6.飞机燃油系统《飞机系统》

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航空燃油分为航空汽油和航空煤油两大类: ① 航空汽油用于活塞发动机 ② 航空煤油用于燃气涡轮发动机 2对航空汽油的性能要求包括: 良好的蒸发性和抗爆震性能; 燃烧不产生沉积物和积炭; 对 发动机部附件无腐蚀; 良好的物理化学性能; 水分和杂质含量很低。
2 对航空煤油的性能要求包括: 良好的燃烧性 ,燃烧完全不积炭; 良好的物理化学稳定 性 ,存储、运输过程中不变质; 良好的输送性 ,燃油清洁、流动性好; 无腐蚀性 , 不腐蚀发动 机部附件; 良好的着火安全性 , 高温工作条件下不自燃、不爆燃。
6.3. 1.3 燃油箱通气系统
(1) 飞机燃油箱通气的目的是:
① 平衡油箱内外气压差 ,保证加油、供油和抽油的正常进行; ② 避免油箱内外压差过大导致油箱结构损坏; ③ 高空飞行过程中在油箱液面上产生一定的冲压空气压力可提高燃油泵的供油能力 ,确保高
空供油可靠性 ④ 燃油箱通气还可排出油箱内的燃油蒸气 , 防止形成爆燃条件。
(a )引射泵外形
图9 引射泵
(b) 引射泵工作原理
6.3.2 燃油泵
图10 引射泵的应用
6.3.3 燃油滤
1燃油滤安装于油箱或增压泵出口(见图 10 ),用于滤除燃油中的机械杂质和污染物 , 以保证燃油 高 度清洁 ,其结构与液压油滤类似。
2 根据滤芯过滤精度不同 ,燃油滤分为粗油滤和细油滤两种 ,粗油滤只能滤除尺寸较大的杂质微粒, 在燃油进入喷嘴之前通常都采用细油滤。
6.3.5 燃油显示/警告
图 12 所示为B737飞机驾驶舱燃油量显示的两种形式 。 图 13 为燃油量警告(包括油量低警 告、油量 形态警告及油量不平衡警告) 的两种形式。
图12 B737飞机驾驶舱燃油量显示
(a )油量低警告
(b)油量形态警告
图13 B737飞机驾驶舱燃油量警告
(c )油量不平衡警告
图11 单发飞机燃油系统及油箱选择活门
6.3.5 燃油显示/警告
1.
燃油量显示及警告
1 燃油量显示系统为飞行员和机务人员提供飞机各燃油箱中的可用燃油量显示。 ① 可用燃油是飞机所装载的总燃油中可以在飞行中消耗的那部分燃油 ② 不可用燃油是不能输送到发动机使用的燃油 , 是飞机空载重量的一部分。
2现代飞机通常采用电容式(或称电子式) 油量传感器给驾驶舱或地面加油控制面板上的 油量 显示器提供信号 , 油量显示的计量单位通常为千克或磅 。图 12 所示为B737飞机驾驶舱 燃油 量显示的两种形式 。 图 13 为燃油量警告(包括油量低警告、油量 形态警告及油量不平 衡警 告) 的两种形式。
6.3 飞机燃油系统的组成
6.3. 1 燃油箱
6 .3 . 1 . 1 燃油箱的类 型
飞机燃油箱的基本作用是存储飞机飞行所需 要的燃油 。油箱最低处有放油口 ,每次加油 后和飞行前需放油检查燃油牌号以及燃油中 是否含有水 、沉淀等杂质 。飞机燃油箱按结 构特点不同可分为硬壳式油箱 、软油箱和 结 构油箱 。
硬壳式油 箱
软油箱
飞机燃 油箱
结构油箱
6.3. 1 燃油箱
( 1)硬壳式油箱
① 通常由铝合金制成 ,设置在机身或机翼内 ,可整 体拆装。
② 油箱内的带孔隔板既可提高油箱的强度和刚度, 也可防止因飞机姿态变化引起油箱内燃油晃荡 , 如图 1 所示。
③ 硬壳式油箱的优点是抗漏性好 ,但机体结构空间 利用率较低 ,且质量相对较大。
6.3.5 燃油显示/警告
6.3.5 燃油显示/警告
6.3.5.3 油泵工作状态显示及警告
(1)燃油增压泵工作状态显示的页面显示形式如图 15 所示。
图15 A320飞机ECAM燃油系统页面
6.3.5 燃油显示/警告
(2) 有些飞机燃油增压泵工作正常时有 相应绿灯指示 。有些飞机燃油增压泵出口 压力过低时 ,燃油系统控制面板上相应低 压警告灯亮 , 以提醒飞行员注意油泵供油 状态及发动机工作状态,如图 16 所示。
6.4 飞机燃油供给系统
6.4. 1 单发选择供油系统
1单发选择供油系统(或称单发重力与动力供油系统) 一般用于小型活塞式发动机飞机 。 飞行 员通过油箱选择活门(或称燃油选择器)控制供油油箱(左/右油箱或左+右油箱) 及油路 通 断 。在寒冷天气条件下飞行时 , 为防止油箱选择活门冻结而阻碍正常的供油选择 , 飞行员应 经 常性转换供油油箱。
图16 B737飞机燃油系统控制面板
6.3.5 燃油显示/警告
4.
