоединяет шланг (бывает, что подсоединяет сразу два, чтобы ускорить процесс), техник идет смотреть остаток топлива:

Остаток определяется по приборам самолета, а также записан в бортовом журнале. Как вы понимаете, эти данные иногда не сходятся. Изменилась температура на улице - изменилась плотность топлива, изменились показания приборов. Все дело в том, что в самолете оно измеряется в килограммах, а в топливозаправщике в литрах. Цена деления стрелочки 1 тонна. От напряжения в электросети самолета, показания стрелок могут плавать. На фото панель управления топливной системы Ту-154М (стрелочные индикаторы показывают количество топлива в каждой группе баков):

Куча лампочек и переключателей помогает управлять расходом керосина в полете из различных баков. Лампочки показывают включен или выключен в данный момент насос каждого бака. Вообщем, я долго привыкал к этой системе, сначала разобраться было сложно=). На заре эксплуатации самолета Ту-154 была катастрофа, когда в полете выключились двигатели из-за того, что в расходном баке кончилось топливо, а перекачку с других в расходный бортинженер включить забыл. Двигатели остановились, самолет упал=(. После этого были сделаны изменения и при снижении определенного уровня в расходном баке, топливо начинает поступать из других автоматически.

Если показания топливомеров и записи в бортжурнале совпадают хотя бы +/- 200 кг, то заправку можно начинать. Главное на этом этапе не забыть проконтролировать водителя заправщика, чтобы он соединил свою машину с самолетом тросом заземления (электрические потенциалы должны выравняться через него, а не через заправочный шланг, потому что это может вызвать нехилую искру статического электричества). А также еще один трос заземления должен быть подключен от машины к точке заземления на перроне (обычно представляет собой кусок трубы, закопанный в землю).

Открываем заправочную горловину (как правило в крыле):

И подсоединяем шланг:

Или шланги (на фото Boeing-767):

Горловина отличается от автомобильной тем, что там стоят обратные клапаны. Можно не переживать о том, что топливо выльется наружу. Весь процесс "сухой", клапаны открываются только при подаче давления:

К счастью и на Ту-154, и на инострнных самолетах - везде это соединение унифицировано и никаких переходников не надо. Пружинка поддавливает пластину, чтобы топливо не вытекало обратно.

У топливозаправщика счетчик стоит литрах. Поэтому, прежде, чем заправлять нам надо посчитать сколько нужно литров. Плотность топлива зависит от температуры окружающего воздуха и варьируется от 0,779 до 0,791 (цифры могут быть не точными, забыл уже все) и написана на контрольном талоне, который подтверждает кондиционность топлива. Последняя проверка должна быть выполнена не дольше шести часов назад, иначе топливо заправлять нельзя. Все необходимые подписи и часы проверки указаны на талоне. Если все в порядке, считаем литры и называем их заправщику.

Но прежде, чем сказать "поехали", нужно выполнить еще одну процедуру: контроль топлива в ТЗ на наличие воды. Любезно просим заправщика предоставить пробу в баночке. Если воды не обнаружено (на моем веку в ТЗ воды никогда не видел), значит можно заправлять.

Открываем краны нужных нам баков (куда будем заправлять в данный момент). Все готово.

Поехали!

Керосин с огромной скоростью устремляется в баки самолета. Это все происходит еще до прихода пассажиров. В России есть специальные процедуры заправки самолета с пассажирами, но все стараются этого не делать. Зачем рисковать?

Конечно же, в баках есть защита от перенаддува, чтобы он не лопнул при заправке. Защита представляет собой маленький клапан, который открывается при превышении давления и стравливает воздух. Простой и часто встречающийся механизм.

Контролировать заправку на иностранных самолетах можно прямо рядом с местом подсоединения шланга, там же можно управлять кранами (для выбора наполнения нужных нам баков):

Панель заправки A330 расположена на фюзеляже в хвостовой части:

Семейство A320х:

Иногда панель находится прямо на крыле, иногда на фюзеляже, по желанию заказчика самолета.

На Ту-154М снаружи можно только управлять кранами, в то время как вся индикация внутри, в кабине экипажа. Только. Меня это всегда раздражало, приходилось бегать из кабины под крыло и обратно.

Можно, конечно, использовать мерные линейки снаружи, но минимальное значение у них бывает не достаточным, чтобы показать нужный уровень. Вытаскиваются прямо из крыла:

Получается, что в баке плавает магнитик, который в нужный момент подхватывает линейку и не дает ей опуститься ниже уровня керосина. Таким образом можно без всякой электроники определить заправку бака. Честно скажу, я никогда не пользовался этим методом. Мне всегда было надежнее посмотреть в кабине.

