+7 (495) 720-06-54
Пн-пт: с 9:00 до 21:00, сб-вс: 10:00-18:00
Мы принимаем он-лайн заказы 24 часа*
 

Где находится топливный бак в самолете: «Где находятся топливные баки в самолете?» — Яндекс.Кью

0

Почему топливо в самолетах находится в крыльях? Отвечает пилот самолета. | Авиатор

Всем привет и сегодня мы немного затронем топливную систему самолета. А именно — причины, почему топливные баки в самолетах перенесли в крылья.

На это есть 3 главных основания, о которых я вам и расскажу.

Центровка

Любой груз в самолете должен быть расположен грамотно, чтобы центр тяжести не выходил за определенные лимиты. Что это означает? Попробуйте положить линейку серединой на свой палец — она не будет падать, она будет лежать на пальце, находясь в равновесии — это наш пустой самолет. Теперь положите на одну из сторон какой-то легкий предмет — линейка моментально выйдет из равновесия и упадет, но если с другой стороны положить такой же груз, то равновесие сохранится, также если класть грузы точно по середине линейки, то равновесие нарушаться не будет. С самолетом происходит точно то же самое! У нас топлива огромное количество, его нужно как-то распределить, чтобы не нарушать устойчивость самолета. Т.к. подъемная сила у нас появляется именно на крыльях [подъемная сила = наш палец в примере с линейкой], то удобнее всего расположить топливо в районе крыльев, чтобы не сильно влиять на центровку.

Экономия места

Самолет у нас для чего сделан? Правильно! Чтобы перевозить людей, почту, грузы и т.д. Соответственно чем больше в воздушном судне будет для этого места — тем лучше. Т.к. крылья — это достаточно массивный элемент, имеющий немалую толщину, то туда и можно установить топливные баки. На больших самолетах они достаточно большие, по некоторым и человек может ходить, пример ниже.

Это люди внутри топливного бака самолета, в момент его сборки на заводе.

Это люди внутри топливного бака самолета, в момент его сборки на заводе.

Уменьшение нагрузки

Ну и третья причина — это уменьшение нагрузки на крылья. Чем больше вес всего того, что находится в фюзеляже — тем сильнее изгибаются наши крылья, они несут эту тяжесть. Если перекинуть все топливо в крылья, то эта лишняя нагрузка исчезнет, что очень важно.

Нагрузка на крыло под действие веса

Нагрузка на крыло под действие веса

Ну и напоследок 🙂

В самолетах есть несколько баков, основные — находятся в крыльях, также есть баки в центре самого самолета, в редких случаях даже в вертикальном хвостовом оперении ставят, но это совсем редко. Именно для того, чтобы уменьшить нагрузку на крылья — в первую очередь расходуется топливо из центральных и хвостовых баков и уже только потом из крыльев. Также крыльевые баки работают как небольшая преграда, в них есть переборки, которые не дают топливу отливаться по краям при разворотах самолета, поэтому насосы могут бесперебойно подавать топливо к двигателю.

Такие вот интересные дела!

Желаю вам безопасных полетов 🙂

Если вам понравилась статья — подписывайтесь на мой канал и ставьте палец вверх, мне очень приятно 🙂

Спасибо за внимание!

Топливный бак самолета — 10+ важных особенностей и конструктивных особенностей

Топливный бак самолета

Image Source: Дилан Эш из Сан-Хосе, США, Классические цвета Southwest Airlines N648SW Боинг 737-3h5 SJC, CC BY-SA 2.0

Предмет обсуждения: Топливный бак самолета и его конструктивные характеристики.

Система топливного бака самолета

В нашей предыдущей статье мы узнали о топливной системе самолета и о роли Топливный насос самолета играет в нем. В этой статье мы сделаем еще один шаг вперед в этом путешествии и узнаем больше о другом компоненте топливной системы самолета, которым является топливный бак самолета.

Что такое топливный бак самолета?

Топливная система самолета, как ярко выраженный, разрешает экипаж должен перекачивать, управлять и транспортировать авиационное топливо к двигательной установке и ВСУ самолета, а авиационное топливо хранится в топливном баке самолета, который является важным компонентом авиационных топливных систем. Резервуары представляют собой герметичные конструкции интегрированного типа с выводом в атмосферу; при любых условиях должен быть хотя бы один открытый выпускной клапан (для каждого бака). Система вентиляции предназначена для поддержания давления в резервуаре в безопасных пределах. Лонжероны, нервюры и стрингеры составляют большую часть конструкции танка.

Топливные баки обычно находятся в кессоне крыла самолета. Для каждого двигателя предусмотрен минимум один бак. Например, двухмоторный самолет имеет по одному основному баку с каждой стороны фюзеляжа, и если размер и дальность полета самолета требуют большего количества топлива, средний кессон крыла предназначен для его размещения. На четырехмоторном самолете есть два основных бака с каждой стороны фюзеляжа, причем центральный бак обеспечивает дополнительную вместимость. В топливную систему могут входить резервные и расширительные баки, а также баки корпуса.

Конструкция каждого топливного бака должна позволять ему выдерживать вибрацию, инерцию и различные виды ударных нагрузок, которые он может испытывать во время работы, без каких-либо ошибок. Общий исчерпаемый объем для любого бака должен быть достаточным, чтобы поддерживать 30 минут непрерывной работы, по крайней мере, на максимальной мощности. Кроме того, бесполезная подача топлива должна учитываться в каждом индикаторе количества топлива.

Щуп топливного бака самолета

Калиброванный прозрачный пластиковый трубчатый щуп для измерения уровня топлива в самолетах быстро и точно. Его просто погружают в топливный бак самолета, кладя большой палец на конец щупа и вынимая его. Калиброванная шкала на стороне трубки используется для определения уровня топлива. Бланк калибровочной таблицы прилагается к «универсальному» щупу для измерения уровня топлива.

Как работает топливный бак самолета?

Испытание под нагрузкой на топливный бак самолета

Существуют различные стандарты испытаний резервуаров, чтобы убедиться, что топливный бак самолета способен выдерживать нагрузки и силы, возникающие во время всего полета. Одна из ключевых целей — убедиться, что резервуары достаточно прочные, чтобы продолжать функционировать и не деформироваться при различных нагрузках. Также важно учитывать способность выдерживать вибрации без утечки. Танки проходят испытания в самых экстремальных условиях. Конструкция, поддерживающая топливный бак, должна быть рассчитана на критические нагрузки, которые могут возникнуть при полете или посадке с нагрузками от давления топлива.

Топливная система была тщательно разработана для максимальной защиты системы как во время приземления с поднятым колесом, так и в аварийных ситуациях. Чтобы снизить риск утечки бензина и воспламенения в случае приземления с подъёмным колесом, компоненты топливной системы размещаются в местах, экранированных конструкцией самолета и за пределами зоны «вытирания». Обшивка фюзеляжа и массивные элементы конструкции поглощают энергию удара при посадке и защищают от царапин о землю.

Отрывное шасси, крепления отрывных стоек и отрывные закрылки предназначены для предотвращения разрушения топливных баков. Внутри контура фюзеляжа все баки рассчитаны на определенные нагрузки при аварийной посадке.

Конструкция топливного бака самолета | Конструкция топливного бака самолета

Когда дело доходит до управления топливом, цель проектирования — снизить риск пожара и взрыва. Для пожара или взрыва требуются три элемента: горючий материал, кислород и источник воспламенения. Риск возгорания сводится к нулю, если любой из этих элементов удален, а источники возгорания находятся под контролем проектировщика.

В результате было приложено много усилий для удаления потенциальных источников воспламенения, а в ситуациях, когда невозможно избежать источников воспламенения, были предприняты усилия для уменьшения непреднамеренных утечек горючей жидкости и обеспечения вентиляции для предотвращения скопления паров. Кроме того, конструкция конструкции была сделана достойной столкновения, чтобы ограничить риск возгорания в случае столкновения. Контроль источника возгорания, контроль легковоспламеняющихся жидкостей и аварийная защита — вот 3 основных метода повышения безопасности топливной системы. В следующих разделах рассказывается, как различные методы используются в установках топливной системы.

Вентиляция и дренаж предусмотрены в зонах около топливного бака, в крыле и его части. Это предотвращает накопление опасных паров и жидкого топлива. Чтобы избежать попадания горючих веществ в потенциально опасные зоны, вентиляционные и дренажные отверстия расположены в стратегически важных местах. Летные испытания проводятся для того, чтобы убедиться, что вентиляционные зоны соответствуют требованиям и не происходит повышения давления. Для отделения топливных баков от занятых отсеков всегда используются дымонепроницаемые и топливонепроницаемые перегородки. Топливный бак самолета может быть поврежден из-за неконтролируемого отказа двигателя, что приведет к утечке топлива.

Обнаружение утечки топливного бака самолета

Резервуарные установки

К установке топливных баков самолета предъявляются различные требования. Не рекомендуется устанавливать бак на стороне двигателя от брандмауэра, в то время как минимальное расстояние в 12 дюймов между топливным баком и брандмауэром является положительным. Дымонепроницаемая и вентилируемая топливонепроницаемая оболочка должна отделять внутренние отсеки самолета от топливных баков самолета. Бак не должен подвергаться воздействию избыточного давления. Сухие отсеки герметизируют топливо в зоне наверху двигателя, где его проливание на горячие поверхности может вызвать возгорание.

Отключение топлива

Возможность отключения подачи топлива предусмотрена на каждом двигателе и вспомогательной силовой установке, а также на лонжероне крыла. Клапан предотвращает высвобождение топлива в больших количествах через поврежденную магистраль во время полного разъединения двигателя, когда он закрыт. Есть два режима срабатывания: пожарная рукоятка и силовой останов. Кабели к клапану продублированы и изолированы. Клапан настроен на закрытие при выключении двигателя, при этом он остается прикрепленным к топливному баку самолета в случае поломки.

Компоненты, транспортирующие топливо

Компоненты и трубопроводы, транспортирующие топливо, иногда находятся в зонах возгорания или вблизи них, что создает риск утечки топлива. Эти компоненты и провода становятся пожаробезопасными в зонах возгорания. Вероятность утечки из топлива и компонентов снижается за счет закрытия источника 2nd герметичный барьер.

Кожух сливается за борт, а сливное отверстие размещается в безопасном и видимом месте, что позволяет обнаруживать и устранять утечки до того, как они станут опасными. Топливопроводы, проходящие через зоны высокого давления, заключены в дренажный и вентилируемый кожух. Вентиляционная линия подсоединяется к дренажной мачте, которая находится в безопасном месте.

Отстойник топливного бака самолета

Надлежащая конструкция и установка топливного бака — это первый шаг в предотвращении попадания примесей в топливо, подаваемое в двигатель (двигатели). Большее значение отстойника между эффективными 0.25% емкости бака и 1/16 галлона необходимо слить в нормальном положении на земле и в полете. Это включает в себя слив любого опасного количества воды из областей резервуара в его отстойник, а также должен быть обеспечен доступ к отстойнику или камере в топливных системах поршневых двигателей с емкостью 1 унция на 20 галлонов топлива на борту.

Крышки заливной горловины авиационного топливного бака

Каждое заправочное соединение топливного бака должно иметь маркировку. Заливные отверстия на самолетах, работающих исключительно на топливе, должны быть не более 2.36 дюйма в диаметре. Заливные отверстия на самолетах с газотурбинным топливом должны быть не менее 2.95 дюйма в диаметре. Не допускается попадание пролитого топлива в отсек топливного бака или в любую другую часть самолета, кроме самого бака.

Для отверстия первичной заливной горловины каждая крышка заливной горловины должна обеспечивать герметичное уплотнение. Однако в крышке топливного бака могут быть небольшие отверстия для вентиляции или обеспечения прохождения указателя уровня топлива через крышку. Самолет должен быть электрически подключен к наземному заправочному оборудованию на всех заправочных станциях (кроме точек подключения заправки под давлением).

Выходное отверстие топливного бака самолета

Выпускное отверстие топливного бака или подкачивающий насос требует наличия топливного фильтра с размером ячеек 8–16 меш / дюйм на самолетах с поршневым двигателем, и он должен находиться в пределах досягаемости проверяющего персонала для очистки и проверки. Должно быть свободное пространство, в пять раз превышающее диаметр выпускной линии, и диаметр фильтра, эквивалентный диаметру выпускного отверстия топливного бака. Топливные фильтры на самолетах с газотурбинным двигателем должны препятствовать прохождению любых предметов, которые могут затруднить поток топлива или вызвать повреждение компонентов топливной системы.

Расположение топливного бака самолета — что на это влияет?

Самолеты перевозят огромное количество топлива, чтобы добраться до необходимых пунктов назначения, особенно тех, которые находятся далеко от места отправления. Примечательно, что вес топлива иногда может составлять около 1/3rd от общего веса самолета! Но задумывались ли вы когда-нибудь, где это хранится? Да, вы все правильно поняли. Топливо хранится в крыльях большинства самолетов, как малых, так и больших. Вам интересно, почему? Ниже приведены некоторые из наиболее важных причин:

  1. Чтобы сбалансировать вес: Внутри самолета необходимо изучить не только конфигурацию кресел и положение груза, но и расположение тяжелого топлива. В частности, топливо удерживает центр тяжести самолета близко к тому месту, где он должен быть.
  2. Чтобы противостоять стрессу: За небольшой промежуток времени после взлета масса самолета создает напряжение на крыльях, а топливо действует как противодействие. Это предотвращает резкое изменение двугранного угла крыла. На более крупных самолетах оставление крыльевых баков пустыми могло привести к отрыву крыльев.
  3. Чтобы уменьшить флаттер крыльев: Вес топлива обеспечивает жесткость крыла, тем самым уменьшая вибрацию крыльев от воздушного потока. Сильный флаттер настолько опасен, что может привести к полному разрушению крыла. В результате, заправка крыльев — отличная идея, которая помогает самолетам летать!

Топливные баки самолетов в крыльях

преимущества

Топливные баки часто встраиваются в крылья пассажирских самолетов, а когда есть баки внутри корпуса самолета, в первую очередь используются крыловые баки. Впрыск тяжелого топлива непосредственно в источник подъемной силы снижает нагрузку на крыло во время взлета и всего полета. Размещение топливного бака самолета в основных крыльях отклоняет накопление большой массы от центра тяжести самолета, что повышает эффективность полета и облегчает меньшее использование руля высоты.

Крылья часто бесполезны для хранения грузов или пассажирских сидений из-за их неровной формы и отсутствия окон. Однако его полая конструкция позволяет хранить топливо в крыле и эффективно использовать пространство; конструкционные лонжероны в танках с «мокрым крылом» уменьшают качание. Топливный бак обычно размещается в крыльях, что защищает их от пассажиров и экипажа в случае утечки или аварии.

Недостатки бонуса без депозита

Но такое расположение топливного бака самолета имеет и несколько недостатков. Боковое проливание топлива в баках из-за турбулентности или несогласованного полета может привести к боковому смещению веса и, возможно, боковой нестабильности. При нехватке топлива и несогласованности полета двигатель может страдать от нехватки топлива просто потому, что топливо вылилось из отстойников в баках. Эти проблемы могут быть решены за счет надлежащих перегородок топливных баков и использования загрузочных бункеров, питаемых от основных баков, из которых двигатель пьет.

Кроме того, топливо не может быть равномерно слито из обоих баков одновременно на самолетах, которые используют систему подачи сифона, например в самолетах с низкорасположенным крылом. Это особенно проблематично для одномоторных самолетов, когда отдельные топливные системы предназначены для двух двигателей. В этих случаях двигатель будет потреблять топливо либо из левого, либо из правого баков, что управляется клапаном переключения топлива в кабине.