燃油温度显示
1 燃油温度显示显示了飞机某燃油箱内的燃油温度值 , 在高空低温飞行环境下 ,燃油温度 过低可能因水分杂质结冰造成燃油滤堵塞而影响供油 , 同时影响燃油的燃烧性能。
2 燃油温度过低时 , 飞行员应按照操作手册要求采取必要措施 ,例如增加空速、改变飞行 高度、接通燃油循环装置或打开燃油加温器等。
2 页面显示形式和灯光显示形式如上。 3 这种活门位置指示灯通常为蓝色,分3种状态 显示: 明亮、暗亮和熄灭。
4 以图 16 所示“交输活门打开灯 ”为例: ① 当燃油交输活门按指令完全打开时,灯暗亮;
② 当活门处于开关过程当中时,灯明亮; 当活 门按指令完全关闭时 ,灯熄灭。
图16 B737飞机燃油系统控制面板
④ 许多老式飞机和小型飞机都采用了硬壳式油箱, 现代运输机的中央辅助油箱也通常采用硬壳式油 箱。
图1 硬壳式油箱
6.3. 1 燃油箱
(2) 软油箱 ① 由多层合成橡胶或尼龙织物制成,
由金属结构框架支撑 ,安装在机翼 或机身内,也可整体拆装,如图 2 所示。 ② 软油箱的优点是机体结构空间利用 率较高 ,抗漏性好,缺点是额外增 加了质量。 ③ 软油箱一般应用在一些老式飞机和 小 型飞机上 ,现代运输机很少采用。
图8 电动式离心增压泵
6.3.2 燃油泵
2 离心泵具有输出流量大、压力小的特点 , 即使在泵失效停转时燃油也可顺利流过 。增压泵也 通常为现代飞机油箱间燃油转输(即转输泵) 或地面抽油提供动力。 3 有些飞机燃油系统还使用了基于文氏管效应的引射泵(见图 9 ),用于将无泵油箱的燃油抽 吸至消耗油箱(见图 10 ),或将辅助油箱的剩余燃油抽吸至主油箱(即搜油泵) ,也可用于增压 泵出口处防止水分集中进入供油管。
① 飞机燃油系统一般是指从燃油箱到发动机驱动燃油泵之间的供油管路系统 ,包括油箱、 增压泵和燃油控制活门等部件。
② 发动机驱动燃油泵及其之后的部分则被称为发动机燃油系统 ,包括发动机驱动泵、燃油 滤、燃油调节器和燃油喷嘴等部件。
6. 1 飞机燃油系统概述
2飞机燃油系统的基本功用是存储足够的燃油并在规定条件下安全可靠地将其供给飞机发 动 机和辅助动力装置(Auxiliary Power Unit ,APU) , 以满足飞机动力装置在各个飞行阶段 和工作状态下的燃油需求。
3 燃油滤堵塞会导致系统供油流量下降 ,严重时甚至导致发动机空中停车 。所以燃油滤都设置有旁 通油路 , 当滤芯堵塞时旁通活门打开 ,燃油绕过滤芯而经旁通活门流出 , 以保证向发动机连续供油。
4 油滤旁通时 , 驾驶舱中的“油滤旁通 ”警告灯亮 ,为飞行员提供油滤堵塞信息 。 由于此时燃油未 经过滤 ,可能导致发动机工作性能降低。
(4) 某些大型飞机水平安定面内的配平油箱除 了可以增加燃油装载量之外 ,利用燃油转输功能 还可在飞行中调整飞机重心位置 ,减小水平安定 面配平角度 , 降低配平阻力 , 从而减小燃油消耗。 为了增大航程 ,有些飞机还在机身中设置了中央 辅助油箱 。
图6 B747飞机燃油箱布局
6.3. 1 燃油箱
2此外 ,燃油还可作为一种冷源 ,用于冷却飞机液压油和发动机滑油等 。有些大型运输机 还可 利用燃油转输控制来调整飞机重心及平衡 , 以减小机体结构受力和飞机飞行阻力 , 降低燃 油 消耗。
6.2
航空燃

6.2 航空燃油
1 航空燃油是含有化学能的液体燃料 ,通过在发动机燃烧室内燃烧以释放热能 , 并由发动 机将一部分热能转换为机械能 ,从而产生推力或拉力。
6.3.飞机的发动机数量、航程 和燃 油装载量要求等因素有关 ,现代飞机通常都 会 设置多个油箱。
2以双发中程运输机为例 , 图 4 所示B737 飞机 采用了3个油箱 ,包括1号主油箱(左机翼结 构 油箱) 、2号主油箱(右机翼结构油箱) 和机 身 中央油箱 ,机翼主油箱编号与相应发动机序号 一致。
6.3.5 燃油显示/警告
6.3.5.5 燃油滤旁通警告
