Харківський національний університет Повітряних Сил
імені Івана Кожедуба
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Загальне знання повітряних суден. Паливні системи. (Лекція 4) презентация
Содержание
- 1. Загальне знання повітряних суден. Паливні системи. (Лекція 4)
- 2. ПАЛИВНІ СИСТЕМИ
- 3. Маса палива на сучасних літаках та вертольотах
- 4. 1. Призначення і загальна характеристика паливних систем. Навчальні питання:
- 5. Паливна система (ПС) являє собою комплекс обладнання,
- 6. Паливні системи повинні забезпечувати: Ємність літакових (вертолітних)
- 7. 3. Автоматичне підтримування центрування ЛА в заданих межах
- 8. 5. Надійне очищення палива від домішок. 6. Можливість застосування
- 9. Високу протипожежну безпеку. Контроль справності та можливість
- 10. Паливна система ЛА включає: систему живлення двигунів;
- 11. 2. Принципи побудови та роботи паливних систем
- 12. функціональні принципи, які визначають нормальне функціонування системи
- 13. 3. Системи живлення двигунів паливом
- 14. Схеми систем живлення двигунів паливом визначаються кількістю паливних баків, двигунів та їх компоновкою на ЛА.
- 15. За способом подачі палива до двигунів відрізняють:
- 16. б) системи з витисненням палива стисненим газом.
- 17. в) системи з підкачувальнми насосами. Отримали
- 18. В залежності від послідовності виробітку палива розрізняють
- 19. система отримується легша (потрібен тільки один
- 20. Системи з роздільним живленням двигунів (паралельний виробіток)
- 21. Забезпечення працездатності паливної системи при низьких та
- 22. Кристали льоду, що утворилися, блокують паливні фільтри,
- 23. Для запобігання шкідливих наслідків низьких температур в
- 24. від місцевого нагріву планера від двигунів,
- 25. Шкідливими наслідками великої температури палива є: різке
- 26. використання теплозахисту; організація оптимального порядку виробітку палива
- 27. 4. Системи керування порядком виробітки
- 28. системи з перепускними клапанами; системи з багаторежимними
- 29. 5 Системи дренажу i наддування паливних баків
- 30. Система наддування та дренажу призначена для підтримання
- 31. В залежності від джерела енергії, що використовується,
- 32. При відмовах системи наддування паливного бака льотчику
- 33. 6. Системи заправки паливом
- 34. відкрита заправка, коли кожен бак заправляється через
- 36. Полная вместимость топливных баков самолета – 7080
- 37. одночасне закінчення заправки усіх баків (при цьому
- 38. значно збільшити час польоту та дальність; зменшити
- 39. мінімальний час дозаправлення; широкий діапазон висот та
- 40. 7. Системи аварійного зливу
- 41. розвантаження ЛА до посадочної маси у випадку
- 42. високий темп зливу ( 700...1200 л/хв.); повний,
- 43. 8. Конструкція i робота основних агрегатів паливних систем
- 44. Паливні баки призначені для розміщення необхідного запасу
- 45. Жорсткі баки виготовляються з алюмінієво-марганцевих сплавів АМц,
- 46. М'які баки мають високу технологічність, ремонтопридатність, не
- 47. Рис. 11.16
- 48. Герметичні баки-відсіки являються найбільш раціональними з точки
- 49. Підвісні баки дозволяють збільшу-вати дальність польоту, хоча
- 50. Навантажуються паливні баки масовими силами пального та
- 51. Відцентрові насоси звичайно мають привід від електродвигуна
- 52. найбільш просто передається енергія приводу, вони
- 53. мають значно більшу, чим у ЕВН вагову
- 54. забезпечують повне опорожнення баків та більші розходи, мають невеликі вихідні тиски. Струмінні насоси
ПАЛИВНІ СИСТЕМИ
Слайд 1
Харків - 2016
Загальне знання
повітряних суден
Лекція № 4
КАФЕДРА АЕРОДИНАМІКИ ТА
ДИНАМІКИ ПОЛЬОТУ
Слайд 3Маса палива на сучасних літаках та вертольотах може становити 30...50% від
злітної маси.
Розміщення такої кількості палива, забезпечення необхідного центрування при виробітку палива, невеликого часу заправки вимагає застосування цілого ряду спеціальних пристроїв, агрегатів, обладнання.
Розміщення такої кількості палива, забезпечення необхідного центрування при виробітку палива, невеликого часу заправки вимагає застосування цілого ряду спеціальних пристроїв, агрегатів, обладнання.