Можно ли перезаправить бак, залить слишком много? Нельзя. Автоматика закроет краны и не даст заливать в самолет больше, чем можно. Но автоматика имеет свойство отказывать. На этот случай работает механика:

В крыле есть клапаны, которые в определенный момент начинают сливать лишний керосин прямо на землю. Открываются во время заправки от давления поступающего керосина:

В авиации все предусмотрено;).

В кабине летчики всегда имеют возможность посмотреть показания приборов об уровне топлива. Например в 737:

Управление насосами в полете:

На эйрбасах все проще, информация о топливе вообще отображается на одной из страниц многофункционального дисплея:

Сравните с панелью управления топливной системой 154го=). Вот где сила=).

На самом деле я шучу. Конечно же, именно поэтому на новых иностранных самолетах в составе экипажа бортинженер не летает. Он там просто не нужен. Самолет все делает сам.

Особенно на больших самолетах необходимо внимательно следить за заправкой, чтобы в одно крыло не закачалось намного больше топлива, чем в другое. Это называется "вилка". Сами понимаете, если в одном крыле на несколько тонн топлива будет больше, то это может не только сказаться на удобстве летчика (самолет будет тянуть в сторону), но и на безопасности полетов.

Хуже всего то, что ситуацию очень сложно исправить. Если получилась большая вилка, нужно сливать лишнее топливо и заправлять в другое крыло. А это не меньше часа (если все удачно совпадет, и нужная наземная техника окажется под рукой, чего никогда не бывает) времени. Соответственно задержка. А за задержки по личной вине техсостав по головке не погладят... Слитое топливо в самолеты больше не заправляют. Оно идет на аэродромную технику, тракторы и чего-нибудь еще.

Итак, заправка закончена. Водитель ТЗ выписывает требование, в котором написаны литры керосина по счетчику. Это очень ответственный момент, когда нужно чтобы все расчеты сошлись, иначе будут проблемы. Литры в требовании переводим в килограммы и прибавляем к остатку перед заправкой. Если это значение равно требуемому на полет, то все отлично, ставим нужные росписи (а вы как думали, каждый отвечает головой, тем более в вопросе топлива).

Сколько берет самолет керосина? Я не буду называть конкретные цифры под рейсы, потому что уже начал их забывать. Могу сказать, что обычно Ту-154М заправлял 25-35 тонн. B-737-500 не больше 15 тонн. A320 примерно 15-25 тонн. Эти данные указаны при приблизительно одинаковых маршрутах. Как рассчитывается топливо лучше спрашивать у пилотов, я этим никогда не занимался и особо не интересовался. Знаю, что в заправку закладывается аэронавигационный запас, позволяющий летать самолету еще несколько часов и для каждого типа считается по-своему.

Через 15 минут после заправки нужно снова слить отстой топлива с самолета. За это время возможная вода должна была опуститься на дно баков, где мы ее и проверяем через точки слива:

Подносим баночку и смотрим состояние керосина. Все отлично?

А сейчас я лучше пару слов скажу о том, как оно расходуется в полете. Итак, из расходного бака топливо подается насосами. Как правило эти насосы центробежные:

Такой тип насосов устроен проще других и позволяет работать на холостом ходу, даже если топливо качать некуда (перекрыты краны подачи топлива к двигателям). Насосы есть перекачивающие и подкачивающие. Одни помогают перемещаться топливу по бакам, а другие отправляют его в магистраль питания двигателей.

Но, чтобы запустить двигатель, недостаточно включить насосы. Нужно еще и открыть "пожарные краны" (так называются на отечественной технике, потому что перекрываются в первую очередь в случае пожара двигателя). Когда краны открылись, топливо поступает в двигатель, где фильтруется и подогревается (как правило стоит радиатор, который охлаждает масло, циркулирующее в двигателе, и одновременно нагревает топливо) и подается на форсунки. Это уже двигательная часть, поэтому про нее подробно в следующих постах. Могу сказать только, что есть несколько степеней фильтрации и даже если забьются все фильтры, топливо пойдет в обход. Главное - поддержать бесперебойную работу, чтобы можно было посадить самолет.

Напоследок хотелось бы показать вам что бывает, когда допускаются ошибки с заправкой на Ту-154:

Фото с просторов интернета

Да-да, самолет просто может сесть на хвост!

Фото с просторов интернета

На самом деле это страшный сон каждого техника и бортинженера Ту-154. Хвост у самолета очень тяжелый. Выход пассажиров желательно в порядке - второй салон, первый салон, особенно, если в четвертом баке осталось мало топлива.

Фото с просторов интернета

Про то, как топливо хранится в аэропорту недавно писали здесь: http://community.livejournal.com/sky_hope/180444.html#cutid1
Очень рекомендую посмотреть.