如图 16 所示为B737飞机燃油系统控制 面板 ,琥珀色的燃油滤旁通灯亮表示相应 油滤滤芯堵塞 , 油滤旁通活门即将打开或 已经打开。
图16 B737飞机燃油系统控制面板
6.3.5 燃油显示/警告
6.3.5.6 燃油控制活门位置显示
1燃油控制活门位置显示包括燃油关断活门、交 输 活门的位置状态显示,供飞行员判断活门的工作 位 置。
6.3.4 燃油控制活门
飞机燃油系统中的控制活门主要包括燃油关断活门和交输活门等 ,如图 10 所示。 (1)燃油关断活门也称为供油活门 , 安装在通往发动机的油路上 , 受发动机起动手柄/电门控制,
发动机正常工作期间打开 ,发动机关车时关闭 。有些飞机的燃油关断活门也具有防火关断功能 , 当 发动机着火时 , 飞行员拔出灭火手柄/电门将导致该活门关闭 ,从而切断供向发动机的燃油。
图2 软油箱
6.3. 1 燃油箱
(3) 结构油箱 ① 结构油箱又称为整体油箱(Integral Tank) ,油箱本身就是飞机机身、机翼或尾翼结构的一部
分。 ② 如图 3 所示机翼结构油箱就是利用机翼前梁、后梁、翼肋和蒙皮形成的结构空间来装载燃油的。
设置了这种结构油箱的机翼也被称为“湿翼(Wet Wing) ”。
飞机系统
飞机燃油系统
飞机系统
6.1 飞机燃油系统概述
6.2
航空燃油
6.3 飞机燃油系统的组成
6.4 飞机燃油供给系统
6.5 飞机地面加油/抽油系统
6.6 飞机空中应急放油系统
6. 1 飞机燃油系统概述
6. 1 飞机燃油系统概述
(1) 一架飞机完整的燃油系统可分为飞机燃油系统和发动机燃油系统两大部分。
6.3. 1 燃油箱
图7 B737飞机燃油箱通气系统
6.3.2 燃油泵
(1) 现代飞机燃油系统广泛采用了 电动式离心增压泵(见图 8 ),安 装在油箱底部 ,泵体浸没在燃油中 。 油泵工作时 , 电动机带动泵体内部的 叶轮高速转动 ,燃油在离心力作用下 被增压并经供油管排出 , 以增大发动 机驱动燃油泵的进口压力 ,保证飞机 燃油系统向发动机的可靠供油。
6.3. 1 燃油箱
(2) 现代飞机燃油箱通气系统的组成部分: 主要由翼尖通气油箱、冲压通气口、消焰器、多根通气管道、通气浮子活门、油箱释压活门、 回油单向活门和回油浮子活门等组成。
多根通 气管道
消焰器
通气浮 子活门
油箱释 压活门
冲压通 气口
回油单 向活门
翼尖通 气油箱
现代飞机 燃油箱通 气系统
回油浮 子活门
6.3.4 燃油控制活门
(2) 交输活门安装在双发飞机燃油系统 供油管路的中间位置 。在双发正常独立供 油期间 , 交输活门关闭 。在发生某个发动 机停车或其他需要平衡两侧机翼油箱油量 的情况时 ,该活门受控打开以实现交输供 油 , 克服飞机横侧不平衡的影响。
(3) 除此以外 ,在单发飞机燃油系统中 还使用了油箱选择活门(或称燃油选择活 门),供飞行员操作选择供油油箱 , 同时 也可起到燃油供应通断控制的作用 , 如图 11 所示。
图3 结构油箱
6.3. 1 燃油箱
③ 为防止漏油 ,油箱结构件之间的接缝处都采取了密封措施 。油箱中的翼肋作为隔板 可防止飞行中油液晃荡 ,并且为保证燃油从翼尖流向翼根方向 ,某些翼肋上还安装了 单向活门。 ④ 结构油箱在现代运输机上得到了广泛应用 。其优点是能够最大限度地利用机体结构 空间 ,增大储油量 ,但不额外增加飞机质量 。其缺点是维护比较困难,成本高 ,油箱 结构密封要求高。
图4 B737飞机燃油箱布局
6.3. 1 燃油箱
(3) 图 5 所示为A320飞机的油箱布局情况 ,包括左、右机翼的内侧、外侧油箱和中央油箱。
图5 A320飞机燃油箱布局
6.3. 1 燃油箱
(3) 多发大型远程飞机燃油箱的布局情况稍微 复杂一些 。图 6 所示B747飞机采用了8个燃油 箱 ,包括1 、2 、3 、4号机翼主油箱、机身中央油 箱、2号和3号辅助油箱以及平尾配平油箱。
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