Топливная система самолета ТУ-154

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УКРАИНЫ

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

КУРСОВАЯ РАБОТА С ДИСЦИПЛИНЫ

«ОСНОВЫ АВИАЦИИ»

НА ТЕМУ: «ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА САМОЛЕТА ТУ-154»

Выполнила:

Захарчук Марина

Принял:Лужбин В.Н.

Киев 2010

Для обеспечения подготовки летательного аппарата (ЛА) к полету и управления им применяются разнообразные бортовые, наземные и подвижные устройства и оборудование, которые образуют вместе с ЛА техническую подсистему, называемую комплексом ЛА. Все составляющие элементы комплекса находятся во взаимодействии и обеспечивают функционирование ЛА в соответствии с заданными тактико-техническими требованиями (ТТТ).

К летательным аппаратам тяжелее воздуха относятся самолеты, планеры, самолет-снаряды, ракеты, вертолеты, автожиры, орнитоптеры.

Самолет - летательный аппарат тяжелее воздуха для полетов в атмосфере с помощью двигателей и неподвижным относительно других частей крылом. Благодаря большой скорости, грузоподъемности, высокой маневренности, устойчивости и управляемости самолет стал основным средством передвижения в воздухе.

Основные части самолета: крыло, фюзеляж, шасси, оперение, силовая установка.

Оборудование самолета состоит из приборного, радио-, электрооборудования, противообледенительных устройств, высотного, бортового и спецоборудования. Электрооборудование самолета обеспечивает работу приборов, средств управления, радио, системы запуска авиадвигателей, освещения.

Электрооборудование пассажирского самолета ТУ-154Б2 представляет собой комплекс систем электроснабжения и потребителей, которыми являются системы и агрегаты самолета. Существует очень много разных систем самолёта. Но одной из самых важнейших является топливная система.

Топливная система предназначена для размещения топлива на самолете и подачи его к двигателям и вспомогательной силовой установке во всех возможных условиях эксплуатации самолета.

Топливная система современного самолета включает в себя следующие основные элементы: топливные баки, трубопроводы насосы, клапаны, краны, фильтры, систему различных автоматов' датчиков, измерительных приборов и т. д.

Назначение топливной системы -- обеспечить подачу топлива к двигателям на всех возможных для данного самолета режимах полета (по высоте, скорости и перегрузкам) в нужном количестве и с необходимым давлением. Кроме того, с помощью перекачки топлива (вперед--назад) можно изменять центровку самолета, парируя сброс боевой нагрузки, сдвиг фокуса при переходе от дозвукового полета к сверхзвуковому и т. д. При этом, естественно, уменьшается запас устойчивости самолета, а следовательно, снижается балансировочное сопротивление.

На рис. 1 показана схема топливной системы современного самолета.

1-- вход дренажа; 2 -- датчик заправки; 3 -- эжектор, 4 -- дренажные поплавковые клапаны 5 -- клапаны заправки -- слива, 6 -- кран низкого давления, 7 -- разгрузочный клапан (применяется только на земле), 8 --соединения системы слива, 9 - краны изоляции баков; 10 -- кран перекрестного питания, 11 -- топливный клапан и насос ВСУ.

Размещение топлива в значительной мере определяет общую весовую компоновку самолета, так как запас топлива на современных дозвуковых и сверхзвуковых самолетах может превышать 50% от взлетной массы самолета.

В свою очередь топливо размещается в топливных баках. Топливными баками являются силовые кессоны центроплана и отъемных частей крыла, герметизированные специальным теплостойким материалом.

На самолете имеется шесть баков, вмещающих 39750кг топлива, из них:

- один расходный (бак № I) в центроплане - 3300кг;

- два бака № 2 (правый и левый) в центроплане - по 9500кг каждый;

- два бака № 3 (правый и левый) в отъемных частях крыла - по 5425 кг каждый (указанные массы даны для топлива плотностью 0,8 г/см³);

- один бак № 4 в центроплане, вмещающий 6600 кг.

Заправка баков топливом осуществляется под давлением до 4,5 кгс/см² снизу, через две приемные горловины, установленные в носке правого крыла. Заправка, кроме того, может производиться через верхние заправочные горловины баков заправочными пистолетами.

Управление системой заправки производится со щитка заправки, расположенного у приемных горловин. Заправка топливом может выполняться со скоростью 2500 л/мин.

