Топливная система и масляная система самолёта
Топливная система предназначена для размещения запаса топлива, обеспечивающего полет JIA на заданную дальность или с заданной продолжительностью, и бесперебойной подачи его к двигателям в необходимом количестве и под достаточным давлением. Топливные системы на некоторых ЛА выполняют вспомогательные функции: охлаждение бортовых систем, балансировку ЛА и др.
Топливная система (рис. 14.1) включает следующие основные элементы:
· баки или отсеки самолета, в которых размещается необходимый для полета запас топлива;
· краны управления питанием (переключением баков);
· краны экстренного отключения подачи топлива к двигателям (пожарные краны);
 Рис. 14.1. Схема топливной системы самолета: 1 — топливные баки; 2— дренажный трубопровод; 3 — трубопроводы подачи топлива к двигателям; 4 — кран перекрестного питания двигателей топливом; 5 — перекрывной кран; 6 — фильтр; 7 — топливно-масляный радиатор; 8 — расходомер; 9 — топливный насос двигателя; 10— насосы подкачки; 11 — обратные клапаны; 12 — заливные горловины |
· краны для слива отстоя топлива из разных точек системы;
· фильтры для очистки топлива;
· насосы, подающие топливо к двигателям и перекачивающие топливо из одних баков в другие;
Кроме того приборы контроля количества, расхода и давления топлива; трубопроводы для подачи топлива к двигателям, соединения баков с атмосферой и т. д.
Баки требуются для размещения топлива, запасы которого на современных самолетах могут достигать многих десятков тонн, и устанавливаются в крыле и реже в фюзеляже. Применяют три типа топливных баков: жесткие, мягкие и баки-кессоны.
Жесткие баки изготавливают, как правило, из легких алюми- ниевомарганцевых сплавов, которые допускают глубокую штамповку и выколотку, хорошо свариваются, обладают большой эластичностью и устойчивостью против коррозии. Для придания бакам необходимой прочности и жесткости они имеют каркас из продольных и поперечных перегородок и профилей. Поперечные перегородки одновременно служат для уменьшения ударов, возникающих в результате перемещения топлива внутри бака при полете с ускорением. Баки малых размеров могут не иметь внутренних перегородок.
Широко распространены мягкие баки. Они проще в эксплуатации, более долговечны, имеют меньшую массу. Выполняют мягкие баки из специальной резины или пластических материалов. Тонкие резиновые баки выклеивают на болванках из ткани и одного или двух слоев резины из синтетического полисульфидного (тиоколового) каучука. В такие баки вклеивают резино-металлическую арматуру: фланцы для датчиков топливомера, заправочные горловины, соединительные патрубки, гнезда замков крепления и т. д. Устанавливают резиновые тонкостенные баки в контейнерах внутри крыла или фюзеляжа.
Бак-кессон представляет собой соответствующим образом загерметизированный внутренний объем части крыла. Его герметизируют синтетическими пленками. Заклепочный шов выполняют герметичным, для чего заклепки предварительно покрывают герметиком. Окончательная герметизация обеспечивается многократным покрытием всей внутренней поверхности жидким герметиком, вулканизирующимся при комнатной температуре.
Крышки эксплуатационных люков баков-отсеков крепятся на болтах с резиновыми уплотнительными кольцами и герметичными (глухими) гайками. Несмотря на трудности герметизации баки-отсеки получили широкое применение, так как в них можно разместить достаточное количество топлива и занять при этом возможно меньший объем.
Краны, устанавливаемые в системе питания двигателей топливом, позволяют управлять подачей его к двигателям от соответствующих баков (или групп баков), а также отключать подачу топлива к вышедшему из строя двигателю и т. д. В соответствии с назначением все краны делятся на перекрывные’ (пожарные), кольцевания и сливные.
Перекрывные краны предназначены для перекрытия топливного трубопровода и устанавливаются за насосами с таким расчетом, чтобы при их закрытии мгновенно прекращалась подача топлива к двигателям. Краны кольцевания обеспечивают питание топливом всех двигателей при выходе части насосов из строя. Сливные краны служат для слива топлива или его отстоя из баков, фильтров и т. д.