На самолетах без автономных систем управления подачей топлива подачу топлива в двигатель необходимо выбирать вручную. Чтобы избежать поперечного дисбаланса и уменьшения подачи топлива, регулярно меняйте подачу из обоих баков. Кроме того, если этот график замены топливного бака не соблюдается в течение длительного периода, двигатель может испытывать нехватку топлива, что приводит к вынужденной посадке.

Вентиляция топливного бака самолета

Чтобы избежать скопления легковоспламеняющихся жидкостей или паров, необходимо проветривать и опорожнять каждый отсек резервуара, а прилегающие к нему отсеки также должны вентилироваться и опорожняться.

Топливные баки самолета должны быть сконструированы, размещены и размещены таким образом, чтобы в них сохранялось топливо, когда они подвергались инерционным нагрузкам, вызванным предельными коэффициентами статической нагрузки, а также в условиях, аналогичных тем, которые возникают при приземлении самолета на взлетно-посадочную полосу с твердым покрытием в нормальная посадочная скорость с убранными шасси. Топливо также должно быть доступно на случай отказа одной из передач или отделения подвески двигателя от двигателя.

Система вентиляции топливного бака самолета

Концепция вентиляции топливного бака проста. Вентиляционное отверстие существует для того, чтобы резервуар мог дышать; он обеспечивает выход воздуха и топлива при переполнении бака. Поскольку атмосферные изменения влияют на давление воздуха, вентиляция особенно важна во время набора высоты и снижения. Когда топливо нагревается, его объем увеличивается и уменьшается по мере остывания. Даже если вы не летите на самолете, уровень топлива в ваших баках меняется в течение дня.

Поскольку вашему баллону необходимо дышать, ему необходимо вентиляционное отверстие, которое может уменьшить как вакуум, так и давление. Поскольку топливо забирается из бака для питания двигателя, его необходимо чем-то пополнять — воздухом. Топливный бак самолета не может быть заправлен, если он не может выпускать воздух, и он не может забирать топливо, не впуская воздух.

Если вентиляционные отверстия заблокируются во время полета, скажем, когда в баке содержится 50% топлива и 50% воздуха, топливо будет продолжать всасываться, но оставшийся воздух должен будет расшириться, чтобы занять больший объем. Это приводит к падению давления — или, если вы предпочитаете, частичному вакууму — относительно внешнего давления. В любом случае топливо скоро закончится, или бак сам упадет, взорвавшись.

Почему необходимо вентилировать все топливные баки самолета?

Подводя итог, следует отметить, что из топливного бака самолета необходимо вентилировать, чтобы:

  1. Поддерживайте положительный напор для погружного подкачивающего насоса.
  2. Сведите к минимуму разницу давления между резервуаром и атмосферой.
  3. Избавьтесь от паров топлива.

Вентиляционная линия присутствует в каждом карбюраторе с патрубками для отвода паров и в каждом двигателе с впрыском топлива с устройствами возврата паров для возврата паров к одной из верхних частей топливного бака. Использование нескольких баков учитывается в определенном порядке, что приводит к возврату паровоздушной линии к топливному баку, использовавшемуся первым, если только относительная вместимость баков не делает выгодным возврат в другой бак.

Для самолетов акробатической категории следует избегать чрезмерного расхода топлива во время акробатических маневров, особенно коротких периодов перевернутого полета. Когда регулярный полет возобновляется после акробатического движения, для которого требуется сертификация, откачивание топлива из вентиляционного отверстия должно быть невозможным.

Емкость топливного бака самолета

Топливный бак самолета разделен на три части: Крылья танков, Танки центрального крылаи Обрезка танков.

Крылья танков

Крылатые танки, как следует из названия, представляют собой танки, расположенные в крыльях самолета. В них содержится примерно 70% всего топлива самолета. Далее они подразделяются на:

  1. Внешние резервуары— Внешние баки расположены на концах крыльев, на концах крыльев.
  2. Центральные танки— Танки в центре крыльев известны как центральные танки.
  3. Внутренние резервуары— Эти баки расположены у основания крыла. Основные питающие баки состоят из центрального и внутреннего баков.
  4. Резервуары переполнения— Резервуары для перелива расположены ближе к вершине самолета. Если топливо в основных баках переливается, оно будет собираться в этих баках.

Танки центрального крыла

Баки центрального крыла расположены в нижней части фюзеляжа самолета между основанием двух крыльев.

Обрезка танков

Триммеры расположены в хвостовой части самолета в хвостовых крыльях или горизонтальных стабилизаторах. В них наименьшее количество топлива.

Насколько велик топливный бак самолета?

У маленького самолета может быть топливный бак 4000–5000 литров, у среднего самолета — 26000–30000 литров, у широкофюзеляжного реактивного самолета — 130000–190000 литров, а у очень большого реактивного самолета — от 200000 до 323000 литров. литров.

Рассмотрим запас топлива большого самолета, такого как Airbus A380. Из-за своих размеров Airbus A380 имеет большой запас топлива. Топливо распределяется между баком горизонтального стабилизатора и баком крыла, и каждый бак крыла состоит из внешнего бака, расширительного бака, среднего бака, внутреннего бака и т. Д. Бак дифферента и задний вентиляционный бак расположены на горизонтальном стабилизаторе. .

Вентиляционный резервуар — это резервуар для топлива, выливающегося из основных резервуаров. Каждое крыло имеет общий запас топлива 120 тонн. Баки дифферента вмещают 18800 кг топлива, что эквивалентно запасу топлива Airbus A320. Общий запас топлива составляет 2 * 120 (крыльевые баки) = 240 тонн + 18.8 тонны (дифферентные баки), что в сумме составляет 258.8 тонны (323500 литров) топлива.

О Эше Чакраборти

У меня есть опыт работы в области аэрокосмической техники, в настоящее время я работаю над применением робототехники в оборонной и космической науке. Я постоянно учусь, и моя страсть к творчеству побуждает меня разрабатывать новые инженерные концепции.
Поскольку в будущем роботы заменят практически все человеческие действия, мне нравится знакомить моих читателей с основополагающими аспектами предмета в простой, но информативной форме. Мне также нравится одновременно быть в курсе достижений аэрокосмической отрасли.

Свяжитесь со мной через LinkedIn — http://linkedin.com/in/eshachakraborty93

Как проверяют топливные баки в самолете — FrequentFlyers.ru

Ликбез, Обзоры

У большинства самолетов топливные баки расположены внутри плоскости крыла. Крыло не является жесткой конструкцией: оно подвержено упругим деформациям и во время турбулентности любой пассажир может заметить, как самолет «машет крыльями». Аэрофобы, конечно, боятся, что сейчас они отвалятся, но на самом деле так и задумано конструкцией.

Однако из-за таких воздействий конструкция изнашивается и требует периодической инспекции. Поэтому, например, на Boeing 737 NG при достижении определенного уровня налета ВС (Flight Length Sensitive tasks (FLS tasks) — работы, чувствительные к налёту ВС) предписывается обязательное выполнение работ по инспекциям структуры топливных баков. В России их освоили на авиационно-технической базе S7 Technics в новосибирском аэропорту Толмачево.

Работы по инспекциям структуры топливных баков выполняются в три основных этапа. Подробнее:

На первом этапе снимают некоторые вторичные элементы конструкции самолета — обтекатели закрылков, пилонов двигателей и обтекатель стыка крыла с фюзеляжем; различное оборудование, коммуникации и трубопроводы. Затем специалисты удаляют герметик и очищают инспектируемую поверхность. На втором этапе проводится инспекция подготовленные зон методами неразрушающего контроля — например, это низко- и высокочастотная вихретоковые инспекции, ультразвуковые инспекции и т.п.
На третьем этапе вновь подготавливается поверхность и восстанавливается герметик в несколько этапов. Это одна из наиболее трудоемких процедур, отнимающих много времени.

Основная сложность работы заключается в труднодоступности зон внутри крыла самолета, ограниченности пространства и больших объемах удаляемого герметика. Большинство зон крыла доступны только одному специалисту — второй и тем более третий в такие зоны физически не могут поместиться.

Чек зыс аут: как ремонтируют самолеты

Мягкий топливный бак для летательного аппарата


Подвесные топливные баки для самолётов

Введение

Часто, для обеспечения большой дальности полета, к самолету снаружи подвешивают дополнительные баки. Подвесные баки бывают сбрасываемые и не сбрасываемые. Сбрасываемые подвесные баки после расходования из них топлива сбрасываются так же, как и авиационные бомбы с замков бомбодержателей, на которые они подвешиваются.
Питание из подвесных баков осуществляется включением трубопроводов от этих баков в общую систему питания двигателя топливом через запорный или многоходовой кран.

Интересным фактом является то, что во вьетнамских джунглях после войны стали находить много сброшенных американскими самолётами топливных баков.

Крестьяне распиливают баки вдоль и получаются две лодки. Такая лодка не ржавеет, мало весит, а благодаря аэродинамической форме на ней очень легко грести.


Неплохо было бы иметь такую лодку, но при этом, не очень хочется, чтобы самолёты с подвесными баками над нами летали.

Аэродинамическое сопротивление (АС) подвесного топливного бака

В зависимости от режима полёта и формы бака, будут преобладать те или иные компоненты аэродинамического сопротивления. Например, для затуплённых тел вращения, движущихся с большой сверхзвуковой скоростью, сопротивление имеет волновой характер.
Для хорошо обтекаемых тел, движущихся с небольшой скоростью, преобладает сопротивление трения и потери на вихреобразование.

Разрежение, возникающее на задней торцевой поверхности обтекаемого тела, также приводит к возникновению результирующей силы, направленной противоположно скорости тела.

Аэродинамическое сопротивление Fa характеризуют безразмерным аэродинамическим коэффициентом сопротивления Cx:

где ρ — плотность невозмущённой среды, v — скорость движения тела относительно этой среды, S— характерная площадь тела, Cx— безразмерный коэффициент аэродинамического сопротивления, обычно определяют экспериментально, а для простых форм вращения и расчётом.

Компоновка подвесного топливного бака из тел вращения по критерию минимума площади S и коэффициента Cx

Воспользуемся данными по расчету коэффициента лобового сопротивления (Cx) простых тел и сравнением полученного результата с экспериментом приведенными в публикации [1]:

Для тел вращения, расположенных на концах бака с цилиндром между ними (для удержания основной массы топлива), объёмом площадью поверхности можно выбрать такие варианты компоновки:

конус (при H=R)

–объём площадь поверхности

конус (при H<>R)

–объём площадь поверхности

полусфера

–объём площадь поверхности

Зададимся объёмом бака в 3 м3: Vb=Vps+Vc+Vk, Vb=3, определим размеры для оптимальной компоновки из следующего листинга, когда условие для минимума Cx (2h=d или H=R) не выполняются:

# -*- coding: utf8 -*- import numpy as np from scipy.optimize import minimize import matplotlib.pyplot as plt def objective(x):# целевая функция — площадь поверхности бака x1=x[0]# искомый радиус R цилиндра и основания конуса x2=x[1]# искомая высота H конуса, когда условие H=R не выполняется x3=x[2]# искомая длина L цилиндра return 2*np.pi*x1**2+2*np.pi*x1*x3+np.pi*x1*((x1**2)+(x2**2))**0.5 def constraint(x): # ограничение на объём бака return (2/3)*np.pi*(x[0]**3)+np.pi*x[2]*(x[0]**2)+(1/3)*x[1]*np.pi*(x[0]**2)-3 x0=[1,1,1]# начальные значения для поиска локального минимума b=(0.0,1)# ограничение по не отрицательным значениям переменных bnds=(b,b,b) con={‘type’: ‘ineq’,’fun’:constraint} res = minimize(objective, x0,bounds=bnds,constraints=con) e=round(res[‘fun’],3) e1=round(res[‘x’][0],3) e2=round(res[‘x’][1],3) e3=round(res[‘x’][2],3) print («Расчётное значение площади подвесного бака :%s»%e) print («Расчётное значение радиуса подвесного бака :%s»%e1) print («Расчётное значение высоты конуса подвесного бака :%s»%e2) print («Расчётное значение длины цилиндра подвесного бака :%s»%e3)
Получим:
Расчётное значение площади подвесного бака :10.253 Расчётное значение радиуса подвесного бака :0.878 Расчётное значение высоты конуса подвесного бака :0.785 Расчётное значение длины цилиндра подвесного бака :0.393

При заданном объёме бака Vb=3, определим размеры для оптимальной компоновки из следующего листинга, когда условие для минимума Cx (2h=d или H=R) выполняются :

# -*- coding: utf8 -*- import numpy as np from scipy.optimize import minimize import matplotlib.pyplot as plt def objective(x):# целевая функция — площадь поверхности бака x1=x[0] # искомый радиус R цилиндра и основания конуса, высота которого H=R x2=x[1]# искомая длина L цилиндра return 2*np.pi*x1**2+2*np.pi*x1*x2+np.pi*x1*(2*(x1**2))**0.5 def constraint(x): # ограничение на объём бака return (2/3)*np.pi*(x[0]**3)+np.pi*x[1]*(x[0]**2)+(1/3)*x[0]*np.pi*(x[0]**2)-3 x0=[1,1]# начальные значения для поиска локального минимума b=(0.0,1)# ограничение по не отрицательным значениям переменных bnds=(b,b) con={‘type’: ‘ineq’,’fun’:constraint} res = minimize(objective, x0,bounds=bnds,constraints=con) e=round(res[‘fun’],3) e1=round(res[‘x’][0],3) e2=round(res[‘x’][1],3) print («Расчётное значение площади подвесного бака :%s»%e) print («Расчётное значение радиуса подвесного бака :%s»%e1) print («Расчётное значение высоты конуса подвесного бака :%s»%e1) print («Расчётное значение длины цилиндра подвесного бака :%s»%e2)
Получим:
Расчётное значение площади подвесного бака :10.259 Расчётное значение радиуса подвесного бака :0.877 Расчётное значение высоты конуса подвесного бака :0.877 Расчётное значение длины цилиндра подвесного бака :0.363

Вывод:

В сравнении с вариантом, когда условие R=H не выполняется, общая площадь поверхности бака почти не изменилась. Этот вариант компоновки является оптимальным, что подтверждает и практика.

Численные значения приведены для примера, в каждом конкретном случае нужно учитывать особенности конструкции.

Измерение уровня топлива в подвесном топливном баке

Работа реактивного двигателя зависит от расхода подаваемого топлива, который корректируется по уровню в баке. Поэтому, измерение уровня топлива в баке является важным технологическим параметром.
В не сбрасываемом топливном баке измерение уровня топлива осуществляется датчиками, установленными в прямом канале, верхний открытый конец которого расположен над уровнем топлива, которое заполняет канал за счёт давления наддува Po.

Вертикальный канал и топливный бак являются сообщающими сосудами. Снижая уровень топлива в баке, уровень топлива уменьшается в канале. Когда уровень топлива в канале достигает датчика, происходит активация датчика. Сигнал поступает в систему управления топливом.

Таким образом, уровень топлива в канале определяет уровень топлива в баке. Проблема в том, что свободная поверхность топлива не совпадает в канале и резервуаре. Ошибка измерения уровня топлива приводит к неэффективному расходу топлива.

Уровень топлива в баке изменяется согласно соотношения:

где: Ho – начальный уровень топлива в баке; V– скорость подачи топлива; t – время.

Для дальнейшего анализа зависимости скорости подачи топлива от времени воспользуемся соотношением, полученным в публикации [2]:

где: y – координаты свободной поверхности топлива в измерительном канале; L– коэффициент трения жидкости о стенки цилиндрического измерительного канала; R – радиус цилиндрического измерительного канала; g – ускорение свободного падения.

Начальные условия к дифференциальному уравнению (1) имеют вид:

y(0)=Ho, dy/dt=0.

Для численного решения дифференциального уравнения (1) средствами Python, введём следующие обозначения:

Изменение средней скорости топлива в измерительном канале.