Слайд 5Паливна система (ПС) являє собою комплекс обладнання, призначеного для розміщення на
борту необхідного запасу палива та забезпечення безперебійної його подачі до двигунів при будь яких можливих для даного ЛА умовах та режимах польоту.
Слайд 6Паливні системи повинні забезпечувати:
Ємність літакових (вертолітних) баків може досягати
100 м3
і більше. Звичайно паливні баки розташовуються у фюзеляжі, крилах, оперенні, в підвісних баках або в баках, що встановлюються у вантажній кабіні.
1. Розміщення необхідної кількості палива.
2. Надійне живлення двигунів паливом при будь яких режимах їх роботи та положеннях ЛА у просторі, незалежно від висоти польоту, перевантажень та кількості палива в баках.
Слайд 73. Автоматичне підтримування центрування ЛА в заданих межах в процесі виробітку та
заправки.
Іноді перекачка палива використовується для зміни центрування з метою збереження постійного запасу поздовжньої статичної стійкості при переході від дозвукових швидкостей польоту до надзвукові та навпаки.
4. Повне вироблення палива зі всіх баків.
Згідно ЗТВ (загальні технічні вимоги) невиробляємий залишок палива не повинен перевищувати:
0,8% - в фюзеляжних баках;
1,5% - в крилових баках;
3,0% - в підвісних баках.
Іноді перекачка палива використовується для зміни центрування з метою збереження постійного запасу поздовжньої статичної стійкості при переході від дозвукових швидкостей польоту до надзвукові та навпаки.
4. Повне вироблення палива зі всіх баків.
Згідно ЗТВ (загальні технічні вимоги) невиробляємий залишок палива не повинен перевищувати:
0,8% - в фюзеляжних баках;
1,5% - в крилових баках;
3,0% - в підвісних баках.
Слайд 85. Надійне очищення палива від домішок.
6. Можливість застосування різних марок палива.
На сучасних
ЛА з турбореактивними двигунами в якості палива використовують авіаційний гас марок Т-1, ТС-1, РТ, Т-5, Т-7 та ін.
7. Високу бойову живучість, яка досягається протектуванням баків, дублюванням найбільш важливих агрегатів та інш.
7. Високу бойову живучість, яка досягається протектуванням баків, дублюванням найбільш важливих агрегатів та інш.
Слайд 9Високу протипожежну безпеку.
Контроль справності та можливість керування системою на землі та
в повітрі (повинні мати системи вбудованого контролю, індикацію кількості палива в системі та інш.).
Заданий час заправки системи паливом на землі та у повітрі.
Заданий час заправки системи паливом на землі та у повітрі.
Слайд 10Паливна система ЛА включає:
систему живлення двигунів;
систему керування порядком вироботки палива;
систему дренажу
та наддування паливних баків;
систему заправки;
систему нормального та аварійного зливання палива;
систему контролю за роботою та залишком палива (сигналізація про відмови окремих агрегатів, паливоміри, витратоміри, сигналізація аварійного залишку тощо).
систему заправки;
систему нормального та аварійного зливання палива;
систему контролю за роботою та залишком палива (сигналізація про відмови окремих агрегатів, паливоміри, витратоміри, сигналізація аварійного залишку тощо).
Слайд 12функціональні принципи, які визначають нормальне функціонування системи при її мінімальній масі;
експлуатаційні
принципи, які визначають можливість роботи системи на протязі ресурсу, що вимагається в заданих умовах;
принципи надійності, які забезпечують збереження в процесі експлуатації необхідного рівня надійності.
принципи надійності, які забезпечують збереження в процесі експлуатації необхідного рівня надійності.
Принципами, що визначають побудову паливних систем являються:
Слайд 14Схеми систем живлення двигунів паливом визначаються кількістю паливних баків, двигунів та
їх компоновкою на ЛА.
Слайд 15За способом подачі палива до двигунів відрізняють:
а) систему з подачею палива
самопливом.
Дані системи застосовуються на неманевренних невисотних ЛА як основні, а також як аварійні на більшості ЛА.
Слайд 16б) системи з витисненням палива стисненим газом.
Для подачі палива безпосередньо
до двигунів на пілотованих ЛА застосовуються рідко, однак широко використовуються для виробітки палива з підвісних баків, крилових або фюзеляжних баків.
Слайд 17в) системи з підкачувальнми насосами.
Отримали найбільше розповсюдження на сучасних літаках
та вертольотах.