Фильтры топливных систем предназначены для защиты карбюраторов, агрегатов непосредственного впрыска, командно-топливных агрегатов и других элементов топливорегулирующей аппаратуры от попадания в них твердых частиц. Хотя топливо, заправляемое в баки, фильтруется и баки защищаются от попадания в них механических примесей, но в процессе эксплуатации возможно образование продуктов коррозии трубопроводов и агрегатов топливной системы, кусочков резиновых прокладок и т. д. Наличие самого незначительного количества воды в топливе резко повышает его коррозирующие свойства и, кроме того, может привести к засорению трубопроводов в случае появления льда при низких температурах. Особенно опасно выпадание влаги и образование льда в трубопроводах топливных систем современных высотных самолетов, которые за короткое время могут набрать большую высоту, в результате чего образование конденсата резко ускоряется. В топливных системах применяют сетчатые металлические, шелковые, щелевые, металлокерамические, бумажные и механические фильтрующие устройства.
Насосы топливной системы служат для подачи топлива к двигателям в полете на всех высотах, при любых эволюциях из всех баков или групп баков.
Насосы по назначению разделяют на подкачивающие и перекачивающие, а по типу привода — с приводом от авиадвигателя и с автономным приводом, как правило, от электродвигателя. Из большого разнообразия конструкций и типов насосов наибольшее распространение получили центробежные насосы низкого давления, поршневые и шестеренные — высокого давления.
На современных самолетах обычно устанавливают два насоса подкачки, один из которых с электрическим приводом размещают в топливном расходном баке или в начале трубопровода подачи топлива, а другой с приводом от авиадвигателя — в конце трубопровода перед насосом подачи (высокого давления). Такая установка насосов обеспечивает надежное питание двигателей топливом.
Насосы перекачки предназначены для перекачки топлива из тех баков, из которых оно должно вырабатываться в первую очередь, в баки расходные, т. е. в баки, из которых топливо направляется непосредственно к двигателям. Выработка топлива из разных баков или групп их диктуется необходимостью сохранить строго определенную центровку самолета в течение всего полета и обеспечить нужную разгрузку крыла.
Трубопроводытопливной системы, обеспечивающие подачу топлива к двигателям, сообщение баков с атмосферой, заправку топлива под давлением, выполняют чаще всего
из алюминиевого сплава и шлангов с соединительной арматурой. Наиболее распространён
ное соединения трубопроводов следующие : дюритовое ( гибкое на стяжных хомутах) и
В последнее время широкое применение нашли гибкие металлические рукава, которые хорошо сопротивляются вибрационным перегрузкам, удобны при монтаже, относительны
Выработка топлива из баков осуществляется самолётными подкачивающими насосами,
давление на входе из которых должно быть больше минимально допустимого, на которое
настроен датчик сигнализатора давления. За насосом установлен обратный клапан, препятствующий обратному движению топлива, которое возможно в сложном трубопроводе. Перекрывной кран предназначен для быстрого прекращения поступления топлива и отключения топливной системы от двигателей. Пожарный кран применяется для экстренного прекращения подачи топлива ( например, при пожаре двигателя)
МАСЛЯНЫЕ СИСТЕМЫ АВИАДВИГАТЕЛЕЙ
Надежность работы силовой установки зависит от условий смазки трущихся деталей двигателя и достаточного отвода тепла от его агрегатов и деталей. Смазка трущихся
деталей и поверхностей, необходима для отвода тепла, удаления продуктов износа,
предохранения их от коррозии.
Даже кратковременное прекращение подачи масла приводит к быстрому перегреву
двигателя, разрушению подшипников, заклиниванию ротора ТРД, обрыву шатунов,
если двигатель поршневой.
Масло в силовых установках используется, кроме того, и качестве рабочей жидкости
в различных автоматических устройств авиадвигателе: командно-топливных агрегатов,
регуляторов оборотов, механизмов управления воздушными винтами.
Системы смазки современных авиадвигателей состоят из внешних и внутренних участков
Внешний относится к оборудованию силовой установки, а внутренний относится к двигателю.
В масляную систему входит бак для размещения необходимого запаса масла, радиатор охлаждающий масло, а также насосы, подающие масло во внутреннюю систему смазки и
насос откачивающий масло из двигателя в радиатор в бак, сливной кран, термометры,
манометры и трубопроводы.
Распространение получили две схемы масляной системы: одноконтурная и двухконтурная.
В первой масло циркулирует по схеме : бак – двигатель – радиатор – бак .
Во второй масло движется по пути двигатель – радиатор – двигатель, а из бака идет только подпитывающая, необходимая для пополнения расхода, часть масла.