# -*- coding: utf8 -*- import numpy as np from scipy.integrate import odeint import matplotlib.pyplot as plt R=0.0195 H=8.2 g=9.8 L=4.83*10**-2 V=0.039 def f(y,t): y1,y2=y return [y2,-g+(g*(H-V*t)/y1)+((L/(4*R))*y2**2)] t = np.arange(0,200,0.01) y0=[H,0] [y1,y2]=odeint(f,y0,t,full_output=False).T plt.title(«Изменение средней скорости топлива \n в измерительном канале») plt.xlabel(«t,s») plt.ylabel(«U,m/s «) plt.plot(t,y2) plt.grid(True) plt.show()
Получим:

Уровни топлива в измерительном канале и в баке.

# -*- coding: utf8 -*- import numpy as np from scipy.integrate import odeint import matplotlib.pyplot as plt R=0.0195 H=8.2 g=9.8 L=4.83*10**-2 V=0.039 def f(y,t): y1,y2=y return [y2,-g+(g*(H-V*t)/y1)+((L/(4*R))*y2**2)] t = np.arange(0,10,0.01) y0=[H,0] [y1,y2]=odeint(f,y0,t,full_output=False).T plt.title(‘Изменение уровня топлива ‘) plt.ylabel(‘H,m’) plt.ylabel(‘t,s’) plt.plot(t,y1,»b»,linewidth=2,label=’Уровень топлива в измерительном канале’) y=H-V*t plt.plot(t,y,»—r»,linewidth=2,label=’Уровень топлива в баке’) plt.grid(True) plt.legend(loc=’best’) plt.show()
Получим:

Ошибка измерения уровня топлива.

# -*- coding: utf8 -*- import numpy as np from scipy.integrate import odeint import matplotlib.pyplot as plt R=0.0195 H=8.2 g=9.8 L=4.83*10**-2 V=0.039 def f(y,t): y1,y2=y return [y2,-g+(g*(H-V*t)/y1)+((L/(4*R))*y2**2)] t = np.arange(0,200,0.01) y0=[H,0] [y1,y2]=odeint(f,y0,t,full_output=False).T plt.title(‘Ошибка измерения уровня топлива ‘) plt.ylabel(‘d,m’) plt.xlabel(‘t,s’) d=y1-(H-V*t) plt.plot(t,d) plt.grid(True) plt.show()
Получим:

Вывод:

Приведенная математическая модель позволяет оценить погрешность измерения уровня топлива в баках самолётов.

Для ракеты нужно учитывать флуктуацию(колебания) жидкости в топливном баке ракеты. Такие флуктуации визуально показаны и в публикации [3].

Для учёта флуктуации топлива в баке, возможно рассмотрение и такой упрощённой модели:

Жидкость рассматривается как сосредоточенная убывающая масса с приведенным рассеиванием и жёсткостью. Но это тема уже другой статьи.

Выводы:

1. В статье на примере оптимизации формы подвесных топливных баков продемонстрированы возможности Python по численной оптимизации с несколькими ограничениями. 2. В статье на примере решения не классического дифференциального уравнения продемонстрированы возможности решения таких уравнений средствами Python. 3. Полученные решения могут использоваться и в учебных целях, не обременяя школу или Вуз покупкой Mathcad или других дорогостоящих пакетов.

Ссылки:

  1. Расчет коэффициента лобового сопротивления (Cx) простых тел и сравнение полученного результата с экспериментом.
  2. Измерение уровня жидкости в топливном баке ракеты.
  3. Незаметные сложности ракетной техники: Часть 4. Ещё про двигатели и баки.

Устройство


Грузовой автомобиль ГАЗ-53 имеет два топливных бака: на раме под грузовой платформой и под кабиной, видны заправочные горловины.
Топливный бак, установленный на борту транспортного средства, состоит из герметичного корпуса с имеющейся на его поверхности заливной горловиной, снабжённой запорной крышкой. Также на корпусе топливного бака в случае необходимости располагается отверстие для введения датчиков контроля уровня топлива, или его давления. Топливные баки также могут иметь сливное отверстие, снабжаемое запорной пробкой или краником (например, на тепловозах).

Баки, используемые для обеспечения отопительных котлов, представляют собой герметичные пластиковые ёмкости сферической, кубической или прямоугольной формы, имеющие входное отверстие в верхней части, объёмом 500, 750, 800, 1000, 1100, 1500, 2000 литров (возможны и другие размеры, указанные являются наиболее востребованными).

Бак соединяется с отопительным котлом медной трубой при помощи специального фиксирующего пакета, состоящего из прибора для измерения уровня топлива в баке, шланга с топливозаборником, аэратора и деталей крепежа. В систему обеспечения топливом одного котла может входить несколько топливных баков разной ёмкости, которые соединяются между собой посредством дополнительных фиксирующих пакетов.

В авиации


Схема расположения топливных баков современного пассажирского лайнера
В качестве горючего в турбореактивных и турбовинтовых двигателях самолётов и вертолётов обычно применяют авиакеросин с различными присадками. В легкомоторной авиации с поршневыми двигателями используется высокооктановый бензин.

В современных летательных аппаратах широко применяются кессон-баки, представляющие собой герметичные полости в крыле, киле или стабилизаторе и мягкие резиновые баки. Иногда применяются довольно сложные конструкции под названием — бак-отсек

, выполняющие роль силовых элементов, отсеков для оборудования и одновременно являющиеся ёмкостями для топлива.

На манёвренных самолётах, например, истребителях крыльевые кессон-баки часто заполняются губчатой массой (типа поролона), для предотвращения переливания топлива при эволюциях самолёта. Также губчатый наполнитель предотвращает взрыв паров топлива при повреждениях и прострелах.

Топливная система большого воздушного судна обычно состоит из групп баков, со встроенными погружными топливными насосами. Все баки соединяются между собой системой трубопроводов с электрическими кранами, обеспечивающими тот или иной порядок расхода топлива. Так как для самолёта критически важен уровень центровки, то топливо вырабатывается по заданной программе, поддерживая полётную центровку самолёта в заданных пределах. Обычно топливо подаётся к двигателям в течение всего полёта из расходных баков

, а топливо из остальных баков перекачивается в расходные баки, в соответствии с программой расхода топлива. Кроме этого, манёвренные самолёты в топливной системе имеют специальный бак (или полость в баке), предназначенный для питания двигателей при отрицательной продольной перегрузке (при выполнении фигур пилотажа). Также все топливные баки самолёта имеют систему дренажа и наддува.

Заправка топливом может выполнятся вручную с помощью раздаточного пистолета через верхние заливные горловины баков, или через горловину централизованной заправки под давлением. В первом случае топливо заливается в строгой очерёдности, чтобы не нарушалась центровка самолёта и самолёт просто не упал на хвост. При централизованной заправке топливо подаётся под давлением от аэродромного топливозаправщика

(ТЗ) или от стационарной
централизованной системы заправки
(ЦЗТ) под давлением через заливную горловину и автоматически (по программе) распределяется по бакам. Для этой цели на борту ВС устанавливаются различные электронные системы заправки, измерения, расхода и центровки.

Пистолетная заправка в настоящее время осталась только на небольших самолётах и вертолётах. В основном применяется централизованная система заправки.


Дополнительный топливный бак в грузовой кабине вертолёта Ми-14


Пистолетная заправка топливом вертолёта Ми-17 американским техником в Афганистане. Два топливных бака этого вертолёта расположены снаружи фюзеляжа по бортам

Часть аппаратов военного назначения имеют возможности дозаправки топливом в полёте, с целью которой устанавливаются топливоприёмники различной конструкции. Топливо при воздушной дозаправке распределяется по бакам также, как и при наземной заправке.

Все баки в самолёте имеют сливные горловины. После каждой заправки топливом в обязательном порядке из каждого бака выполняется так называемый слив отстоя

— некоторого количества топлива из нижней части бака, для проверки на наличие воды и механических примесей (которых, естественно, быть не должно).

Для аварийного слива топлива из баков в полёте предусматриваются различные системы. Топливо сливается для облегчения самолёта перед вынужденной (аварийной) посадкой, если она становится необходимой вскоре после взлёта, поскольку максимальный допустимый посадочный вес (в соответствии с требованиями к прочности конструкции планера) обычно несколько меньше взлётного веса самолёта.

Для повышения дальности полёта на военных самолётах иногда применяются подвесные (сбрасываемые в полёте после выработки из них топлива) топливные баки обтекаемой формы, расположенные на внешней подвеске. Иногда при перегонке машины применяются дополнительные баки, установленные в грузоотсеке вместо штатного ракетно-бомбового вооружения самолёта.

Безопасность

В военной авиации со Второй мировой войны применяются протектирование бензобаков.

Военные самолёты (иногда и пассажирские) имеют систему заполнения баков нейтральным газом

— газообразным азотом или углекислотой, по мере выработки топлива, что предотвращает взрывы и пожары на борту при механических повреждениях (или при попадании в топливные баки снарядов). В поршневой авиации времён Второй мировой войны для этой цели использовали охлаждённые выхлопные газы, забираемые из выхлопного коллектора мотора.

Системы топливные самолетов и вертолетов. Термины и определения – РТС-тендер

1 топливная система самолета [вертолета]; ТС самолета [вертолета]: Система силовой установки самолета [вертолета], предназначенная для размещения топлива в баках, подачи топлива к потребителю, выработки топлива из баков в определенном порядке, а также выполнения топливом вспомогательных функций.

fuel system

2 система подкачки топлива (самолета [вертолета]): Часть топливной системы самолета [вертолета], включающая комплектующие изделия и трубопроводы для подачи топлива из расходного бака или расходного отсека бака самолета [вертолета] в двигатель с требуемыми величинами расхода, давления и температуры.

engine fuel supply system

3 система перекачки топлива (самолета [вертолета]): Часть топливной системы самолета [вертолета], включающая комплектующие изделия и трубопроводы для перекачки топлива из одних баков самолета в другие с обеспечением заданного порядка выработки из них топлива.

fuel tanks transfer system

4 система открытой заправки топливных баков (самолета [вертолета]) топливом: Часть топливной системы самолета [вертолета], включающая комплектующие изделия для заполнения топливных баков самолета [вертолета] топливом открытой струей из средств наземного обслуживания.

ground fuel tanks fill system

5 система заправки топливных баков (самолета [вертолета]) топливом под давлением: Часть топливной системы самолета [вертолета], включающая комплектующие изделия и трубопроводы, обеспечивающие наполнение топливных баков самолета [вертолета] топливом в заданной последовательности и определенным количеством при подаче топлива под давлением из средств наземного обслуживания.

pressure fuelling system

6 система дозаправки топливных баков (самолета) топливом в полете: Часть топливной системы самолета, включающая комплектующие изделия и трубопроводы, обеспечивающие пополнение топливных баков самолета топливом в определенном количестве из самолета-заправщика в полете.

air refuelling system

7 система аварийного слива топлива в полете (самолета): Часть топливной системы самолета, включающая комплектующие изделия и трубопроводы, обеспечивающие в необходимых случаях быстрое удаление в атмосферу определенного количества топлива из топливных баков самолета.

fuel jettisoning system

8 система централизованного слива топлива из топливных баков (самолета [вертолета]): Часть топливной системы самолета [вертолета], включающая комплектующие изделия и трубопроводы, обеспечивающие удаление на земле всего запаса топлива из топливных баков самолета [вертолета] в средства наземного обслуживания.

fuel tanks drain system

9 система централизованного слива конденсата и отстоя топлива из топливных баков (самолета [вертолета]): Часть топливной системы самолета [вертолета], включающая комплектующие изделия и трубопроводы, обеспечивающие централизованное удаление на земле конденсата и отстоя топлива из отстойных зон топливных баков самолета [вертолета] в средства наземного обслуживания.

sump fuel tanks drain system

10 система дренажа топливных баков (самолета [вертолета]): Часть топливной системы самолета [вертолета], включающая комплектующие изделия и трубопроводы, обеспечивающие сообщение надтопливных полостей баков с атмосферой и выравнивание в них давления.

fuel tank vents

11 система дренажа и наддува топливных баков (самолета): Часть топливной системы самолета, включающая комплектующие изделия и трубопроводы, обеспечивающие сообщение надтопливных полостей баков с атмосферой или с источником сжатого газа для поддержания в баках заданного избыточного давления.

fuel tank vents and pressurization

12 система подбора остатков топлива в топливных баках (самолета [вертолета]): Часть топливной системы самолета [вертолета], включающая комплектующие изделия и трубопроводы, обеспечивающие подбор остатков топлива в топливных баках самолета [вертолета] после завершения выработки из них основной массы топлива и перекачки остатков топлива в один из топливных баков.

unusable fuel out of tanks pick system

13 система активного топлива (самолета [вертолета]): Часть топливной системы самолета [вертолета], включающая комплектующие изделия и трубопроводы, обеспечивающие подачу топлива с требуемым давлением для работы баковых топливных насосов струйного типа и баковых топливных гидроприводных турбонасосов.

motive flow fuel system

14 система командного топлива (самолета [вертолета]): Часть топливной системы самолета [вертолета], включающая комплектующие изделия и трубопроводы, обеспечивающие гидравлическое управление выработкой и заправкой топливных баков самолета [вертолета] топливом в заданном порядке.

fuel control system

15 система прокачки топлива через теплообменники (самолета [вертолета]): Часть топливной системы самолета [вертолета], включающая комплектующие изделия и трубопроводы для прокачки топлива через теплообменники других систем самолета [вертолета].

flow fuel over heat exchanger

16 топливный бак (самолета [вертолета]): Емкость, предназначенная для размещения топлива на самолете [вертолете].

fuel tank

17 группа топливных баков (самолета [вертолета]): Топливные баки самолета [вертолета], соединенные между собой и образующие одну общую емкость.

union fuel tanks

18 расходный топливный бак (самолета [вертолета]): Топливный бак самолета [вертолета], из которого топливо подается в двигатель и к другим потребителям и который пополняется топливом из других топливных баков.

feeder fuel tank

19 расходный отсек топливного бака (самолета [вертолета]): Выделенная часть топливного бака самолета [вертолета], из которого топливо в течение всего полета подается в двигатель и к другим потребителям и который пополняется топливом из оставшейся части бака и из других топливных баков.

feeder fuel section tank

20 топливный бак-кессон (самолета [вертолета]): Герметизированный отсек самолета [вертолета], предназначенный для размещения топлива.

integral fuel tank

21 мягкий топливный бак (самолета [вертолета]): Топливный бак самолета [вертолета], изготовленный из эластичного материала и установленный в специальном отсеке самолета [вертолета].

flexible fuel tank

22 крыльевой топливный бак (самолета): Топливный бак, расположенный в одной из половин крыла самолета.

wing fuel tank

23 центральный топливный бак (самолета): Топливный бак, расположенный в центроплане крыла самолета.

center fuel tank

24 подвесной топливный бак (самолета): Топливный бак, который установлен снаружи самолета и топливо из которого вырабатывается в первую очередь.

external fuel tank

25 сбрасываемый подвесной топливный бак (самолета): Подвесной топливный бак самолета, который при необходимости может сбрасываться в полете.

jettisonable fuel tank

26 дополнительный топливный бак (самолета [вертолета]): Топливный бак, стационарно размещенный на самолете [вертолете] для увеличения запаса топлива, которое вырабатывается в заданном порядке, пополняя запас топлива в расходном баке.

auxiliary fuel tank

27 вкладной топливный бак (самолета [вертолета]): Дополнительный топливный бак, размещенный временно в свободном отсеке самолета [вертолета].

intercalation fuel tank

28 дренажный бак (самолета [вертолета]): Специальная емкость или герметизированный отсек самолета [вертолета], предназначенный для сбора топлива, попавшего из баков в трубопроводы дренажа и предупреждающий выброс этого топлива за борт.