В якості підкачувальних насосів використовуються звичайно відцентрові насоси з приводом від електродвигуна, газової або рідинної турбіни. Вони розміщуються, як правило, безпосередньо у баках.
На сучасних ЛА стали використовуватись струминні насоси.
В якості підкачувальних насосів використовуються звичайно відцентрові насоси з приводом від електродвигуна, газової або рідинної турбіни. Вони розміщуються, як правило, безпосередньо у баках.
На сучасних ЛА стали використовуватись струминні насоси.
Слайд 18В залежності від послідовності виробітку палива розрізняють системи живлення з послідовним
або паралельним виробітком.
Рис. – Послідовний виробіток пального:
1 - перекачувальний насос;
2 - підкачувальний насос; 3 - витратний бак.
Слайд 19система отримується легша (потрібен тільки один підкачувальний насос, перекачувальніі насоси можуть
мати невелику продуктивність, їх можна виготовляти більш легкими);
необхідна тільки одна система забезпечення подачі палива до двигунів при від'ємних та нульових перевантаженнях ;
має підвищену живучість (при виході зі строю будь якого бака, крім витратного забезпечується нормальне живлення двигунів (втратний бак при цьому повинен бути підвищеної живучості);
по мірі виробітку палива центрування ЛА змінюється в невеликих межах.
необхідна тільки одна система забезпечення подачі палива до двигунів при від'ємних та нульових перевантаженнях ;
має підвищену живучість (при виході зі строю будь якого бака, крім витратного забезпечується нормальне живлення двигунів (втратний бак при цьому повинен бути підвищеної живучості);
по мірі виробітку палива центрування ЛА змінюється в невеликих межах.
Переваги такої системи:
Слайд 20Системи з роздільним живленням двигунів (паралельний виробіток)
1- підкачувальний насос;
2-
кран кільцювання.
Слайд 21Забезпечення працездатності паливної системи при низьких та високих температурах
В процесі експлуатації
ЛА можлива робота паливної системи як при дуже низький
(до -60°С) ,
так і при дуже високій температурі
(до +50°С)
Слайд 22Кристали льоду, що утворилися, блокують паливні фільтри, закупорюють жиклери паливної автоматики.
В результаті збільшується гідравлічний опір паливних магістралей. Низькі температури приводять до підвищення в'язкості палива.
Слайд 23Для запобігання шкідливих наслідків низьких температур в паливо добавляють присадки (рідина
"І"), що знижують температуру кристалоутворення;
передбачають підігрів палива перед подачею його у фільтри;
застосовують в конструкції паливної системи відстійники для осушення води.
передбачають підігрів палива перед подачею його у фільтри;
застосовують в конструкції паливної системи відстійники для осушення води.
Слайд 24від місцевого нагріву планера від двигунів,
внаслідок аеродинамічного нагріву примежового шару
повітря при надзвуковому польоті, особливо на малих висотах
Нагрів палива виникає
(так, при М = 2,5 температура стінок паливних баків досягає 150...200°С).
Слайд 25Шкідливими наслідками великої температури палива є:
різке збільшення тиску насиченої пари рt
палива та зниження висотності паливної системи;
виділення смолистих та нерозчинних осадків, що приводять до забивання фільтрів, зниження ефективності теплообмінних пристроїв;
самозагорання палива (при t = 350...500°С);
збільшення втрат палива внаслідок його випаровування;
порушення ущільнень елементів паливної системи.
виділення смолистих та нерозчинних осадків, що приводять до забивання фільтрів, зниження ефективності теплообмінних пристроїв;
самозагорання палива (при t = 350...500°С);
збільшення втрат палива внаслідок його випаровування;
порушення ущільнень елементів паливної системи.
Слайд 26використання теплозахисту;
організація оптимального порядку виробітку палива з баків (послідовна краще, ніж
паралельна).
Застосовуються наступні засоби боротьби з нагрівом палива:
Слайд 28системи з перепускними клапанами;
системи з багаторежимними (керівними) насосами;
системи зі зливними магістралями.
Ці
системи автоматичні (без втручання екіпажу) забезпечують заданий діапазон центрувань за рахунок чітко визначеної послідовності, виробітки палива з різних баків.
В теперішній час на ЛА знаходять застосування:
Слайд 30Система наддування та дренажу призначена для підтримання у надпаливному просторі баків
необхідного тиску з метою забезпечення необхідної висотності паливної системи.
Вона також забезпечує дренаж (з'єднання з атмосферою) надпаливного простору при заправці баків та зливанні пального на землі.