Одноконтурные масляная система находит преимущественное распространение на самолётах с поршневыми и турбореактивными двигателями, а двухконтурная на самолётах
с турбовинтовыми и двухконтурными турбореактивными двигателями. ( ДТРД )
Масляные системы многодвигательных самолётов могут быть раздельными, т. е. индивидуальными для каждого двигателя, и очень редко
Источник
Масляная система
Масляная система самолета предназначена для подачи смазки к трущимся деталям двигателя и их охлаждения. В качестве смазки для двигателя М-14П применяется масло МС-20 (ГОСТ
Рис. 1 Принципиальная схема маслосистемы:
1 — передний суфлер двигателя; 2 — задний суфлер двигателя; 3 — маслобак; 4 — сливной кран маслобака; 5 — приемник температуры П-1; 6 — маслокарман; 7 — воздушно-масляный радиатор; 8 — суфлерный бак; 9 — маслофильтр; 10 — указатели из комплекта ЭМИ-ЗК; 11 — приемники давления масла П-15Б
Масляная система самолета состоит из насоса, бака емкостью 20 литров, фильтров, суфлерного бака, радиатора 2281 В, маслопроводов, приемников и двух комплектов указателей давления и температуры масла. К масляной системе подключена система разжижения масла бензином с краном разжижения (изд. 772).
Циркуляция масла в системе принудительная и осуществляется двухступенчатым шестеренчатым насосом, установленным на задней крышке картера двигателя.
Маслопроводы выполнены из гибких шлангов и жестких трубопроводов.
Во время работы двигателя масло из бака самотеком поступает по шлангу в фильтр и профильтрованное — на вход к маслонасосу. Затем нагнетающая ступень насоса подает масло под давлением в двигатель. В нем оно проходит по каналам, а также через зазоры между трущимися поверхностями деталей и форсунками направленной смазки. Затем масло стекает в отстойник двигателя, а из него через фильтр-сигнализатор раннего обнаружения стружки забирается откачивающей ступенью насоса, прокачивается через радиатор и охлажденное подается в бак. В нём масло стекает через подводящую трубку на лоток, где происходит отделение, воздуха (пеногашение).
С атмосферой внутренние полости бака и двигателя сообщаются через два верхних суфлера (передний и задний) картера двигателя, соединенных общим трубопроводом с верхней полостью масляного бака. Верхняя его полость сообщается с атмосферой через заборник воздуха и суфлерный бак.
Для бесперебойной работы масляной системы при, всех эволюциях самолёта заборник масла и воздуха маслянного бака выполнены качающимися.
Для слива масла из системы имеются сливные устройства в баке, радиаторе и» фильтре.
Давление и температура входящего в двигатель масла контролируются электрическим моторными индикаторами ЭМИ-ЗК, установленными в обеих кабинах. Два датчика ПМ 15Б давления масла, установлены на стенке шпангоута 0. Два приемника П-1 температуры входящего масла установлены в маслокармане перед нагнетающей ступенью маслонасоса двигателя.
Для охлаждения масла в системе установлен воздушно-масляный радиатор с регулируемой площадью сечения выходного воздушного канала.
Для эксплуатации масляной системы в условиях отрицательных температур предусмотрена система разжижения масла бензином, которая облегчает и ускоряет подготовку двигателя к запуску и сам запуск.
Система разжижения состоит из крана (изд. 772), трубопроводов, нажимного выключателя управления краном разжижения и дозирующего жиклёра диаметром 1,5+ 0,01 мм.
Краткие сведения об агрегатах
Масляный бак
Масляный бак металлический, сварной конструкции. Он состоит из обечайки, двух днищ, кармана масломера и заливной горловины.
К обечайке и днищам бака приварены штуцера: сливного крана, подводящего трубопровода, суфлерного трубопровода и масломера.
Заливная горловина образована стенкой и фланцем для крепления крышки заливной горловины.
К одной из боковых стенок обечайки приварен овальный фланец со шпильками. Отверстие фланца служит для монтажа заборников масла и воздуха и закрыто крышкой, закрепленной на шпильках гайками.
Внутри бака к обоим днищам по оси приварены опоры для установки заборников. В верхней части бака обечайке и одному из днищ приклепан лоток для стока поступающего в бак масла. К этому же днищу приварен штуцер подводящего трубопровода с патрубком, подающим поступающее масло на лоток.
