飞机燃油系统
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
飞机上用来贮存和向发动机连续供给燃油的整套装置,又称外燃油系统。
分类燃油系统主要有两种型式:重力供油式和油泵供油式。前者是最简单的燃油系统,多用于活塞式发动机的轻型飞机。这种系统的油箱必须高于发动机,在正常情况下燃油靠重力流进发动机汽化器。现代喷气飞机都采用油泵供油式燃油系统。油箱内的燃油被增压油泵压向发动机主油泵。为了提高系统的可靠性和保证安全,燃油系统大都采用“余度设计”的原则,即系统中的关键元件和通路,如油泵和供油管路至少配置两套,一旦系统中某一元件有故障时,备用元件或通路自动接通。
组成喷气飞机耗油量大,燃油系统比较复杂。它一般由燃油箱、输油和供油管路、油箱通气增压分系统、油量指示和自动控制分系统等组成(图1 喷气飞机燃油系统)。
①燃油箱:轻型低速飞机多采用铝合金焊接油箱。喷气飞机多用尼龙薄膜油箱或整体油箱。整体油箱直接利用机身和机翼结构内部的一部分空间作为油箱。为了保证油箱密封,结构缝隙均用弹性的密封胶堵塞。在每个油箱的最低点都装有汲油泵,用以向发动机或其他油箱供油。在歼击机上,为了使飞机在倒飞时供油不致中断,通常在主油箱的底部还设有倒飞油箱或倒飞装置(图2配重活门式倒飞油箱)。
②压力加油系统:喷气飞机载油多,油箱数量也多,如果用注入的方式逐个油箱加油太费时间。为此在飞机上较低的部位设置一个压力加油口,用较粗的管子和各个油箱连通,由地面压力加油车迅速把全部油箱加满。
③通气增压系统:飞机由高空急速俯冲到海平面时,油箱如没有通气增压管道与大气相通,油箱便会在强大的外界压力下压瘪。通气增压管道可使油箱内部始终保持比外界大气压略高的压力。
④紧急放油系统:大型旅客机和轰炸机起飞时载油量很大(有的达总重的一半)。为了在紧急情况下(特别是在起飞后不久燃油尚未消耗时)安全着陆,油箱内的燃油应能尽快地排放掉。紧急放油管道应足够粗大,排放口的位置适当,不使放出的燃油喷洒在飞机机体上。
⑤输油控制系统:飞机上众多的油箱分散布置在机身和机翼内。如果对各油箱的用油顺序不加控制,飞机的重心便会发生很大变化,影响飞机的平衡。控制系统根据各油箱内油量传感器提供的信息,按照规定(保证重心变化为最小)的要求自动安排用油顺序。
超音速飞机燃油系统特点飞机由亚音速转到超音速时,飞机气动中心后移,影响飞机的平衡。超音速运输机上由于带的燃油较多,可以把
最前面油箱的燃油用油泵打到尾部的油箱中去,这样飞机重心随之后移,使飞机得以保持平衡。用来调整重心的油箱称为配平油箱。此外,长时间超音速飞行产生的热量使飞机蒙皮和内部骨架的温度升高,可用燃油吸收一部分热量,起一定的降温作用。燃油温度增加后所产生的沉积物靠燃油系统的油滤加以清除。
(杨国柱)
燃油系统包括储存燃油的燃油箱(Fuel tank),由外部输送到燃油箱的燃油补给装置(Fuel fill system)或称加油装置(Fuel feed system),以及在紧急时,将机身内的燃油排放于机外的燃油排放装置(Fuel dump (jettsion)system)。另外,为使燃油箱内液面压力与外气压相等,所装设的燃油通气系统(Fuel vent system)等各种系统及指示仪表装置组成。
在驾驶舱内的指示仪表装置,有指示油箱内燃油残量,以重量单位表示(磅或公斤)的油量表(Fuel quantity gauge)、指示供给各发动机燃油压力(每平方英尺/磅)的燃油压力表(Fuel pressure gauge),警告燃油供给压力降低的警告灯(Warning light),指示单位时间燃油供给流量(P PH,磅╱时)的燃油流量表(Fuel flow meter),以及计算燃油消耗量(磅或公斤)的燃油消耗流量表(Consumed fuel flow meter)。此外还包括操作燃油供给装置(Fuel supply system)油阀的开关等。在多发动机飞机上,原则上各发动机的燃油供给装置及指示仪表,是各自分开独立的。
一、燃油箱
燃油箱大都装设在主翼内,依其构造分为结构式油箱(Integral tank,或称槽式油箱)及桶式油箱。结构式油箱是将机身结构物做为燃油容器(B ladder),主翼的部份是利用前梁、后梁及翼上下蒙皮所围成的空间,也就是在盒型翼梁(Box beam)的内侧,加上防渗漏措施而成,在大型飞机及战机上现均采用此种方式。筒式油箱(Cell tank)是将合成橡胶制的燃油容器装在主翼或机身内,此结构的油箱多使用在小型飞机上;但在大型机中也有例外,在麦道DC-10及MD-11机身下层的中央油箱就是采用此结构的机种。另外依使用目的,各具发动机使用的油箱又有主油箱(Main t ank)、副油箱(Alternate tank)或辅助油箱(Auxiliary tank)之分。
麦道MD-11型机利用水平安定面(Horizontal stabilizer)的一部份,做为结构式油箱,此方式称为尾翼油箱(Tail tank),以增加续航距离。为使尾翼油箱的燃油消耗,不会影响飞机重心移动太大,皆加装尾翼油箱
燃油交流转送(Cross-feed)自动控制装置。装设尾翼油箱目前似乎以成为大型商用机标准装备的趋势,波音747-400及麦道MD-11均采用之。
二、燃油补给装置
地面上的飞机燃油补给方式分为重力补给式(gravity refueling)及压力补给式(Fueling refueling)两种。重力补给式是于短时间内补给到油箱的加油方式,将燃油补给口(Fueling adapter)接到位于机外的加油装置(或加油车),由加油装置将燃油加压,经由油岐管(Manifold),给油阀分送到各油箱。波音747左右主翼前缘下方各有一个燃油补给口,每个燃油补给口分别各有两个接油嘴,经由50磅压力,四个接油嘴合计可有每分钟受油2000加仑的能力,整架飞机全部油箱加满约须40分钟。
三、燃油供给装置
燃油供给装置是指由油箱到发动机或辅助动力单元(APU)的燃油管线系统。经由燃油增压泵(Booster pump),压送燃油经由发动机燃油交流转送阀(Engine fuel cross-feed valve),可将任何油箱中的燃油输送到任一具发动机中。
四、燃油排放装置
起飞后的飞机因故须紧急返回机场时,为使飞机能达到安全降落重量的标准,须将多余燃油排出。燃油排放能力,一般大型机须在15分钟内完成,在波音727及747两主翼翼端各有一处,麦道DC-10及MD-11在外侧副翼(Aileron)左右各有一条泄油管,泄油管平均每分钟可泄油5000至5500磅。