На ряді ЛА система наддування забезпечує виробіток (витиснення) пального з деяких баків.
Вона також забезпечує дренаж (з'єднання з атмосферою) надпаливного простору при заправці баків та зливанні пального на землі.
На ряді ЛА система наддування забезпечує виробіток (витиснення) пального з деяких баків.
Слайд 31В залежності від джерела енергії, що використовується, бувають системи
відкриті,
наддування баків
здійснюється тільки за рахунок енергії швидкісного напору
закриті, наддування здійснюється повітрям, яке забирається від компресора двигуна або газом зі спеціальних балонів
комбіновані.
закриті, наддування здійснюється повітрям, яке забирається від компресора двигуна або газом зі спеціальних балонів
комбіновані.
Слайд 32 При відмовах системи наддування паливного бака льотчику рекомендується зменшити висоту польоту
та не створювати різких маневрів для запобігання зупинки двигуна.
Слайд 34відкрита заправка, коли кожен бак заправляється через свою заливну горловину;
централізована (закрита)
заправка.
Існують два основних способи заправки систем паливом:
Згідно загальним технічним вимогам усі ЛА при сумарному об'ємові паливних баків більше 5 м3 ( 5000 л) повинні бути обладнаними централізованою заправкою.
Централізована заправка забезпечує більш високу чистоту та у 3...5 раз скорочує час заправки.
Слайд 36Полная вместимость топливных баков самолета – 7080 л,
а эксплуатационная заправка
топлива с учетом недозаправки 3 % объема баков на температурное расширение топлива составляет 6880 л.
Слайд 37одночасне закінчення заправки усіх баків (при цьому час заправки отримується мінімальним);
надійне
обмеження рівня пального у баках при заправці (паливо подається в систему з тиском 0,2...0,5 МПа ( 2...5 кг/см2 ) при цьому при несвоєчасному припиненні подачі пального можливе руйнування баків);
збереження центрування ЛА в необхідних межах.
збереження центрування ЛА в необхідних межах.
Система централізованої заправки повинна забезпечувати:
Слайд 38значно збільшити час польоту та дальність;
зменшити довжину розбігу (при злеті з
неповною заправкою з наступним дозаправленням у повітрі зразу після злету) або збільшити масу корисного навантаження.
Наявність системи централізованої заправки дозволяє виконувати заправку ЛА у повітрі.
Дозаправлення у повітрі дозволяє:
Слайд 39мінімальний час дозаправлення;
широкий діапазон висот та швидкостей, при яких можлива дозаправлення;
висока
автоматизація процесу;
висока безпека польоту;
достатня пожежебезпека.
висока безпека польоту;
достатня пожежебезпека.
Основні вимоги до системи дозаправлення паливом у польоті:
Слайд 41розвантаження ЛА до посадочної маси у випадку необхідності здійснення посадки зразу
після зльоту;
усунення моментів крену або тангажу при несиметричному виробітку пального.
усунення моментів крену або тангажу при несиметричному виробітку пального.
Система аварійного зливу пального забезпечує:
Слайд 42високий темп зливу ( 700...1200 л/хв.);
повний, частковий або роздільний злив пального
з основних груп баків;
виключення можливості потрапляння пального, що зливається у повітряні забірники або відсіки двигунів;
автоматичне припинення зливу при аварійному залишку
виключення можливості потрапляння пального, що зливається у повітряні забірники або відсіки двигунів;
автоматичне припинення зливу при аварійному залишку
Аварійний злив здійснюється через дистанційно керовані крани самопливом, за рахунок тиску наддування або підкачувальних (перекачувальних) насосів.
Слайд 44Паливні баки призначені для розміщення необхідного запасу пального.
На сучасних ЛА застосовують:
жорсткі
баки:
м'які баки:
герметичні баки відсіки:
підвісні баки.
м'які баки:
герметичні баки відсіки:
підвісні баки.
Слайд 45Жорсткі баки виготовляються з алюмінієво-марганцевих сплавів АМц, АМцМ, АМцП, які допускають
глибоку штамповку, добре зварюються та стійкі до корозії.
Товщина стінок баків складає 0,5...2 мм та, як правило, залежить від розмірів баків.
Такі баки звичайно встановлюються в зонах підвищених температур.
До недоліків таких баків відноситься чуттєвість до вібрацій (можлива поява тріщин), підвищена маса (такі баки не включаються у силову схему), а також невисока їх ремонтопридатність.