vent tank

29 протектор топливного бака (самолета [вертолета]): Наружная или внутренняя оболочка или слой герметизирующего материала на стенках и днище топливного бака самолета [вертолета], предотвращающий вытекание топлива при повреждении бака.

self-sealed fuel tank protector

30 противоперегрузочный отсек топливного бака (самолета): Выделенный отсек топливного бака самолета, из которого производится подача топлива в двигатель при действии отрицательной вертикальной перегрузки.

anti-gravity feeder fuel tank section

31 бачок-аккумулятор топлива (самолета): Комплектующее изделие топливной системы самолета, представляющее собой специальную емкость, постоянно заполненную в полете топливом, находящимся под давлением, которое начинает принудительно подаваться в двигатель при отливе топлива от входа в баковый насос подкачки топлива самолета при действии отрицательной вертикальной перегрузки.

arrested inverted flight feeder fuel

32 баковый насос подкачки топлива (самолета [вертолета]): Насос, который в течение всего полета подает топливо в двигатель и к другим потребителям из расходного бака или расходного отсека топливного бака самолета [вертолета].

booster pump

33 баковый насос перекачки топлива (самолета [вертолета]): Насос, который перекачивает топливо из одного бака самолета [вертолета] в другой.

engine supply booster pump

34 баковый топливный электронасос (самолета [вертолета]): Насос центробежного типа с электродвигателем постоянного или переменного тока, установленный в топливном баке самолета [вертолета] и выполняющий подкачку и перекачку топлива.

transfer booster pump

35 баковый топливный турбонасос (самолета): Насос, вращение ротора которого осуществляется турбиной при подаче на нее топлива с высоким давлением, используемый на самолете для подкачки и перекачки топлива.

jet pump

36 баковый топливный насос струйного типа (самолета [вертолета]): Насос-эжектор, осуществляющий перекачку топлива на самолете [вертолете] за счет подачи в сопло рабочей камеры насоса активного топлива с повышенным давлением.

turbine driven fuel pump

37 перекрывной топливный кран (самолета [вертолета]): Кран, перекрывающий подачу топлива по трубопроводу топливной системы самолета [вертолета].

shutoff valve

38 противопожарный топливный кран (самолета [вертолета]) (Нрк. пожарный кран): Кран, перекрывающий подачу топлива в трубопроводы и агрегаты двигателя и к другим потребителям, размещенным в пожароопасном отсеке самолета [вертолета], при возникновении в нем пожара или другой аварийной ситуации.

fire shutoff valve

39 кран перекрестного питания (самолета [вертолета]) топливом: Кран, с помощью которого в случае необходимости обеспечивается подача топлива в любой двигатель из любого расходного бака самолета [вертолета].

fuel crossfeed valve

40 кран объединения топливных баков (самолета [вертолета]): Кран, установленный между топливными баками самолета [вертолета] или в трубопроводе, соединяющем баки, и предназначенный при необходимости сообщить топливные полости баков.

union fuel tanks valve

41 кран аварийного слива топлива (самолета): Кран, через который осуществляется аварийный слив топлива из баков самолета в полете.

jettison fuel valve

42 кран заправки топливных баков (самолета [вертолета]) топливом: Кран, через который осуществляется подача топлива в бак или группу баков при заправке и дозаправке самолета [вертолета] топливом под давлением.

refuel valve

43 поплавковый топливный клапан (самолета [вертолета]): Клапан с управляющим элементом в виде поплавка, регулирующий поступление топлива в топливный бак самолета [вертолета] или выдающий гидравлический сигнал для управления топливной системой самолета [вертолета] при заданном уровне топлива в баке.

float fuel valve

44 противоперегрузочный клапан системы подкачки топлива (самолета [вертолета]): Клапан, предупреждающий отлив топлива от входа в баковый насос подкачки топлива самолета [вертолета] при действии на самолет [вертолет] отрицательной вертикальной перегрузки.

anti-gravity fuel valve

45 клапан перепуска топлива (самолета [вертолета]): Клапан, перепускающий в определенных условиях часть топлива, поступающего в двигатель самолета [вертолета], обратно в топливный бак или в начальный участок трубопровода подачи топлива в двигатель.

blowoff fuel valve

46 терморазгрузочный клапан (самолета [вертолета]): Клапан, установленный в замкнутых участках топливной системы самолета [вертолета] с целью предупреждения повышения давления в этих участках выше допустимого значения вследствие расширения топлива при повышении температуры.

heat bypass fuel valve

47 поплавковый клапан системы дренажа топливных баков (самолета [вертолета]): Поплавковый топливный клапан самолета [вертолета], предупреждающий попадание топлива из баков в дренажные трубопроводы и далее в дренажный бак самолета [вертолета] при заправке и выполнении самолетом [вертолетом] эволюциий в полете.

vent fuel tank float valve

48 обратный клапан топливной системы (самолета [вертолета]): Обратный клапан, установленный в трубопроводе или в изделиях топливной системы самолета [вертолета].

check fuel valve

49 подпружиненный обратный клапан топливной системы (самолета [вертолета]): Обратный клапан топливной системы самолета [вертолета], срабатывающий после достижения заданной величины давления на входе.

spring-loaded check fuel valve

50 предохранительный клапан топливной системы (самолета [вертолета]): Предохранительный клапан, предназначенный для автоматической защиты оборудования и трубопроводов топливной системы самолета [вертолета] от превышения давления свыше заранее установленного уровня посредством сброса избытка рабочей среды (топлива, воздуха) в топливные баки или в атмосферу.

pressure relief fuel valve

51 клапан наддува топливных баков (самолета): Клапан, установленный в системе дренажа и наддува топливных баков самолета и поддерживающий в них заданную величину избыточного давления при подаче воздуха из источника повышенного давления.

fuel tanks pressurization valve

52 вакуумный клапан системы дренажа топливных баков (самолета [вертолета]): Клапан, открывающий поступление воздуха из атмосферы в дренажный бак самолета [вертолета] в случае уменьшения давления в последнем ниже атмосферного.

tanks vacuum vent valve

53 клапан слива конденсата и отстоя из топливного бака (самолета [вертолета]): Клапан, предназначенный для удаления на земле конденсата и отстоя топлива из отстойной зоны топливного бака самолета [вертолета] в средства наземного обслуживания.

sump fuel tank drain valve

54 штуцер заправки (самолета [вертолета]) топливом: Комплектующее изделие системы заправки топливных баков самолета [вертолета] топливом под давлением, к которому присоединяется средство наземного обслуживания для подачи топлива в топливные баки.

ground pressure fueling filler

55 приемная штанга системы дозаправки топливных баков (самолета) топливом в полете: Элемент конструкции системы дозаправки топливных баков самолета топливом в полете, с помощью которого осуществляется соединение заправляемого самолета с самолетом-заправщиком для подачи топлива в топливные баки заправляемого самолета.

air refueling filler

56 заправочная горловина топливного бака (самолета [вертолета]): Элемент конструкции системы открытой заправки топливных баков самолета [вертолета] топливом, через который осуществляется заполнение баков топливом открытой струей из средства наземного обслуживания.

fuel tank connection filler

57 крышка заправочной горловины топливного бака (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие системы открытой заправки топливных баков самолета [вертолета] топливом, с помощью которого осуществляется герметичное закрытие заправочной горловины топливного бака после заправки.

connection filler cap

58 порционер топливной системы (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие топливной системы самолета [вертолета], обеспечивающее требуемое соотношение выработки топлива из топливных баков.

fuel flood parting

59 штуцер проливки топлива (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие топливной системы самолета [вертолета], через которое подается топливо для удаления воздуха из топливных трубопроводов и изделий топливной системы или выполнения монтажных работ.

out stream fuel filler

60 штуцер консервации двигателя и топливной системы (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие топливной системы самолета [вертолета], через которое вводится в топливную систему и далее в двигатель жидкость, разрешенная для консервации двигателя и топливной системы.

engine conservation filler

61 заборный патрубок дренажа топливных баков (самолета [вертолета]): Элемент конструкции системы дренажа топливных баков самолета [вертолета], через который осуществляется забор воздуха из атмосферы в топливные баки в полете.

vent fuel tanks outlet

62 пламяпреградитель системы дренажа топливных баков (самолета [вертолета]): Элемент конструкции системы дренажа топливных баков самолета [вертолета], предназначенный для предупреждения прохода открытого пламени из заборного патрубка дренажа топливных баков в топливные баки.

flame arrester

63 разрывной диск дренажного бака (самолета [вертолета]): Элемент конструкции системы дренажа топливных баков самолета [вертолета], установленный в дренажном баке самолета [вертолета] и разрушающийся при увеличении давления в последнем выше допустимой величины, сбрасывая паровоздушную смесь в атмосферу.

shatter membrane

64 защитная сетка предупреждения попадания загрязнений из топливного бака (самолета [вертолета]): Элемент конструкции топливной системы самолета [вертолета], установленный на входе топлива в баковый насос подкачки топлива с целью предупреждения попадания из топливного бака загрязнений, способных нарушить работу топливной системы.

fuel strainer

65 датчик расхода топлива (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие топливной системы самолета [вертолета], предназначенное для измерения расхода топлива, поступающего из расходного топливного бака в двигатель.

fuel flow meter

66 датчик уровня топлива в расходном топливном баке (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие топливной системы самолета [вертолета], предназначенное для измерения уровня топлива в расходном топливном баке.

fuel level transducer

67 датчик топливомера (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие топливной системы самолета [вертолета], предназначенное для измерения количества топлива в топливных баках самолета [вертолета].

fuel quantity transducer

68 датчик контроля свободной воды в топливном баке (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие топливной системы самолета [вертолета], предназначенное для определения наличия свободной воды в отстойной зоне расходного топливного бака.

water fuel transducer

69 датчик плотномера топлива (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие топливной системы самолета [вертолета], предназначенное для определения плотности топлива с целью корректирования показаний топливомера самолета [вертолета].

fuel density transducer

70 сигнализатор давления топлива (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие топливной системы самолета [вертолета], сигнализирующее о работе бакового насоса подкачки топлива и об уменьшении давления топлива на входе в двигатель до минимально допустимого значения.

pressure chip

71 сигнализатор положения перекрывного топливного крана (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие топливной системы самолета [вертолета], сигнализирующее о закрытом или открытом положении перекрывного топливного крана.

shutoff valve position chip

72 сигнализатор аварийного остатка топлива (самолета [вертолета]): Комплектующее изделие топливной системы самолета [вертолета], сигнализирующее об уменьшении количества топлива в расходном топливном баке до минимально допустимого значения.

reserve remaining fuel chip

73 трубопровод подкачки топлива (самолета [вертолета]): Трубопровод, по которому топливо из расходного топливного бака или расходного отсека топливного бака самолета [вертолета] подается в двигатель.

engine fuel feed pipe

74 трубопровод перекачки топлива (самолета [вертолета]): Трубопровод, по которому топливо перекачивается из одних топливных баков самолета [вертолета] в другие.

fuel tanks transfer pipe

75 трубопровод перекрестного питания топливом (самолета [вертолета]): Трубопровод, соединяющий магистрали подачи топлива в двигатели самолета [вертолета] и предназначенный обеспечить подачу топлива из любого расходного топливного бака в любой двигатель.

fuel crossed pipe

76 трубопровод перепуска топлива (самолета [вертолета]): Трубопровод, по которому топливо из двигателя или оборудования топливной системы самолета [вертолета] возвращается в топливный бак или в трубопровод подкачки топлива.

fuel return pipe

77 трубопровод аварийного слива топлива (самолета): Трубопровод, по которому производится аварийный слив топлива в полете из топливных баков самолета в атмосферу.

jettison fuel pipe

78 трубопровод дренажа топливных баков (самолета [вертолета]): Трубопровод, по которому надтопливные полости топливных баков самолета [вертолета] сообщаются с дренажным баком и далее с атмосферой.

fuel tanks vent pipe

 79 трубопровод активного топлива (самолета [вертолета]): Трубопровод, по которому топливо подводится для привода баковых топливных насосов струйного типа и баковых топливных турбонасосов самолета [вертолета].

motive fuel flow pipe

80 трубопровод командного топлива (самолета [вертолета]): Трубопровод, по которому топливо поступает к изделиям управления топливной системой самолета [вертолета].

fuel control pipe

Мягкий топливный бак для летательного аппарата

 

Полезная модель относится к авиационной технике. Мягкий топливный бак для самолета типа ТУ-134, используемый в качестве дополнительной бака, размещаемого на свободном пространстве внутри фюзеляжа, содержит оболочку, выполненную из упругодеформируемого полимера типа резины, имеющую на внешней поверхности элементы прикрепления оболочки к конструктивным элементам фюзеляжа. Оболочка из упругодеформируемого полимера типа резины, выполненная параллелепипедной горизонтально вытянутой формы, снаружи оклеена прорезиненной капроновой тканью черного цвета, на которую по наружной поверхности верхней и прилегающих боковых стенок оболочки нанесено светоозоностойкое покрытие. Внутри оболочки размещены металлические обручи, обеспечивающие поддержание параллелепипедной формы оболочки и на внешней поверхности которых закреплены вдоль каждого обруча ленты, приклеиваемые к внутренней поверхности оболочки. 3 ил.

Полезная модель относится к авиационной технике, а именно к топливным бакам, размещенным в полу летательного аппарата, например самолета типа ТУ-134.

Известен топливный бак, содержащий емкость, образованную обшивкой отсека пола летательного аппарата, устройство подачи топлива в емкость, топливомер, устройства откачки топлива из емкости, устройства дренажа, откачки отстоя, защиты емкости от вытекания при разгерметизации, аварийного слива топлива, противопожарные устройства (Лещинер Л.Б., Ульянова И.Е. Проектирование топливных систем самолетов. — М.: Машиностроение, 1975, рис.423).

Недостатком такой системы является ее сложность.

В основном топливные баки транспортных машин изготавливаются из листового металла путем сварки и представляют собой жесткие резервуары, снабженные топливной арматурой. Установка такого бака в машине возможна только в монтажном пространстве, габариты которого превышают габариты самого бака, при этом иногда необходимо производить демонтаж окружающего бак оборудования. Существенным недостатком таких баков является их повышенная пожароопасность, возникающая при разрушении бака в аварийной ситуации.

Меньшей пожароопасностью обладают топливные баки с эластичной полимерной оболочкой, внутри которых находится губчатый полимерный наполнитель. При разрыве такой оболочки не образуется искрение, приводящее к воспламенению топлива, а сам наполнитель уменьшает концентрацию взрывоопасных паров топлива.

Конструкция такого бака известна из технического отчета №22-96 от 12.12.89 предприятия п.я. М-5591 (Технический отчет №22-96 от 12.12.89. Предприятие п.я. М-5591, С.-Петербург, 1989, инв. N3995-01.). Этот бак изготавливается методом напыления оболочки из плотного полиуретана непосредственно на наполнитель из эластичного пенополиуретана, при этом

наполнитель выполнен в виде блока, имеющего конфигурацию внутреннего пространства бака.

Недостатком полученного таким способом бака является то, что при напылении оболочки непосредственно на пористый наполнитель трудно получить оболочку минимальной равномерной толщины. Оболочка получается излишней толщины, что увеличивает массу бака. Кроме того, толстая оболочка, сцепленная с наполнителем, придает баку значительную жесткость. Такой бак, не обладающий большой степенью деформации, трудно устанавливать в машине в ограниченном по габаритам монтажном пространстве.

Одним из недостатков такого бака является также проницаемость его оболочки парами такого легкоиспаряемого топлива, как бензин.

Известен топливный бак, содержащий оболочку из эластомера, например плотного полиуретана и наполнитель из открытоячеистого эластичного пенополиуретана, между оболочкой и наполнителем размещена тонкостенная подложка из полимерного материала, например из полиэтилена, внешняя поверхность которой образует с оболочкой неразъемное соединение, а внутренняя поверхность сопряжена с наполнителем без сцепления с его поверхностью (RU №2090382, В60К 15/03, B64D 37/02, опубл. 1997.09.20).

