Система подачи топлива к двигателям.
Министерство образования и науки Украины
Национальный аэрокосмический университет им.Н.Е.Жуковского
«ХАИ»
Кафедра проектирования самолетов и вертолетов
Проектирование топливной системы
Пояснительная записка к расчетно-графической работе по дисциплине:
«Проектирование систем силовых установок самолетов»
Выполнил
студент 141 группы
Сытник О.В.
Проверил
Змиевской И.П.
Харьков 2013
Оглавление
1.Проектирование топливной системы.. 3
1.1.Требования к топливной системе. 3
1.2.Выбор расположения топливных баков, определение их конфигурации и объема 3
1.3.Система подачи топлива к двигателям. 4
1.4.Разработка схемы системы дренажа топлива. 5
1.5.Система заправки топливом. 6
1.6.Система слива топлива на земле и в полете. 6
1.7.Схема к расчету ТС на высотность. 7
Проектирование топливной системы
Требования к топливной системе
Топливная система представляет собой комплекс взаимосвязанных подсистем, предназначенных для обеспечения двигателя топливом во всех допустимых для данного ЛА условиях работы.
К топливной системе предъявляется ряд требований, одни из которых общие, а другие зависят от типа и назначения ЛА:
1. Надежное питание всех двигателей топливом на всех возможных режимах эксплуатации.
2. Обеспечение живучести и безопасности полетов.
3. Баки должны вмещать основной запас топлива, необходимый для полета с заданной максимальной дальностью и продолжительностью, и резервный запас топлива, состоящий из аэронавигационного и компенсационного запасов. Аэронавигационный запас – это масса топлива, необходимая для полета из расчетной точки на запасной аэродром или для полета на режиме ожидания над запасным аэродромом в течении 30 минут. Компенсационный запас необходим для устранения погрешностей самолетовождения, топливоизмерительных систем и определения метеорологических условий.
|
|
|
4. Для сохранения заданной центровки топливо должно вырабатывается в заданной последовательности автоматически.
5. Топливо должно быть очищенно от механических примесей и воды.
6. Должна быть обеспечена защита агрегатов топливной системы от коррозии, обмерзания, микроорганизмов, перегревов, зарядов статического электричества.
7. Необходимо обеспечит достаточную прочность, вибростойкость и герметичность топливной системы.
8. Необходимо обеспечить полный слив топлива на земле через легкодоступные и удобные краны.
9. Необходимо обеспечить надежный и непрерывный контроль за работой топливной системы.
10. Топливная система должна быть простой в управлении и удобной в обслуживании.
|
|
|
11. Самолет должен иметь систему аварийного слива топлива.
Выбор расположения топливных баков, определение их конфигурации и объема
Топливные баки располагаются в межлонжеронной части крыла и в центропланной части крыла. Такое расположение топлива позволяет использовать его в качестве разгрузки крыла во время полета. Вся топливная емкость разбита на четыре бака. Конструктивно они выполнены как баки-кессоны. Такая схема имеет следующие достоинства:
- хорошееиспользованиеобъема, выделяемого для топлива;
- хорошиемассовые характеристики;
- не требуютсямонтажные и демонтажныеработы;
- при потерегерметичности баки-кессонывыполняют роль сигнализатора.
Срединедостатковосновнымявляетсясложностьгерметизации и выработкитопливаиз-за малойвысоты бака.
По способы выработки топливная система – насосная. Несмотря на увеличение массы ТС и пожарной опасности, такая схема является наиболее рациональной на данный момент.
Касательно соединения баков, то выбираем последовательное объединение баков, т.е. топливо из баков перекачивается в один расходный бак. Это позволяет уменьшить массу ТС и увеличить ее живучесть. Здесь достигается выравнивание температуры топлива, поступающего в двигатель. Кроме того, такая система мало реагирует на включение-выключение топливных насосов, гарантирует резервный запас топлива.
|
|
|
Рассчитаем потребное количество топлива на ЛА. Это можно сделать по следующей формуле:
гдеt – время полета (учитывает объем топлива, теряемый на испарение), ч;
mт – масса топлива необходимая для полета на заданную дальность, кг;
mрез – масса резервного запаса топлива, кг;
ρ45 – плотность топлива при температуре 450 С, кг/м3.
Тогда объем баков равняется:
Система подачи топлива к двигателям.
Применяется централизованно-автономная схема подачи, при которой топливо от каждого расходного бака подается к конкретной группе двигателей. В данной схеме предусмотрена система объединенного питания, т.е. магистрали левой и правой консоли соединены краном перекрестного питания. В нормальной ситуации этот кран перекрыт, и открывается при отказе насоса в одном из расходных баков. Перекачка топлива из баков в расходный бак осуществляется перекачивающими насосами вместе с клапанами перекачки.
В спроектированной ТС применена многоступенчатая подкачка, т.е. установлены подкачивающий насос самолета, подкачивающий насос двигателя и основной насос двигателя. При этом ПНС создает потребное давление на входе в ПНД, а ПНД обеспечивает потребное давление на входе в ОНД. Достоинством такой системы является меньшая суммарная масса ПНС и ПНД и меньшая мощность на их приводах, а также меньшее давление в трубопроводах. Обратный клапан за ПНС обеспечивает необходимое направление движения топлива, а также он необходим перед подключением топливного аккумулятора или при открытии крана перекрестного питания. Топливный аккумулятор служит для кратковременного обеспечения двигателя топливом при оттоке топлива от насоса, а также для демпфирования пульсаций давления за насосом. Пожарный кран перекрывает подачу топлива при пожаре или при замене двигателя на земле. В топливную магистраль включен топливно-масляный радиатор, который позволяет охладить масло и подогреть топливо, которое будет лучше распылятся и защитит фильтр от обмерзания. Если расход топлива для питания двигателя меньше, чем необходимо для охлаждения масла, то часть топлива, прошедшая радиатор, возвращается обратно в бак по перепускной магистрали, снабженной термостатом. Разгрузочная магистраль с предохранительным клапаном служит для перепуска топлива в бак при повышении давления.
|
|
|
Контрольно-измерительная аппаратура представлена топливомером, сигнализатором давления, манометром, сигнализатором отказа фильтра, расходомером, манометром перед коллектором форсунок.
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 53; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!