Товщина стінок баків складає 0,5...2 мм та, як правило, залежить від розмірів баків.
Такі баки звичайно встановлюються в зонах підвищених температур.
До недоліків таких баків відноситься чуттєвість до вібрацій (можлива поява тріщин), підвищена маса (такі баки не включаються у силову схему), а також невисока їх ремонтопридатність.
Слайд 46М'які баки мають високу технологічність, ремонтопридатність, не чуттєві до вібрацій, однак
мають обмежений термін служби.
Виготовляються м'які баки з декількох шарів гасостійкої гуми товщиною δ=0,5...0,8мм. Силовий каркас бака складають шари прогумованої тканини (корд).
Витратні баки ЛА часто виготовляють протектованими шаром натурального каучуку або спеціальної губки товщиною 5...15 мм. Цей шар при потраплянні на нього гасу (у випадку пошкодження бака) набухає, чим усувається витікання палива з баку при незначному пошкодженні.
Слайд 48Герметичні баки-відсіки являються найбільш раціональними з точки зору маси конструкції та
використання внутрішніх об'ємів. Крім того, наявність пального в середині конструкції служить свого роду сигналізатором появи тріщин втомленості.
До недоліків таких баків слід віднести:
- низьку ремонтопридатність;
- відсутність теплової ізоляції палива.
До недоліків таких баків слід віднести:
- низьку ремонтопридатність;
- відсутність теплової ізоляції палива.
Слайд 49Підвісні баки дозволяють збільшу-вати дальність польоту, хоча негативно впливають на маневреність
та максимальну швидкість.
Звичайно після виробітку пального в бойовій обстановці підвісні баки скидаються.
Ємкості підвісних баків змінюються у широких межах (для різних ЛА) і складають 300...5000л.
Виготовляються частіше всього у вигляді добре обтічних оболонок обертання з алюмінієвих сплавів. Складається з обшивки та силового каркасу у вигляді діафрагм, балок, стійок.
Звичайно після виробітку пального в бойовій обстановці підвісні баки скидаються.
Ємкості підвісних баків змінюються у широких межах (для різних ЛА) і складають 300...5000л.
Виготовляються частіше всього у вигляді добре обтічних оболонок обертання з алюмінієвих сплавів. Складається з обшивки та силового каркасу у вигляді діафрагм, балок, стійок.
Слайд 50Навантажуються паливні баки масовими силами пального та тиском наддування.
При великих
ємкостях баків значними можуть бути навантаження обумовлені коливаннями пального.
Для зменшення цих навантажень у баках встановлюють перегородки.
При швидкому опусканні та відмові дренажної системи можлива поява від'ємного надлишкового тиску (зворотного перепаду). Таке навантаження може привести до втрати стійкості (зминання) паливних баків.
Для зменшення цих навантажень у баках встановлюють перегородки.
При швидкому опусканні та відмові дренажної системи можлива поява від'ємного надлишкового тиску (зворотного перепаду). Таке навантаження може привести до втрати стійкості (зминання) паливних баків.
Слайд 51Відцентрові насоси звичайно мають привід від електродвигуна (ЕВН), газових або гідравлічних
турбін (ТН,ГТН).
Рис. 11.17. Електровідцентровий насос типу "ЭЦН":
1 – крильчатка; 2 – вал;
3 – електродвигун; 4 – корпус
3
4
1
2
Вхід палива
Відведення активного
палива
1
Рис. 11.18 Схема гідротурбонасоса:
1 – направляючий апарат; 2 – турбіна; 3 – насос; 4 – сопловий апарат
Подача
активного
палива
Вихід палива
2
4
3
Слайд 52найбільш просто передається енергія приводу,
вони можуть працювати при непрацюючому двигуні
(від акумулятора),
вимагають постійного охолодження (паливом),
мають великі маси та габарити (для високошвидкісних ЛА із-за росту температури пального та оточуючої атмосфери).
вимагають постійного охолодження (паливом),
мають великі маси та габарити (для високошвидкісних ЛА із-за росту температури пального та оточуючої атмосфери).
Порівняльна характеристика перерахованих насосів
ЕВН
Слайд 53мають значно більшу, чим у ЕВН вагову віддачу,
вони малогабаритні та
температуростійкі,
для роботи вони вимагають енергію активного пального.
для роботи вони вимагають енергію активного пального.
ТН та ГТН
Слайд 54забезпечують повне опорожнення баків та більші розходи,
мають невеликі вихідні тиски.
Струмінні
насоси