Недостаток данного бака заключается в том, что формоудержание мягкой оболочки обеспечивается наличием под оболочкой прикрепленного к ее внутренней поверхности выстланного пористого наполнителя, который занимает достаточно большой объем, уменьшая полезный объем топливного бака в целом. Чем больше размеры бака, тем большей толщины должен быть наполнитель и тем сложнее обеспечить сохранность формы бака, так как в этом случае вес оболочки становится соизмерим с упругим воздействием наполнителя.

Кроме того, толстая оболочка, сцепленная с наполнителем, придает баку значительную жесткость. Такой бак, не обладающий большой степенью деформации, трудно устанавливать в машине в ограниченном по габаритам монтажном пространстве.

Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по уменьшению массы оболочки и возможности установки бака в ограниченном по габаритам монтажном пространстве машины при повышении непроницаемости оболочки бака парами легкоиспаряющегося топлива.

Достигаемый при этом технический результат заключается в улучшении эксплуатационно-технических характеристик за счет обеспечения возможности установки бака в ограниченное по габаритам пространство и обеспечении эксплуатационной надежности за счет обеспечения формоудержания мягкой оболочки.

Указанный технический результат достигается тем, что в мягком топливном баке для воздушного транспортного средства, который преимущественно используется в качестве дополнительной бака, размещаемого на свободном пространстве внутри фюзеляжа самолетов типа ТУ-134, содержащем оболочку, выполненную из упругодеформируемого полимера типа резины, имеющую на внешней поверхности элементы прикрепления оболочки к конструктивным элементам фюзеляжа, оболочка из упругодеформируемого полимера типа резины, выполненная параллелепипедной горизонтально вытянутой формы, снаружи оклеена прорезиненной капроновой тканью черного цвета, на которую по наружной поверхности верхней и прилегающих боковых стенок оболочки нанесено светоозоностойкое покрытие, при этом внутри оболочки размещены металлические обручи, обеспечивающие поддержание параллелепипедной формы оболочки и на внешней поверхности которых закреплены вдоль каждого обруча ленты, приклеиваемые к внутренней поверхности оболочки.

При этом оболочка может быть выполнена из резины марки 3826л1.2, в качестве прорезиненной капроновой ткани может быть использована ткань марки 300В, а светоозоностойкое клеевое покрытие может быть образовано нанесением клея АКР-8 или клея 23СА на поверхность прорезиненной капроновой ткани.

Кроме того, ленты прикрепляются к обручам прорезиненным шпагатом. А на боковых стенках оболочки с двух сторон установлены по два переливных

резинометаллических фланца, посредством которых емкость оболочки сообщена с другим топливным баком.

Комет ого, на внешней поверхности оболочки образованы две бобышки для установки в амортизирующие фланцы при креплении бака к конструктивным элементам фюзеляжа.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.

На фиг.1 — компоновка мягких топливных баков в центроплане самолета ТУ-134;

фиг.2 — сечение А-А по фиг.2;

фиг.3 — показан в разрезе мягкий топливный бак.

Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция мягкий топливного бака для воздушного транспортного средства, например самолета типа ТУ-134. Данный топливный бак преимущественно используется в качестве дополнительного бака, размещаемого на свободном пространстве внутри фюзеляжа, например в зоне центроплана самолета ТУ-134. Необходимость установки дополнительных топливных баков обусловлена тем, что при снижении пассажиропотока или при использовании самолета в качестве персонального транспортного средства грузоподъемность самолета остается прежней. В связи с этим стало возможным увеличить дальность беспересадочного полета за счет изъятия части полезной нагрузки и замены ее нагрузкой в виде дополнительных топливных баков. В отношении самолета ТУ-134 дальность полета увеличилась практически на 1000 км.

Для такого типа самолета как ТУ-134 основные топливные баки расположены в полостях крыльев, а резервные топливные баки 1 жесткой конструкции расположены в центроплане под полом салона, при этом эти

резервные баки расположены на расстоянии от бортов фюзеляжа в зоне крепления крыльев, то есть занимают центральную зону, удаленную от бортовых конструкций и коммуникаций, проложенных вдоль бортов.

Резервные топливные баки выполнены в виде жесткой оболочки параллелепипедной формы, горизонтальной вытянутой вдоль линии фюзеляжа. Эти топливные баки сообщены между собой и с топливными баками, размещенными в полости крыльев.

Два дополнительных мягких топливных бака 2 согласно настоящей полезной модели так же выполнены параллелепипедной формы, горизонтальной вытянутой вдоль линии фюзеляжа, и каждый из которых размещен в центроплане в пространстве между бортом фюзеляжа и топливными баками 1, расположенными в центральной части центроплана.

Каждый дополнительный мягкий топливный бак представляет оболочку 3, выполненную из упругодеформируемого полимера типа резины, имеющую на внешней поверхности элементы прикрепления оболочки к конструктивным элементам фюзеляжа (на боковых стенках оболочки выполнены бобышки, размещаемые в гнездах резинометаллических фланцев, закрепленных на конструктивных элементах фюзеляжа, не показаны).

Оболочка 3 из упругодеформируемого полимера, например, из резины марки 3826л1.2, выполненная параллелепипедной горизонтально вытянутой формы, соответствующей по размерам габаритам свободного пространства той зоны, в которой этот топливный бак устанавливается. Оболочка 3 снаружи оклеена прорезиненной капроновой тканью 4 марки 300В черного цвета, на которую по наружной поверхности верхней и прилегающих боковых стенок оболочки нанесено светоозоностойкое покрытие, образованное нанесением клея АКР-8 или клея 23СА на поверхность прорезиненной капроновой ткани.

На боковых стенках оболочки с двух сторон установлены по два переливных резинометаллических фланца 5, посредством которых емкость оболочки сообщена с другим смежно расположенным резервным топливным баком 1.

Для удержания формы мягкой оболочки и позиционной стабилизации мест размещения элементов крепления бака к конструктивным элементам фюзеляжа и размещения элементов сообщения баков между собой и с другими топливными баками внутри оболочки размещены металлические обручи 6, обеспечивающие поддержание параллелепипедной формы оболочки. Обручи расположены поперек сечения оболочки и на расстоянии друг от друга вдоль длины оболочки.

На внешней поверхности обручей закреплены вдоль каждого обруча ленты 7, приклеиваемые к внутренней поверхности оболочки. Ленты прикреплены к обручам прорезиненным шпагатом 8.

Для удобства прокладки магистралей (шлангов) сообщения топливных баков между собой дополнительные топливные баки в верхней стенке и/или в нижней стенке выполнены с местным понижением 9 (повышением) уровня этой стенки для пропуска шлангов 10 сообщения топливных баков между собой поверх этого понижения.

Прорезиненное трикотажное полотно капроновое (вертелочное полотно) марки 300В используется для изготовления различных изделий в авиационной промышленности. Обладает высокими прочностными свойствами, высокой термо-теплонепроницаемостью. Резина марки 3826л1.2 представляет собой однородный топливостойкий материал.

Выполнение оболочки из резины позволяет известными способами отформовать любой формы заготовку и закрепить ее вулканизацией. Нанесение на наружную поверхность резиновой оболочки прорезиненного трикотажного полотна придает механическую прочность оболочке, а светоозоностойкое покрытие исключает разрушающее влияние светового излучения или озонового воздействия на резину и на ткань, что позволяет увеличить сок службы мягкого резинового топливного бака, пролонгируя срок его службы равный сроку службы жесткокорпусных топливных баков.

Настоящая полезная модель промышленно применима, были изготовлены два дополнительных мягких топливных бака и установлены на реальном

самолете ТУ-134. Испытания прошли успешно. В настоящее время данный самолет выведен в эксплуатацию.

1. Мягкий топливный бак для летательного аппарата, преимущественно используемый в качестве дополнительной бака, размещаемого на свободном пространстве внутри фюзеляжа, содержащий оболочку, выполненную из упругодеформируемого полимера типа резины, имеющую на внешней поверхности элементы прикрепления оболочки к конструктивным элементам фюзеляжа, отличающийся тем, что оболочка из упругодеформируемого полимера типа резины, выполненная параллелепипедной горизонтально вытянутой формы, снаружи оклеена прорезиненной капроновой тканью черного цвета, на которую по наружной поверхности верхней и прилегающих боковых стенок оболочки нанесено светоозоностойкое покрытие, при этом внутри оболочки размещены металлические обручи, обеспечивающие поддержание параллелепипедной формы оболочки и на внешней поверхности которых закреплены вдоль каждого обруча ленты, приклеиваемые к внутренней поверхности оболочки.

2. Бак по п.1, отличающийся тем, что оболочка выполнена из резины марки 3826л1.2.

3. Бак по п.1, отличающийся тем, что в качестве прорезиненной капроновой ткани использована ткань марки 300В.

4. Бак по п.1, отличающийся тем, что светоозоностойкое клеевое покрытие

образовано нанесением клея АКР-8 или клея 23СА на поверхность прорезиненной капроновой ткани.

5. Бак по п.1, отличающийся тем, что ленты прикреплены к обручам прорезиненным шпагатом.

6. Бак по п.1, отличающийся тем, что на боковых стенках оболочки с двух сторон установлены по два переливных резинометаллических фланца, посредством которых емкость оболочки сообщена с другим топливным баком.

Подвесные топливные баки для самолётов / Хабр

Введение

Часто, для обеспечения большой дальности полета, к самолету снаружи подвешивают дополнительные баки. Подвесные баки бывают сбрасываемые и не сбрасываемые.

Сбрасываемые подвесные баки после расходования из них топлива сбрасываются так же, как и авиационные бомбы с замков бомбодержателей, на которые они подвешиваются.

Питание из подвесных баков осуществляется включением трубопроводов от этих баков в общую систему питания двигателя топливом через запорный или многоходовой кран.

Интересным фактом является то, что во вьетнамских джунглях после войны стали находить много сброшенных американскими самолётами топливных баков.

Крестьяне распиливают баки вдоль и получаются две лодки. Такая лодка не ржавеет, мало весит, а благодаря аэродинамической форме на ней очень легко грести.



Неплохо было бы иметь такую лодку, но при этом, не очень хочется, чтобы самолёты с подвесными баками над нами летали.

Аэродинамическое сопротивление (АС) подвесного топливного бака

В зависимости от режима полёта и формы бака, будут преобладать те или иные компоненты аэродинамического сопротивления. Например, для затуплённых тел вращения, движущихся с большой сверхзвуковой скоростью, сопротивление имеет волновой характер.

Для хорошо обтекаемых тел, движущихся с небольшой скоростью, преобладает сопротивление трения и потери на вихреобразование.

Разрежение, возникающее на задней торцевой поверхности обтекаемого тела, также приводит к возникновению результирующей силы, направленной противоположно скорости тела.

Аэродинамическое сопротивление Fa характеризуют безразмерным аэродинамическим коэффициентом сопротивления Cx:

где ρ — плотность невозмущённой среды, v — скорость движения тела относительно этой среды, S— характерная площадь тела, Cx— безразмерный коэффициент аэродинамического сопротивления, обычно определяют экспериментально, а для простых форм вращения и расчётом.

Компоновка подвесного топливного бака из тел вращения по критерию минимума площади S и коэффициента Cx

Воспользуемся данными по расчету коэффициента лобового сопротивления (Cx) простых тел и сравнением полученного результата с экспериментом приведенными в публикации [1]:

Для тел вращения, расположенных на концах бака с цилиндром между ними (для удержания основной массы топлива), объёмом площадью поверхности можно выбрать такие варианты компоновки:

конус (при H=R) –объём площадь поверхности

конус (при H<>R)–объём площадь поверхности

полусфера –объём площадь поверхности

Зададимся объёмом бака в 3 м3: Vb=Vps+Vc+Vk, Vb=3, определим размеры для оптимальной компоновки из следующего листинга, когда условие для минимума Cx (2h=d или H=R) не выполняются:

# -*- coding: utf8 -*-    
import numpy as np
from scipy.optimize import minimize
import matplotlib.pyplot as plt
def  objective(x):# целевая функция - площадь поверхности бака
         x1=x[0]# искомый радиус R цилиндра и основания конуса
         x2=x[1]# искомая высота H конуса, когда условие H=R  не выполняется
         x3=x[2]# искомая длина L цилиндра
         return 2*np.pi*x1**2+2*np.pi*x1*x3+np.pi*x1*((x1**2)+(x2**2))**0.5
def constraint(x): # ограничение на объём бака       
         return (2/3)*np.pi*(x[0]**3)+np.pi*x[2]*(x[0]**2)+(1/3)*x[1]*np.pi*(x[0]**2)-3
x0=[1,1,1]# начальные значения для поиска локального минимума
b=(0.0,1)# ограничение по не отрицательным значениям переменных
bnds=(b,b,b)
con={'type': 'ineq','fun':constraint}
res = minimize(objective, x0,bounds=bnds,constraints=con)
e=round(res['fun'],3)
e1=round(res['x'][0],3)
e2=round(res['x'][1],3)
e3=round(res['x'][2],3)
print ("Расчётное значение площади подвесного бака :%s"%e)
print ("Расчётное значение радиуса подвесного бака :%s"%e1)
print ("Расчётное значение высоты конуса подвесного бака :%s"%e2)
print ("Расчётное значение длины цилиндра подвесного бака :%s"%e3)

Получим:

Расчётное значение площади подвесного бака :10.253
Расчётное значение радиуса подвесного бака :0.878
Расчётное значение высоты конуса подвесного бака :0.785
Расчётное значение длины цилиндра подвесного бака :0.393

При заданном объёме бака Vb=3, определим размеры для оптимальной компоновки из следующего листинга, когда условие для минимума Cx (2h=d или H=R) выполняются :

# -*- coding: utf8 -*-    
import numpy as np
from scipy.optimize import minimize
import matplotlib.pyplot as plt
def  objective(x):# целевая функция - площадь поверхности бака
         x1=x[0] # искомый радиус R цилиндра и основания конуса, высота которого H=R 
         x2=x[1]# искомая длина L цилиндра
         return 2*np.pi*x1**2+2*np.pi*x1*x2+np.pi*x1*(2*(x1**2))**0.5
def constraint(x): # ограничение на объём бака       
         return (2/3)*np.pi*(x[0]**3)+np.pi*x[1]*(x[0]**2)+(1/3)*x[0]*np.pi*(x[0]**2)-3
x0=[1,1]# начальные значения для поиска локального минимума
b=(0.0,1)# ограничение по не отрицательным значениям переменных
bnds=(b,b)
con={'type': 'ineq','fun':constraint}
res = minimize(objective, x0,bounds=bnds,constraints=con)
e=round(res['fun'],3)
e1=round(res['x'][0],3)
e2=round(res['x'][1],3)
print ("Расчётное значение площади подвесного бака :%s"%e)
print ("Расчётное значение радиуса подвесного бака :%s"%e1)
print ("Расчётное значение высоты конуса подвесного бака :%s"%e1)
print ("Расчётное значение длины цилиндра подвесного бака :%s"%e2)

Получим:

Расчётное значение площади подвесного бака :10.259
Расчётное значение радиуса подвесного бака :0.877
Расчётное значение высоты конуса подвесного бака :0.877
Расчётное значение длины цилиндра подвесного бака :0.363

Вывод:

В сравнении с вариантом, когда условие R=H не выполняется, общая площадь поверхности бака почти не изменилась. Этот вариант компоновки является оптимальным, что подтверждает и практика.

Численные значения приведены для примера, в каждом конкретном случае нужно учитывать особенности конструкции.

Измерение уровня топлива в подвесном топливном баке

Работа реактивного двигателя зависит от расхода подаваемого топлива, который корректируется по уровню в баке. Поэтому, измерение уровня топлива в баке является важным технологическим параметром.

