Файл: Конструкция летательных аппаратов учебник..pdf

Обычно при расчете высотности топливной системы учиты­ вают:

— максимальную высоту полета ~ Н + 2 км (2 км — запас на возможные отклонения давления на высоте от стандартной атмосферы);

—все возможные режимы полета самолета (из них выби­ рают наиболее тяжелый случай);

—максимально возможные температуры топлива: положи­ тельные и отрицательные;

—особенности компоновки агрегатов топливной системы на самолете, которые влияют на величины г, &ph и Дpt;

—особенности работы двигателя, т. е. потребные расходы на всех характерных режимах полета.

341. Система наддува и дренажа топливных баков.

При заправке топливной системы необходимо обеспечить свободный выход воздуха из баков, чтобы в них не повышалось давление по мере заполнения топливом.

При выработке топлива из баков не должно быть падения

давления в надтопливном пространстве. Даже незначительное падение дазления внутри баков, по отношению к окружающе­ му атмосферному, недопустимо с точки зрения потери устойчи­ вости стенок жестких металлических баков. При мягких баках в этом случае возможен отрыв узлов крепления баков.

Падение давления внутри баков также отрицательно сказы­ вается на обеспечении потребного давления на всасывании р вс, т. е. на кавитационные характеристики системы. Эти причины заставляют делать дренаж топливной системы, т. е. сообщать баки с атмосферой.

Однако для повышения высотности топливной системы не­ обходимо, начиная с определенных высот полета, повышать давление в баках

Рб= *Р „+ ЬРб-

Наддув баков может осуществляться:

—воздухом за счет скоростного напора;

—воздухом от компрессора газотурбинного двигателя;

—нейтральными газами (НГ) из баллонов;

—нейтральными выхлопными газами;

—комбинированным способом.

Применение нейтральных газов повышает пожарную безо­ пасность и боевую живучесть системы. Скоростной напор и сжа­ тые газы подводятся внутрь баков через специальные устройст­ ва, обеспечивающие необходимое давление.

При заданном давлении в баках на расчетной высоте могут быть применены два способа регулирования:

1. (Система наддува поддерживает постоянное избыточно

давление A/?6=const.

380

2.Система наддува поддерживает постоянное абсолютное

давление в баках р6= const на всех высотах, на которых

Р б п о т р ^ Р Н '

Первый способ прост и надежен, но менее совершенен, чем вто­ рой. При регулировании Лр ь = const защита системы от перенаддува обеспечивается постановкой предохранительного клапана постоянного перепада давления (фиг 16.4). На боль­

солютное давление в баках

Рн,мнpm.cm.

381

такой системе устанавливается предохранительный клапан по­ стоянного абсолютного давления.

Для повышения высотности топливных систем могут приме­ няться и другие меры: охлаждение топлива, постановка допол­ нительных насосов подкачки, предварительное удаление из топ­ лива растворенного в нем воздуха.

§16.2. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА РАБОТУ ТОПЛИВНЫХ СИСТЕМ

342.Изменения режима работы топливной системы, связан­ ные с изменениями расхода топлива, могут привести к пони­ жениям и повышениям давления в системе.

В самолетных топливных системах резкие изменения давле­ ния могут привести к нарушению герметичности соединений тру­ бопроводов и к появлению течи топлива, к разрушению упругих элементов агрегатов топливной системы, к кавитационным яв­

лениям, к ложным срабатываниям сигнализаторов автомати­ ки и т. п. Часто колебания давления наступают после резкого изменения расхода топлива.

Для топливных систем самолетов с ТРД особенно резкие изменения расхода топлива через двигатель и давления в си­ стеме происходят при включении — выключении форсажного ре­ жима; более плавные изменения давления происходят в про­ цессе дросселирования и приемистости двигателя. При пере­ ключении различных кранов топливной системы (кранов пере­ крестного питания и др.) в системе могут также возникать рез­ кие изменения давления.

Колебания давления топлива в системе также связаны с ре­ зонансными режимами работы упругих элементов (пружин, мембран и т. п.), помпажиыми и вообще неустойчивыми режи­ мами работы насосов, а также с наличием в отдельных участ­ ках системы воздуха или паров топлива.

Колебания давления нарушают нормальную подачу топлива в двигатель, вызывают вибрации трубопроводов и их поломку, с вытекающими отсюда последствиями.

Кроме этого, трубопроводы и другие агрегаты топливной системы могут быть подвержены механическим колебаниям, по­

системы, даже если колебательные режимы наблюдаются пе­ риодически.

Трубопроводы топливной системы современного самолета имеют сложную конфигурацию со многими подсоединениями, разветвлениями и местами крепления. Даже небольшие произ­ водственные отклонения при изготовлении и монтаже трубо­ проводов вызывают предварительные деформации и напряже­ ния в них. В эксплуатации при изменении температуры мо­

382

гут возникнуть температурные напряжения в трубопроводах изза разности деформаций конструкции самолета, к которой кре­ пятся трубопроводы, и самих трубопроводов.

343. Колебания свободной поверхности уровня топлива з баках возможны при резком изменении тяги двигателя. Допол­ нительные нагрузки на стенки баков и узлы крепления баков

единице, мала). Однако колебания топлива в баках могут стать причиной неприятных физиологических ощущений летчика и от­ рицательно сказаться на работе топливной аппаратуры. Для борьбы с этим явлением в баках, имеющих большую длину в направлении оси х, ставятся перфорированные перегородки, при протекании через которые топливо теряет свою энергию. По­ становка глухих перегородок дает малый эффект, так как по­ глощение энергии в замкнутых отсеках происходит сравнитель­ но медленно.

344.Эксплуатация самолета на грунтовых аэродромах мо­ жет привести к попаданию пыли в систему, что недопустимо из-за наличия в топливных системах современных самолетов жиклеров и плунжерных насосов высокого давления, выпол­ ненных по высокому классу точности. Для очистки топлива от механических загрязнений в системе устанавливаются фильтры.

345.Изменение температуры топлива оказывает существен­

ное влияние на работу топливных систем.

При дозвуковых скоростях полета и при значительной отри­ цательной температуре окружающего воздуха на стоянке топ­ ливо обычно охлаждается (особенно в неизолированных ба­ ках — отсеках конструкции), что может привести к выпадению

мени, температура топлива может значительно повыситься за счет аэродинамического нагрева.

383