Полная емкость бака 22,5 л максимальное количество заправляемого в бак масла 16 л (при перегоне), при пилотаже — 10 л. Минимальная заправка масла 8 л.
Для обеспечения бесперебойной работы масляной системы при эволюциях самолета заборники масла и воздуха выполнены качающимися. Они представляют собой цилиндрическое основание с приваренным к нему грузом. К основанию воздухозаборника с противоположной от груза стороны приварен еще патрубок.
Заборники с помощью гаек закрепляются на общем корпусе, центральная цилиндрическая часть которого разделена внутренней перегородкой на две полости. Корпус надевается на ось, закрепленную в опорах бака.
Ось внутри полая и делится внутренней глухой перегородкой на две части. С обеих сторон перегородки в оси просверлено по два взаимно перпендикулярных отверстия, сообщающих каждую часть оси с соответствующей полостью корпуса заборника.
К оси со стороны маслозаборника крепится отводящий трубопровод, а со стороны воздухозаборника — трубопровод, соединяющий маслобак с суфлерным баком.
Масломер представляет собой линейку, на одном конце которой закреплена, крышка с головкой. Крышка ввертывается в штуцер кармана масломера. На линейке просверлен ряд отверстий диаметром 2 мм и два отверстия диаметром 4 мм По осям отверстий нанесены цифры. Расстояние между отверстиями соответствует по объему одному литру масла. Отверстия диаметром 4 мм соответствуют предельным эксплуатационным, уровням заливаемого масла и отмечены надписями «min.» и «мах».
Слив масла из бака осуществляется сливным краном 600500А нажимного типа.
Маслинный бак установлен в верхней части передней стенки шпангоута 0 фюзеляжа на ложементах, оклеенных войлоком, к которым он крепится стальными лентами и тандерами.
Обтекатель маслорадиатора
Маслорадиатор установлен в правой консоли крыла между нервюрами 1 и 2 за лонжероном и крепится с помощью профилей. Маслорадиатор закрыт съемным обтекателем. Выходное отверстие обтекателя закрыто управляемой створкой, посредством которой регулируется размер выходного отверстия канала масляного радиатора.
Управление створкой механическое: К створке приклепано ухо для подсоединения тяги управления створкой. Проводка управления выполнена в виде тяг полужесткого типа. рычаг управления створкой установлен в кабине, на правом пульте
Фильтр
Фильтр состоит из корпуса, крышки со сливной пробкой, траверсы, запирающей крышку, опорного кольца, стакана, пружины и фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент закреплен на крышке и своим верхним кольцом упирается в стакан. Между верхним торцом стакана и корпусом размещена пружина. Корпус имеет два отверстия с резьбой:
- боковое — для входа,
- верхнее — для выхода профильтрованного масла.
Конструкция фильтра обеспечивает легкое снятие фильтрующего элемента для осмотра или промывки без слива масла из маслянного бака.
При снятии крышки с фильтрующим элементом стакан под действием пружины опускается вниз до опорного кольца и перекрывает входное отверстие корпуса. Фильтр установлен на стенке шпангоута 0 и крепится к ней болтами с гайками за ушки корпуса. 9
1 — Угольник; 2 — Прокладка; 3 — Гайка; 4 — Шайба ; 5 — Крышка заливной горловины ; 6 — Бак ; 7, 8 — Контргайка ; 9, 10 — Штуцера ; 11 — Кольца ; 12 — Сливной кран ; 13 — Прокладка; 14 — Заборник; 15 — Ось, 16 — Заглушка, 17 — Масломер; 18 — Заборник воздуха; 19 — заборник масла, 20 — кopпуc.
Рис. 3 Маслорадиатор 2281 В
1 — корпус секций, 2 — крышка входа, 3 — корпус терморегулятора; 4 — прокладка; 5 — профиль, 6 — крышка выхода; 7 — скоба; 8 — профиль; 9 — клапан, 10 — штуцер; 11 — перепускная магистраль; 12 — термочувствительная масса, 13 — мембрана; 14 — пломба; 15 шток, 16 — возвратная пружина; 17 — пружина
Рис. 4 Суфлерный бак 526202 00
1 — отражатель, 2 — лабиринт, 3 — штуцер, 4 — цилиндр, 5 — днище, 6 — ушко, 7 — кольцо, 8 — диафрагма, 9 — кольцо; 10 — патрубок; 11 — заклёпка; 12 — шайба
Источник