В не сбрасываемом топливном баке измерение уровня топлива осуществляется датчиками, установленными в прямом канале, верхний открытый конец которого расположен над уровнем топлива, которое заполняет канал за счёт давления наддува Po.

Вертикальный канал и топливный бак являются сообщающими сосудами. Снижая уровень топлива в баке, уровень топлива уменьшается в канале. Когда уровень топлива в канале достигает датчика, происходит активация датчика. Сигнал поступает в систему управления топливом.

Таким образом, уровень топлива в канале определяет уровень топлива в баке. Проблема в том, что свободная поверхность топлива не совпадает в канале и резервуаре. Ошибка измерения уровня топлива приводит к неэффективному расходу топлива.

Уровень топлива в баке изменяется согласно соотношения:

где: Ho – начальный уровень топлива в баке; V– скорость подачи топлива; t – время.

Для дальнейшего анализа зависимости скорости подачи топлива от времени воспользуемся соотношением, полученным в публикации [2]:

где: y – координаты свободной поверхности топлива в измерительном канале; L– коэффициент трения жидкости о стенки цилиндрического измерительного канала; R – радиус цилиндрического измерительного канала; g – ускорение свободного падения.

Начальные условия к дифференциальному уравнению (1) имеют вид:

y(0)=Ho, dy/dt=0.

Для численного решения дифференциального уравнения (1) средствами Python, введём следующие обозначения:

Изменение средней скорости топлива в измерительном канале.

# -*- coding: utf8 -*-    
import numpy as np
from scipy.integrate import odeint
import matplotlib.pyplot as plt 
R=0.0195
H=8.2
g=9.8
L=4.83*10**-2
V=0.039
def f(y,t):
         y1,y2=y
         return [y2,-g+(g*(H-V*t)/y1)+((L/(4*R))*y2**2)] 
t = np.arange(0,200,0.01)
y0=[H,0]
[y1,y2]=odeint(f,y0,t,full_output=False).T
plt.title("Изменение средней скорости топлива \n в измерительном канале")
plt.xlabel("t,s")
plt.ylabel("U,m/s ")
plt.plot(t,y2)
plt.grid(True)
plt.show()

Получим:

Уровни топлива в измерительном канале и в баке.

# -*- coding: utf8 -*-    
import numpy as np
from scipy.integrate import odeint
import matplotlib.pyplot as plt 
R=0.0195
H=8.2
g=9.8
L=4.83*10**-2
V=0.039
def f(y,t):
         y1,y2=y
         return [y2,-g+(g*(H-V*t)/y1)+((L/(4*R))*y2**2)] 
t = np.arange(0,10,0.01)
y0=[H,0]
[y1,y2]=odeint(f,y0,t,full_output=False).T
plt.title('Изменение уровня топлива ')  
plt.ylabel('H,m')
plt.ylabel('t,s')  
plt.plot(t,y1,"b",linewidth=2,label='Уровень топлива в измерительном канале')
y=H-V*t
plt.plot(t,y,"--r",linewidth=2,label='Уровень топлива в баке')
plt.grid(True)
plt.legend(loc='best')
plt.show()

Получим:

Ошибка измерения уровня топлива.

# -*- coding: utf8 -*-    
import numpy as np
from scipy.integrate import odeint
import matplotlib.pyplot as plt 
R=0.0195
H=8.2
g=9.8
L=4.83*10**-2
V=0.039
def f(y,t):
         y1,y2=y
         return [y2,-g+(g*(H-V*t)/y1)+((L/(4*R))*y2**2)] 
t = np.arange(0,200,0.01)
y0=[H,0]
[y1,y2]=odeint(f,y0,t,full_output=False).T
plt.title('Ошибка измерения уровня топлива ')  
plt.ylabel('d,m')
plt.xlabel('t,s')  
d=y1-(H-V*t)
plt.plot(t,d)
plt.grid(True)
plt.show()

Получим:

Вывод:

Приведенная математическая модель позволяет оценить погрешность измерения уровня топлива в баках самолётов.

Для ракеты нужно учитывать флуктуацию(колебания) жидкости в топливном баке ракеты. Такие флуктуации визуально показаны и в публикации [3].

Для учёта флуктуации топлива в баке, возможно рассмотрение и такой упрощённой модели:

Жидкость рассматривается как сосредоточенная убывающая масса с приведенным рассеиванием и жёсткостью. Но это тема уже другой статьи.

Выводы:

1. В статье на примере оптимизации формы подвесных топливных баков продемонстрированы возможности Python по численной оптимизации с несколькими ограничениями.
2. В статье на примере решения не классического дифференциального уравнения продемонстрированы возможности решения таких уравнений средствами Python.
3. Полученные решения могут использоваться и в учебных целях, не обременяя школу или Вуз покупкой Mathcad или других дорогостоящих пакетов.

Ссылки:

  1. Расчет коэффициента лобового сопротивления (Cx) простых тел и сравнение полученного результата с экспериментом.
  2. Измерение уровня жидкости в топливном баке ракеты.
  3. Незаметные сложности ракетной техники: Часть 4. Ещё про двигатели и баки.

Где находятся топливные баки самолета?

Вы когда-нибудь задумывались, где находятся топливные баки в самолете? Вы предполагаете, что средний самолет потребляет большое количество топлива. Например, такой самолет, как Боинг 747, использует около 1 галлона топлива (около 4 литров) каждую секунду. За 10 часов полета он может сжечь 36 000 галлонов (150 000 литров). Вопрос в том, где хранится все это топливо.

Топливные баки являются очень важной частью самолета. Их можно разделить на наружные и внутренние, а затем классифицировать по способу устройства или назначению.Внутренние спасибо: цельные баки, жесткие съемные топливные баки, баки-дозаторы, а внешние — конформные топливные баки и подвесные баки.

Встроенный топливный бак может быть расположен в любом месте самолета. Наиболее распространенным местом для формирования топливного бака является конструкция крыльев или фюзеляжа, которая герметизируется двухкомпонентным герметиком, устойчивым к топливу. Этот тип бака называется встроенным топливным баком, поскольку он представляет собой блок внутри конструкции планера. Неотъемлемые топливные баки самолета сначала создаются с точки зрения конструкции, а затем как топливный бак.

Обшивка крыла соединена с внутренней конструкцией крыла, а стыки, соединяющие внутреннюю конструкцию и обшивку, должны быть герметизированы во избежание утечки топлива. Когда самолет маневрирует, длинная горизонтальная конструкция встроенного крыльевого бака требует перекрытия, чтобы топливо не выплескивалось.

При вводе в эксплуатацию встроенного топливного бака и проведении его технического обслуживания необходимо слить из бака все топливо и соблюдать строгие правила техники безопасности. Пары топлива должны быть выделены из бака, а техник должен использовать средства защиты органов дыхания.

Эксплуатационный срок самолета может составлять более 30 лет без существенных эксплуатационных утечек, но по прошествии определенного периода начинает возникать ряд проблем, которые увеличивают стоимость обслуживания, и текущий самолет становится непригодным для эксплуатации.

Жесткий съемный топливный бак представляет собой бак, который устанавливается в отсек, предназначенный для размещения бака. Резервуар обычно изготавливается из алюминиевого сплава или компонентов из нержавеющей стали, сваренных вместе.Их необходимо нести за планер и удерживать на месте с помощью какого-либо стеганого ремня, чтобы они могли перемещаться в полете. Некоторые баки предназначены для использования в качестве компонентов передней кромки крыла. Бак должен быть меньше отсека бака, чтобы поместиться в отсек. Ребра крыла могут служить перегородками для утечки топлива.

Съемные баки очень удобны для ремонта, который необходимо выполнять в соответствии со спецификациями производителя. При выполнении сварочных ремонтных работ крайне важно соблюдать все меры безопасности.

Баллон-дозатор включает в себя большинство функций и элементов жесткого бака, но для его установки не требуется такого большого отверстия в обшивке самолета. Они представляют собой армированные прорезиненные мешки, удерживающие авиационное топливо в разборном баке в случае повреждения полости. Баллон сворачивается и устанавливается в отсек через горловину топливного бака или панель доступа и получается с помощью металлических кнопок или защелок внутри отсека. Баки-дозаторы используются на самолетах всех размеров.

Сбрасываемые баки — это вспомогательные топливные баки, устанавливаемые на самолетах снаружи. Сбрасываемый бак — это расходный материал, который иногда можно найти в гражданских самолетах. Обычно в первую очередь расходуется топливо в подвесных баках, и только когда все топливо в подвесных баках израсходовано, селектор топлива переключается на внутренние баки самолета. Первые десантные баки должны были быть сброшены, когда они пусты, или в случае боя или чрезвычайной ситуации, чтобы уменьшить лобовое сопротивление, вес и повысить маневренность. Основным недостатком подвесных баков является то, что они накладывают штраф на лобовое сопротивление самолета, на котором они находятся.

Конформные танки

в основном используются в боевой авиации. Этот бак специально добавляется к самолету, чтобы увеличить количество топлива, которое он может перевозить. Недостаток этих баков в том, что их нельзя сбросить во время полета, а снять можно только тогда, когда самолет стоит на земле.

Где хранится топливо на борту самолета?

Сегодня мы рассмотрим пассажирские самолеты и посмотрим, где они хранят все это топливо. В отличие от автомобиля, который вы заправляете до отказа (или того, что позволяет ваш бюджет), решение о том, сколько топлива заправить в самолет, является сложным вопросом.Планировщики полетов рассчитывают количество топлива, которое потребуется самолету, на основе нескольких факторов. Эти переменные включают расстояние, вес, крейсерскую высоту, скорость ветра и температуру воздуха. К этому добавляется сжигание топлива на такси, то есть топливо, используемое для того, чтобы добраться до взлетно-посадочной полосы и обратно. И, конечно же, добавить немного на случай отклонения или чрезвычайной ситуации.

Не перевозя больше топлива, чем необходимо для поездки, авиакомпании могут сэкономить огромные суммы денег, поскольку они не работают с ненужным весом.При некоторых дальнемагистральных рейсах количество необходимого топлива может составлять треть веса самолета, а это означает, что его необходимо хранить таким образом, чтобы не сбрасывать центр тяжести самолета. Лучшее место для этого на современных пассажирских самолетах — хранение топлива в крыльях.

Вес и балансировка

Вес и балансировка являются важными факторами, когда речь идет о создании центра тяжести самолета. Расположение сидений также является фактором, как мы выяснили на примере Airbus A321neo и A320neo.При определенных обстоятельствах оба самолета имеют тенденцию задирать нос после некоторых серьезных маневров. Чтобы компенсировать это, Lufthansa теперь блокирует продажу последнего ряда сидений в этом самолете.

В авиакомпании

также есть грузчики, которые решают, где размещать груз, в зависимости от объема и веса. Что касается тяжелого топлива, то его равномерное распределение между крыльями помогает сохранить баланс самолета.

Складское помещение

Коммерческие авиалайнеры рассчитаны на максимально возможную полезную нагрузку. Полезная нагрузка включает пассажиров, багаж и груз. Если бы вы сделали поперечное сечение самолета, то увидели бы, что нижняя половина предназначена для перевозки грузов, а верхняя половина — для пассажиров. Это делает практически полые крылья идеальным местом для хранения топлива. Подобно автомобилю с отдельным топливным баком, крылья самолета водонепроницаемы и предназначены для хранения авиационного топлива.Наличие лонжеронов между секциями крыла также предотвращает разбрызгивание топлива. В этих лонжеронах есть отверстия, которые пропускают топливо, но с гораздо меньшей скоростью.

Следует также отметить, что в то время как крылья являются наиболее распространенным местом хранения топлива для коммерческих самолетов, у самолетов семейства A320 есть возможность установить дополнительное хранилище топлива в кормовой части грузового отсека.

Конструктивная целостность

Все самолеты полагаются на свои крылья для создания подъемной силы, причем наибольшая нагрузка приходится на крылья во время взлета, когда самолет находится в наибольшей нагрузке.Заправка крыльев топливом помогает предотвратить их изгибание, которое могло бы произойти, если бы у вас был тяжелый самолет и легкие крылья. Инженеры обнаружили, что тяжелые крылья на самом деле оказывают на них меньшую нагрузку, поскольку вес самолета более равномерно сбалансирован.

Все это означает, что хранение топлива в крыльях — это не только отличный способ сэкономить место, но и разумный способ снизить нагрузку на целостность крыльев.Ясно, что выигрыш для всех.

Воскресные чтения: наши самые известные истории на этой неделе

Читать Далее

Об авторе

Марк Финлей (опубликовано 1393 статьи)

Журналист. Марк — опытный журналист-путешественник, публикующий работы в отрасли более семи лет.Его энтузиазм в отношении авиационных новостей и богатый опыт поддаются отличному пониманию, а его работа цитируется в Forbes среди других публикаций. Базируется в Аликанте, Испания.

Более От Марка Финлея

Топливные системы для самолетов | SKYbrary Aviation Safety

Определение

Топливная система самолета обеспечивает загрузку, хранение, управление и подачу топлива в силовую установку (двигатель(и)) самолета.

Общее описание

Топливные системы сильно различаются от самолета к самолету из-за относительного размера и сложности самолета, на котором они установлены. В самой простой форме топливная система будет состоять из одного топливного бака с гравитационной подачей и соответствующей топливной магистрали, соединяющей его с двигателем самолета. В современном многодвигательном пассажирском или грузовом самолете топливная система, скорее всего, будет состоять из нескольких топливных баков, которые могут быть расположены в крыле или фюзеляже (или в том и другом), а в некоторых случаях и в оперении.Каждый бак потенциально будет оснащен внутренними топливными насосами и соответствующими клапанами и трубопроводами для подачи топлива в двигатели, что позволит осуществлять дозаправку и слив топлива, изолировать отдельные баки и, в некоторых случаях, обеспечивать слив топлива или оптимизацию центра тяжести самолета. .

Легкий одномоторный самолет общего назначения

Небольшие самолеты с поршневым двигателем часто имеют топливную систему с одним баком. На новых самолетах чаще используются два топливных бака, по одному в каждом крыле.Система с двумя баками требует дополнительных компонентов, чтобы обеспечить контролируемую подачу топлива в один двигатель. Подкачивающие насосы топливных баков могут быть включены или не включены в зависимости от расположения баков.

Топливо подается из баков по топливопроводам к клапану управления подачей топлива, который обычно называют клапаном выбора топлива. Этот клапан выполняет несколько функций и потенциально может иметь варианты выбора «Влево», «Вправо», «Оба» и «Выкл.». Левый, правый и оба позволяют подавать топливо в двигатель либо из левого бака, либо из правого бака по отдельности, либо из обоих одновременно.Это средство позволяет пилоту сбалансировать топливные баки или «подрезать» самолет в поперечном направлении. Выбор «Выкл.» обеспечивает клапан отсечки топлива в случае возгорания двигателя или для предотвращения нежелательной утечки топлива, когда самолет не работает. В некоторых установках функция отключения обеспечивается отдельным клапаном, расположенным ниже по потоку от клапана управления подачей топлива.

Легкий двухдвигательный самолет общего назначения

Добавление второго двигателя к самолету по необходимости увеличивает сложность топливной системы и управления ею.Дополнительные функции, обычно встречающиеся в небольших многомоторных самолетах, включают топливные насосы в баках, более надежную систему индикации количества топлива и возможность «перекрестной подачи» топлива. Дозаправка по-прежнему обычно осуществляется от бака к баку.

Перекрестная подача позволяет сжигать топливо из одного крыла в двигателе другого крыла. В некоторых случаях топливо направляется непосредственно из бака в двигатель, а в других оно передается из одного крыльевого бака в противоположный крыльевой бак перед подачей в двигатель.Положение поперечной подачи позволяет пилоту использовать все топливо на борту и поддерживать ограничения по поперечному балансу в случае, если отказ приведет к работе одного двигателя.

Многодвигательный турбовинтовой и турбореактивный самолет

Увеличение размера и сложности самолета обычно приводит к соответствующим изменениям в топливной системе. Эти изменения, вероятно, будут включать в себя большую автоматизацию системы, большее количество топливных баков, особые требования AFM в отношении распределения топлива в полете и последовательности, в которой баки должны быть заполнены на земле или их содержимое используется в полете, надежная индикация системы и система оповещения, средства для дозаправки и слива топлива в одной точке, а в более крупных самолетах — средства для сброса топлива и / или оптимизации центра тяжести за счет движения топлива в полете.

Усовершенствования топливной системы, обычно встречающиеся на самолетах этой категории, включают:

  • одноточечную заправку/слив топлива — заправочный шланг подсоединяется к одной точке на самолете, обычно расположенной под крылом или где-то на фюзеляже, и все баки заправляется или сливается с помощью коллектора, подсоединяемого ко всем бакам
  • резервирование топливных насосов – несколько топливных насосов в каждом баке для обеспечения доступа к топливу в случае отказа одного насоса самолета, они могут включать:
    • количество топлива в баке
    • общее количество оставшегося топлива
    • израсходованное топливо
    • расчетный остаток топлива в пункте назначения
    • температура топлива в баке
    • автоматический выбор наиболее подходящего топливного бака в зависимости от фазы рейс
    • автоматическая перекачка топлива
    • предупреждения и предостережения для таких элементов, как :
      • малое количество топлива
      • низкое давление топлива
      • отказ топливного насоса
      • низкая температура топлива
  • наличие топливных баков во внешней части крыльев для уменьшения прогиба крыла.Топливо в этих баках, как правило, не сжигается до конца полета
  • , предусмотренного в топливной системе для питания вспомогательной силовой установки (ВСУ)
  • , автоматизированной перекачки топлива в полете из крыльевых баков в дифферентные баки горизонтального стабилизатора. Перемещение топлива в бак дифферента оптимизирует центр тяжести и снижает расход топлива
  • Условия сброса топлива. В случае неожиданно ранней посадки избыточное топливо может быть сброшено, чтобы уменьшить посадочную массу самолета до разрешенного уровня MLW

Угрозы

Существует ряд угроз, связанных с топливом, для безопасной эксплуатации самолета.В дополнение к тем, которые описаны в статье об управлении топливом , существует несколько угроз, связанных с неправильным использованием или неисправностью топливной системы самолета, которые также необходимо учитывать. К ним относятся:

  • Утечка топлива. Топливо может вытекать из двигателя, из бака или где-то между ними из-за разрыва топливного бака или топливопровода.
  • Дисбаланс топлива. Дисбаланс топлива может возникнуть в результате неправильной заправки топливом, плохого управления подачей топлива, отказа двигателя или утечки топлива.
  • Механическая неисправность топливного насоса.
  • Замерзание топлива. В реактивных самолетах с газотурбинными двигателями, летающих на большой высоте в течение длительного времени, температура топлива может быть критическим фактором. Минимально допустимая температура топлива вряд ли будет фактором, влияющим на эксплуатацию турбовинтовых самолетов. Температура, при которой топливо замерзает, будет зависеть от преобладающего давления, а также от типа и спецификации перевозимого топлива. В самолетах общего назначения наиболее распространенной формой замерзания топлива является индукционное обледенение поршневого двигателя или обледенение карбюратора.
  • Электрическая неисправность — может ограничить доступность топливных насосов и показаний топливной системы
  • Слив топлива вызывает две основные проблемы: на земле) В документе ИКАО Doc 4444 (PANS-ATM) указано, что используемый эшелон должен быть не менее 6000 футов. 10 морских миль по горизонтали, но не позади самолета, сбрасывающего топливо
  • не менее 1000 футов выше или 3000 футов ниже для воздушных судов, которые находятся в пределах 15 минут или 50 морских миль позади самолета, осуществляющего сброс топлива Утечка из двигателя часто может быть устранена путем остановки пострадавшего двигателя.Утечка из бака из-за разрыва в баке приведет к потере части или всего топлива в этом баке. Если топливопровод разорвется, часть топлива может стать непригодной для использования.
  • Неустраненный дисбаланс топлива может привести к трудностям в управлении дроном.
  • Отказ насоса может привести к невозможности использования топлива в поврежденном баке. Это может быть смягчено вторым (или даже третьим) насосом в том же резервуаре.
  • Замерзание топлива может привести к потере мощности из-за нехватки топлива и потенциально может привести к отказу двигателя.
  • В случае отказа электрооборудования некоторые или, возможно, все подкачивающие насосы топливного бака будут потеряны. В большинстве самолетов подача топлива самотеком возможна только из некоторых топливных баков. Для соблюдения максимально допустимой высоты самотечной подачи топлива может потребоваться снижение. Отвод может потребоваться из-за неиспользованного топлива.

Средства защиты

  • ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Неверная идентификация или неправильное обращение с утечкой топлива может потенциально привести к истощению всего топлива на борту самолета.Используйте QRH или другой соответствующий контрольный список, чтобы тщательно определить и изолировать негерметичный компонент.
  • Там, где это возможно, поддерживайте топливный баланс между крыльями самолета в допустимых пределах, обращаясь к QRH или другому соответствующему контрольному списку
  • Автоматические выключатели топливного насоса НЕ ДОЛЖНЫ сбрасываться в полете.
  • В легких самолетах при необходимости используйте обогрев карбюратора. В более крупных самолетах на большой высоте, если температура топлива приближается к точке замерзания, пилоты могут снизиться до более теплого воздуха, увеличить скорость самолета, чтобы увеличить общую температуру воздуха, или перекачать топливо в бак с более теплым топливом.

Авиационные происшествия и инциденты

Статьи по теме

Дополнительная информация

Зоны возгорания вокруг самолета с открытыми топливными баками

В руководствах по техническому обслуживанию самолетов (AMM) компании Boeing

приведены конкретные процедуры открытия и продувки топливных баков на самолетах Boeing. В процессе продувки области вокруг самолета определяются как зоны воспламеняемости класса I, категории 1 или категории 2. Только взрывозащищенное оборудование может использоваться в этих зонах возгорания, которые простираются до 50-футового радиуса вокруг самолета.Определения зон воспламеняемости класса I, категории 1 и категории 2 (в соответствии с Национальной ассоциацией противопожарной защиты 70, статья 500) следующие:

  • Опасные зоны класса I, раздела 1:
  • Места, где при стандартных условиях эксплуатации могут существовать воспламеняющиеся концентрации легковоспламеняющихся газов или паров.
  • Места, где часто могут возникать воспламеняющиеся концентрации легковоспламеняющихся газов или паров из-за операций по ремонту или техническому обслуживанию.
  • Места, где могут существовать воспламеняющиеся концентрации легковоспламеняющихся газов или паров из-за утечки.
  • Места или процессы, которые могут выделять воспламеняющиеся концентрации легковоспламеняющихся газов или паров, а также могут одновременно вызывать выход из строя электрического оборудования.
  • Опасные зоны класса I, категории 2 (или эквивалентный стандарт): места, где обрабатываются, обрабатываются или используются легковоспламеняющиеся жидкости или газы, но где жидкость, пары или газы обычно находятся в закрытых контейнерах или закрытых системах. Контейнеры или системы не допускают выброса жидкости, газа или паров в количестве, достаточном для образования воспламеняющейся топливно-воздушной смеси, если только контейнер или система не выйдет из строя или не будет повреждена.

AMM предоставляет процедуру и соответствующие предупреждения и предостережения для продувки топливных баков. AMM не определяет, когда процедуру продувки можно считать завершенной или когда области вокруг топливного бака можно считать пожаробезопасными. В этой статье представлена ​​информация о воспламеняемости открытых топливных баков и о работах по техническому обслуживанию самолетов вблизи этих открытых баков.

В июне 2010 г. компания Boeing выпустила сервисное письмо с несколькими моделями, в котором указывается, когда процесс продувки завершен и когда зоны вокруг самолета можно считать пожаробезопасными.Авиакомпании и MRO могут использовать это служебное письмо для разработки или пересмотра своих собственных требований и политик в отношении зон возгорания вокруг самолетов. В служебном письме рассматривается только воспламеняемость зон вокруг самолета — в нем не рассматривается техническое обслуживание внутри топливного бака. Персонал должен продолжать следовать предупреждениям и предостережениям, изложенным в процедурах входа в топливный бак AMM.

Уточнение процедур технического обслуживания вблизи открытых топливных баков

В ответ на просьбы эксплуатантов компания Boeing выпустила служебное письмо с дальнейшим определением воспламеняемости топливных баков самолетов (см.1). Служебное письмо, выпущенное в 2010 году, содержит рекомендации по воспламеняемости зон вокруг самолета, для открытых и закрытых топливных баков, а также для операций в ангарах и перронах.

Рисунок 1. Номера служебных букв по модели самолета

МОДЕЛЬ СЛУЖЕБНОЕ ПИСЬМО   МОДЕЛЬ СЛУЖЕБНОЕ ПИСЬМО
707 707-СЛ-28-020-Б   787 787-SL-28-001-B
717 717-СЛ-28-120-Б   DC-8 ДС-8-СЛ-28-111-Б
727 727-СЛ-28-042-Б   DC-9 ДС-9-СЛ-28-111-Б
737 737-СЛ-28-082-Б   ДС-10 ДС-10-СЛ-28-120-Б
747 747-СЛ-28-107-Б   МД-10 МД-10-SL-28-117-В
757 757-СЛ-28-046-Б   МД-11 МД-11-СЛ-28-128-Б
767 767-СЛ-28-044-Б   МД-80 МД-80-СЛ-28-113-Б
777 777-СЛ-28-027-Б   МД-90 МД-90-СЛ-28-114-Б

Определяя, когда зоны вокруг самолета являются легковоспламеняющимися и когда эти зоны можно считать пожаробезопасными, это новое служебное письмо дает авиакомпаниям и ТОиР дополнительную гибкость в их операциях по техническому обслуживанию.

Содержание служебного письма основано на следующих документах Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), которые содержат стандарты противопожарной защиты для проектирования и технического обслуживания в США:

  • NFPA 70, статья 500 (опасные зоны).
  • NFPA 70, статья 515 (Электрооборудование — ангары для самолетов).
  • NFPA 407 (заправка топливом для самолетов).
  • NFPA 409 (ангары для самолетов).
  • NFPA 410 (техническое обслуживание самолетов).

Пожаробезопасные условия

Зоны вокруг топливных баков самолета считаются легковоспламеняющимися до тех пор, пока все топливо в самолете не будет удалено (т. полностью очищен. Когда баки слиты, собраны и вымыты, самолет можно считать незаправленным (NFPA 410, 3.3.28). Продувку считают завершенной, когда подтверждено, что измеренный нижний предел взрываемости (НПВ) составляет 10 процентов или менее.До того, как самолет будет разряжен и продут, обслуживающий персонал должен поддерживать опасные зоны класса I, категории 1 и категории 2 вокруг самолета. Если в самолете один бак слит и один или несколько баков заправлены, самолет считается заправленным, и зоны воспламеняемости класса I, категории 1 и категории 2 должны поддерживаться.

После удаления топлива из всех топливных баков с использованием этих методов (т., LEL составляет менее 10 процентов), то зоны вокруг самолета можно считать пожаробезопасными. На этом этапе обычное техническое обслуживание самолета может выполняться без ограничений класса I, категории 1 и категории 2. Обслуживающий персонал должен периодически проверять НПВ внутри топливных баков и вокруг самолета на уровне пола. Любые ремонтные ямы или туннели также должны быть проверены на наличие легковоспламеняющихся паров. Даже после того, как зоны вокруг самолета станут пожаробезопасными, Boeing рекомендует продолжать вентилировать баки при открытых топливных баках.

Авиакомпании и MRO также должны учитывать потенциальные требования страховых компаний, местных органов власти и других организаций при разработке своих собственных полисов.

Работы по техническому обслуживанию с закрытыми топливными баками

В целом на самолеты с закрытыми топливными баками распространяется меньше ограничений как в ангаре, так и на перроне.

В ангаре. Для Boeing нет ограничений на подачу электроэнергии на самолет с закрытыми топливными баками. Тем не менее, обслуживающий персонал должен поддерживать опасные зоны класса I, категории 1 и категории 2 вокруг топливных баков самолета и вдоль пола ангара.Пары топлива могут выходить из расширительных баков самолета. Все потенциальные источники воспламенения от работ по техническому обслуживанию и связанные с ними инструменты должны находиться за пределами опасных зон класса I, раздела 2, если только инструменты не одобрены для использования в опасных зонах. Например, оснастка должна быть сертифицирована как взрывозащищенная.

На рампе. Отсутствуют ограничения по зонам возгорания, связанные с работами по обслуживанию рампы и закрытыми топливными баками. Однако обслуживающий персонал должен знать, что пары топлива могут выходить из расширительных баков самолета, особенно в жаркий день и во время заправки.Топливо может вылиться из вентиляционных отверстий расширительного бака во время заправки топливом, если баки переполнены. Обслуживающий персонал не должен использовать какие-либо инструменты или оборудование, которые могут создать источник воспламенения под вентиляционным ковшом расширительного бачка или рядом с заправочной панелью.

Резюме

Операторы должны продолжать следовать всем применимым предупреждениям и предостережениям, опубликованным в AMM, в отношении продувки топливных баков и доступа к топливным бакам. Эти предупреждения и предостережения предназначены для предотвращения источников воспламенения в зонах легковоспламеняющихся паров.Когда все топливо удалено из топливных баков самолета, баки продуты, а НПВ ниже 10 %, зоны вокруг самолета можно считать пожаробезопасными.

Служебное письмо, выпущенное в 2010 г., помогает определить, когда топливные баки самолета являются легковоспламеняющимися, что может обеспечить большую гибкость для операций авиакомпаний и ТОиР.

За дополнительной информацией обращайтесь к Майклу Д. Джонсу.

Aero 09 — Дисбаланс топлива

После приземления объяснение из-за дисбаланса топлива в полете, такого как утечка топлива или выключение двигателя, может быть очевидным.Если неисправность компонента в топливной система вызвала дисбаланс топлива, требуемые действия по техническому обслуживанию тоже может быть очевидным. Однако чаще всего возникает дисбаланс топлива. состояние больше не существует на земле, и причина не очевидна. В этих случаях трудно определить, какие действия по техническому обслуживанию, если есть, то надо брать. Некоторые операторы сообщают, что очень детальное устранение неполадок, включая снятие самолета с эксплуатации войти в топливный бак для осмотра, не смог идентифицировать причина.Улучшенное руководство по техническому обслуживанию самолетов (AMM) и неисправность Руководство по изоляции (FIM) процедуры и рекомендации по установлению политики диспетчеризации были разработаны, чтобы помочь операторам в определении соответствующие действия после индикации дисбаланса топлива в полете.

Дисбаланс топлива в полете условие может возникнуть на любой модели, когда топливо используется из крыльевые танки.Однако самые последние сообщения об индикации дисбаланса топлива, были на 747-400 и 777. Эти самолеты обычно летают длинные маршруты, которые дают больше времени для значительного топливного дисбаланса развивать. На 747-400 внесены изменения в топливную систему, чтобы приспособиться к автоматическая система управления подачей топлива и реализация топливных Индикация дисбаланса привела к большему количеству отчетов о дисбалансе топлива чем на других моделях 747.На 777 колебания основного бака показания количества топлива вызвали указанные условия дисбаланса топлива, хотя фактическое количество топлива оставалось сбалансированным. Операции Для этого состояния были выпущены Бюллетень руководства и Бюллетень обслуживания.

Проверка проб топлива — AOPA

Как убедиться, что бензин хороший, прежде чем идти

Роберт Н. Россье

Первое, что мы учимся делать перед полетом самолета, это проверять топливо.Используя топливный стакан, мы берем пробу из каждого слива топлива или отстойника, проверяем цвет (синий для 100 л) и проверяем наличие воды и других загрязняющих веществ. Обычно это работает, но некоторые проблемы могут остаться незамеченными с помощью этой простой проверки топлива. Вот несколько дополнительных приемов, которые помогут вам выполнить более тщательную проверку и подарят вам дополнительное спокойствие.

Рок-н-ролл

Топливные системы спроектированы с отстойниками в нижних точках каждого бака и системы. Пилоты используют эти отстойники для удаления воды и других загрязняющих веществ, которые оседают в топливе.Но не верьте, что это всегда работает. Топливные баки в некоторых самолетах, таких как Cessna 182, покрыты резиновыми камерами, и складки в этих камерах могут задерживать воду и препятствовать ее попаданию в отстойник. Точно так же влажный воздух, попавший в частично заполненный бак, может конденсироваться на стенках бака, так же как на траве образуется роса. В любом случае, эта вода не достигнет топливопроводов вскоре после взлета, когда несколько поворотов или ударов стряхнут воду. Чтобы избежать этой проблемы, осторожно раскачивайте крылья в начале предполетной подготовки и сливайте баки в конце осмотра.

Неправильный материал

Одной из самых коварных опасностей в авиации является неправильная заправка самолета с поршневым двигателем реактивным топливом. Лучший способ предотвратить эту ошибку — контролировать процесс заправки. Вы также можете убедиться, что не станете жертвой неправильного заправки с помощью этих простых тестов. Сначала проведите тест на прикосновение. Налейте небольшое количество топлива на палец. Avgas испаряется за считанные секунды, вызывая ощущение прохлады. Вода испаряется медленнее. Реактивное топливо практически не испаряется и оставляет маслянистый осадок.

Еще один способ проверить наличие топлива для реактивных двигателей — нанести несколько капель на лист обычной белой бумаги. Если топливо для реактивных двигателей присутствует, оно оставляет маслянистое кольцо на краю мокрого пятна, и это кольцо остается после испарения авиагаза.

Вы также можете проверить топливо, вылив небольшое количество топлива на сухой асфальт. Если вы обнаружите воду в своем образце, она будет собираться в капли из-за поверхностного натяжения. Если образуются пузырьки, наступите на них. Пузырьки воздуха лопаются, а капли воды остаются. Если образец полностью состоит из воды, он образует отчетливую лужу, в то время как средний газ будет продолжать распространяться.

Как учуять неприятности

Запах — еще один способ проверить топливо. Вы можете определить наличие реактивного топлива по запаху керосина; или если вы не заметите характерного запаха авиагаза, весь образец может быть водой. Просто будьте осторожны, потому что вода может иметь легкий запах авиационного газа, если она была в контакте с авиационным газом. Ваше топливо должно иметь сильный запах авиационного газа.

Ночные движения

Когда вы проверяете образец топлива ночью, держите образец на белом фоне, например, на фюзеляже, и освещайте его сбоку.Белый фон облегчает определение цвета топлива, а свет, падающий сбоку, легче освещает мусор и загрязняющие вещества.

Слишком холодно для топлива

Помните, что вода замерзает, когда температура падает ниже 32 градусов по Фаренгейту, поэтому вода в топливе больше не может быть жидкостью. Когда вы проверяете топливо в холодную погоду, ищите маленькие кристаллы льда, которые медленно оседают на дно пробы топлива.

Иногда лед в топливной системе может вызвать больше проблем, чем вода.Кристаллы льда могут блокировать топливный фильтр, а известно, что вода в топливной системе замораживает клапан выбора топлива в одном положении. Если вода замерзнет в топливном баке, вы можете взять очень хорошую пробу топлива, но после того, как лед растает, вы все еще можете обнаружить воду в топливе. Если вы ожидаете, что погода станет холодной, слейте баки до того, как ртуть достигнет отметки замерзания.

Лед в топливной системе бывает не только в холодном климате. Даже в теплых широтах температура наверху часто может опускаться ниже нуля, загрязняя топливные системы неосторожных авиаторов.

Как избежать проблемы

Невозможно полностью устранить проблему загрязненного топлива, но вы можете принять меры предосторожности, чтобы уменьшить ее потенциал. Во-первых, проверьте крышки топливных баков и замените изношенные, хрупкие или треснувшие уплотнения, которые могут позволить дождю просачиваться в баки. Если вы летите во влажных районах или условиях, держите баки полными, чтобы уменьшить количество конденсата, который может скапливаться на внутренних стенках топливного бака. Наконец, вы всегда должны покупать топливо у авторитетных FBO, чтобы обеспечить соблюдение самых строгих стандартов качества.

Загрязнение топлива может быть опасной проблемой, особенно если симптомы появляются после взлета, но несколько дополнительных минут перед полетом могут помочь нам избежать ловушек, чтобы мы могли летать с уверенностью.

Почему самолеты хранят топливо в крыльях (мокрые крылья)

Истребители часто хранят топливо за сиденьем пилота, но большие авиалайнеры, такие как B747, хранят огромное количество топлива в своих крыльях. Так в чем же преимущество хранения топлива в крыльях самолета? И представляет ли это какие-либо риски для безопасности?

Почему топливо хранится в крыльях?

Есть несколько причин, по которым топливо накапливается в крыльях, но три основные причины заключаются в балансировке веса, противодействии стрессу и уменьшении флаттера крыльев.

Преимущества Wet Wings

Существует множество способов хранения топлива в самолете, но на сегодняшний день наиболее распространенным методом является использование встроенных в крылья баков, также известных как «мокрые крылья». В этом методе в качестве топливного бака используется полностью герметичная конструкция крыла самолета вместо установки специального контейнера внутри крыла.

Компоновка Tosaka основных топливных баков реактивных лайнеров

Эффективное использование пространства

Электрические и гидравлические компоненты, используемые для управления элеронами и закрылками внутри крыла, занимают лишь небольшой процент доступного пространства, поэтому использование самого крыла для хранения топлива является очень эффективным использованием пространства, поскольку оно слишком узкое, чтобы его можно было использовать для хранения топлива. хранить любое значительное количество груза.

Экономия средств

Благодаря отсутствию необходимости в баке мокрые крылья обеспечивают значительную экономию средств для производителя. Тяжелые баки и баллоны требуют регулярного обслуживания и ограничивают количество полезной нагрузки (пассажиры или груз), которую может перевозить самолет. С меньшим объемом обслуживания и большей полезной нагрузкой эта конструкция привлекала внимание потенциальных покупателей.

Несмотря на то, что в течение многих лет используется встроенное хранилище топлива, оно обычно не используется для перевозки большей части топлива.В то время как в некоторых версиях «Спитфайра» для фоторазведки топливо хранилось в передней кромке крыла и подвесных баках, основной источник топлива все еще находился внутри фюзеляжа.

Однако только в 1950-х годах мокрые крылья стали широко использоваться. С развитием более быстрых и ярких самолетов крылья стали более жесткими, чтобы выдерживать более высокие характеристики.

Гравитационная подача

Эти более жесткие конструкции крыльев больше подходили для хранения топлива.Как и следовало ожидать, левый двигатель питается топливом в левом крыле и наоборот. Одним из преимуществ хранения топлива в крыльях является возможность подачи под действием силы тяжести.

В случае поломки топливных насосов или возникновения неисправности двигатели по-прежнему будут питаться самотеком. Кроме того, современные самолеты обычно имеют «центральные баки» в днище. Поскольку этот резерв находится под двигателями, гравитационная подача из этой области невозможна. Таким образом, это топливо истощается в первую очередь, чтобы обеспечить подачу самотеком, пока на борту есть топливо.

Весовой баланс и CofG

Крылья расположены близко к центру тяжести самолета (ЦТ). Если самолет слишком сильно загружен спереди или сзади этой точки, самолет будет страдать от проблем с производительностью или даже опрокинется на взлетно-посадочной полосе.

Хранение топлива в центре самолета означает, что ЦТ будет оставаться более или менее постоянным на протяжении всего полета, независимо от его продолжительности. Если бы топливо хранилось в носовой или хвостовой части самолета, изменение импульса было бы намного больше.Такое отклонение от ЦТ нежелательно, так как влияет на устойчивость и управляемость.

Утечки топлива

Однако сложность мокрых крыльев заключается в том, что само крыло должно быть водонепроницаемым. Разработка герметиков, способных противостоять резким атмосферным изменениям, связанным с полетом, была сложной задачей, и многие первые самолеты с этим решением для хранения топлива изо всех сил пытались избежать утечек топлива.

DC6 был известен утечкой топлива, которая вызвала несколько пожаров, и даже знаменитый Lockheed SR-71 Black Bird изо всех сил пытался решить эту проблему.Самолет был известен тем, что оставлял топливо на взлетной полосе перед взлетом и был заправлен почти сразу после взлета.

Самолет мог летать при температуре ниже -60 ℃, но при полете со скоростью, более чем в 3 раза превышающей скорость звука, его обшивка нагревалась до 300 ℃. Это огромный температурный диапазон для любого материала, и поэтому попытка найти герметик, способный сохранить свою целостность, была невозможной.

Решение этой конкретной проблемы пришло из простой части физики: законов теплового расширения.По мере того, как самолет достигал высоких скоростей, обшивка нагревалась и расширялась, закрывая щели и останавливая утечки.

Авиакомпании

сегодня, конечно, не летают на сверхзвуке, поэтому нет необходимости учитывать влияние теплового расширения.

Предотвращение выплескивания

 

Одним из рисков, связанных с мокрыми крыльями, является выплескивание топлива во время полета. Груз размещается и тщательно закрепляется, чтобы предотвратить смещение груза во время полета и потенциальное возникновение катастрофических происшествий. Так как же сдерживается движение топлива?

Топливный бак автомобиля представляет собой простую коробку, позволяющую свободно выплескивать топливо. Самыми серьезными последствиями будут попытки подняться на крутой холм, если у вас мало бензина, но, как и во всем, что связано с авиацией, последствия выплескивания внутри самолета гораздо более драматичны.

Airbus A380 может перевозить до 82 000 галлонов топлива при весе около 293 000 кг. Представьте, что вы танцуете вокруг крыльев самолета во время турбулентности или при выполнении маневра.Это не было бы приятным опытом.

Перегородки используются для контроля движения топлива . Это большие куски металла с отверстием посередине, через которое проходит жидкость. Размещенные рядом по всей длине топливного элемента, они представляют собой простое, но эффективное решение.

Посмотрите это видео, чтобы увидеть, как перегородки помогают контролировать выплескивание топлива.

Уменьшение аэроупругого флаттера

Флаттер может показаться очаровательным, когда он ассоциируется с бабочками, но когда речь идет о самолетах, эта концепция вызывает гораздо большую тревогу.

Определяется как «нестабильные, самовозбуждающиеся структурные колебания», вызванные обтеканием крыльев воздушным потоком. Другими словами, это когда атмосферные условия заставляют поверхности самолета вибрировать так сильно, что они в конечном итоге сломаются. Предотвращение этого является одной из наиболее важных причин, по которой топливо накапливается в крыльях.

Но флаттер связан не только с самолетами. В 1940 году мост Такома-Нарроуз в Вашингтоне начал трепетать во время сильного ветра и полностью рухнул.Это видео (со звуковой дорожкой) показывает, что случилось с мостом и почему флаттер так опасен.

Конструкция самолета будет «гасить» колебания до определенной скорости, поглощая увеличение энергии и предотвращая рост амплитуды. Но ускорьтесь выше этой скорости, и вибрации будут увеличиваться до тех пор, пока конструкция не разрушится.

Заправка крыла самолета топливом помогает смягчить такие катастрофы . За счет увеличения жесткости конструкции крыла изгиб поверхностей ограничивается, что позволяет летательному аппарату развивать более высокую скорость до того, как произойдет флаттер.

Флаттер не был должным образом понят в течение многих лет, и теперь ему ретроспективно приписывают целый ряд загадочных происшествий. Сегодня, к счастью, инженеры и летчики-испытатели знают об этом явлении и проводят испытания, чтобы определить максимальную скорость, при которой конструкция крыла будет гасить флаттер.

Эта скорость обычно близка к расчетной скорости пикирования, которая как минимум в 1,4 раза превышает крейсерскую скорость и намного превышает скорость, которую нельзя превышать. Таким образом, как пассажир, вы можете быть уверены, что вы будете путешествовать значительно ниже этого порога.

Снижение нагрузки на крыло

Хотя выше я упомянул о преимуществах жесткого крыла, все же важно, чтобы конструкция могла немного изгибаться, поскольку это значительно улучшает подъемную силу и стабильность полета.

Если весь вес самолета, включая топливо, приходится на фюзеляж, когда он находится в воздухе, основная нагрузка приходится на корень крыла. Это со временем вызывает значительную нагрузку на планер и сокращает время до его замены, также известное как его усталостная долговечность.

За счет накопления топлива в крыле повышенная жесткость затрудняет изгиб крыльев вверх, а при меньшей нагрузке на корневую часть крыла можно нести больший вес и требуется меньше обслуживания.

Дисбаланс топлива

Одной из угроз, связанных с подачей топлива из крыльев, является дисбаланс топлива. Если мы используем слишком много топлива на одной стороне, обречены ли мы лететь под лихим углом до конца полета?

Это может происходить по разным причинам.ВСУ (вспомогательная силовая установка) часто питается от левого топливного бака, поэтому длительное использование на земле часто приводит к дисбалансу.

Другими причинами могут быть приемлемые различия в возрасте и/или характеристиках различных компонентов топлива. Более серьезные причины могут включать структурные повреждения.

При своевременном обнаружении дисбаланса топлива не о чем беспокоиться, и он может быть легко устранен экипажем. Для ручной балансировки баков используется только топливо с более тяжелой стороны до восстановления баланса.

Однако большой и резкий дисбаланс вызывает беспокойство и может быть признаком утечки топлива. Большинство экипажей проводят регулярные проверки расхода топлива на протяжении всего полета, чтобы активно следить за этим.

Огонь

Ни для кого не секрет, что топливо чрезвычайно легко воспламеняется, а при наличии на борту множества электрических и тепловыделяющих компонентов размещение топлива в крыльях имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что в случае воспламенения или взрыва эти риски возгорания находятся дальше от пассажиров.

Время

Когда дело доходит до тушения возгорания самолета, время – деньги, и пилотам настоятельно рекомендуется как можно скорее приземлить самолет, чтобы увеличить шансы на выживание. Как будут повторять многие пожарные, пламя — это лишь часть угроз, связанных с возгоранием топлива.

Законодательство о пожарной безопасности основано на времени выживания. Это измеряется живучестью после аварии, т. е. временем, доступным для эвакуации пассажиров. Материалы топливного бака должны выдерживать пламя в течение 5 минут без прогорания.Примерно столько времени нужно, чтобы сварить яйцо.

Это может показаться пугающе маленьким окном для побега, но экипажи обучены эвакуировать всех пассажиров в течение 90 секунд. Полноценному A380 даже удалось это сделать за 78 секунд. Таким образом, 5 минут будет достаточно, чтобы эвакуироваться 3 раза.

Разделение

Токсичные пары и густой черный дым часто являются причиной гибели людей в результате пожара, затрудняя обзор пилотам и вызывая удушье у находящихся на борту до того, как они успевают приземлиться.Пожары и дым в крыльях легче изолировать, а если источник находится вне фюзеляжа, меньше вероятность попадания дыма в кабину или салон.

Большинство крыльев изготовлены из чрезвычайно огнестойкого алюминия. Материал выдерживает огонь в течение 5 минут и рассеивает тепло, предотвращая появление точек перегрева и сводя к минимуму риск взрыва.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2019 © Все права защищены. Карта сайта