Подача топлива в основные двигатели осуществляется четырьмя подкачивающими насосами из общего расходного бака № 1, через систему трубопроводов, подводящих топливо к подкачивающим насосам ДЦН44ТВ-Т, установленных на двигателях.

Питание двигателя ВСУ производится из расходного бака.

В расходный бак топливо перекачивается из левых и правых баков № 2 и № 3, а затем из бака № 4 по заданной программе. Перекачка осуществляется через порционер, который поддерживает заданный уровень топлива в баке.

Измерение запаса топлива и управление расходом его по заданной программе осуществляется с помощью системы СУИТ4-1Т.

Приборы контроля топливной системы и элементы управления ею размещены в следующих местах:

- на щитке заправка под крышкой люка на нижней поверхности носка крыла с правой стороны;

- на панелях топливной системы и запуска ВСУ пульта бортинженера;

- на приборных досках левого и правого пилотов.

В топливную систему входят:

Ш система питания двигателей;

Ш система перекачки;

Ш система балансировочной перекачки;

Ш система централизованной заправки;

Ш система дренажа топливных баков;

Ш система слива топлива на земле.

Система питания двигателей выполнена раздельно для левого и правого двигателя. Топливо левого полукрыла предназначено для левого двигателя № 1, правого - для правого двигателя № 2. При наличии топлива в баке № 4 его выработка производится через баки № 1 (лев., прав.).

Питание каждого двигателя осуществляется из своего расходного отсека. Первый двигатель питается из РО-1, второй - из РО-2 при помощи подкачивающих насосов. Имеется перекрестное питание. При выходе из строя подкачивающих насосов подача топлива к двигателям может обеспечиваться самотеком. Перекачка топлива из бака № 1 в РО осуществляется двумя насосами. Излишки топлива стекают в бак № 1 по каналу перелива из РО. Перекачка топлива из бака № 2 в РО производится насосом или самотеком. Данные о количестве заправляемого и вырабатываемого топлива (при ?=0,775 г/см3) приведены в табл. 1.

Таблица 1

Бак	Вместимость при заправке	Вырабатываемое количество топлива при заправке	Сливаемая часть невырабатываемого остатка топлива
	через заливные горловины	централизованной	через заливные горловины	централизованной
Центропланный	3190 кг	3010 кг	3160 кг	2980 кг	30 кг
Крыльевой	2х4255=8510 кг	2х4115=8230 кг	2х4240=8480 кг	2х4100=8200 кг	2х15=30 кг
Всего	11700 кг	11240 кг	11640 кг	11180 кг	60 кг

Для заправки самолета применяются топлива:

- основное - ТС-1 (ГОСТ 10227-86 или ГСТУ 320.00149943.011-99);

- дублирующее - РТ (ГОСТ 10227-86 или ГСТУ 320.00149943.007-99).

Система балансировочной перекачки предназначена для изменения центровок самолета путем перекачки топлива из баков № 1 в бак № 3 и обратно.

Система заправки топливом предназначена для централизованной заправки топливом под давлением. Предусмотрена также раздельная заправка баков через верхние заправочные горловины (кроме бака № 3, который на земле не заправляется).Система состоит из агрегатов и топливопроводов, а также элементов комплекса топливоизмерения и центровки КТЦ2-1, обеспечивающих автоматическое управление закрытием кранов при централизованной заправке. Номинальное давление топлива в заправочную горловину (4,5- 0,2) кгс/см?. Система обеспечивает заправку одновременно всех баков с производительностью 2500-150 л/мин.

Система дренажа служит для обеспечения сообщения топливных баков с атмосферой по всему профилю полета. Все топливные баки имеют основную и дополнительную точки дренажа. Основная точка дренажа расположена в верхней части каждого бака и является открытой. Дополнительная точка дренажа расположена ниже основной и имеет поплавковый клапан.Для устойчивой работы топливной системы предусмотрен наддув топливных баков от скоростного напора. Расчетная величина наддува составляет 0,2кгс/см?. Предусмотрена установка дренажно-предохранительных клапанов с давлением срабатывания 0,24 кгс/см? и клапанов вакуумных с давлением срабатывания 0,05 кгс/см?.

Система запуска и питания ВСУ предназначена для подачи топлива в ТА-12-60 из левого расходного отсека РО-1 топливным насосом постоянного тока.

Система слива топлива на земле предназначена для слива топлива из баков при автоматическом или ручном управлении насосами перекачки через расходные отсеки РО1 и РО2. В систему слива входит слив отстоя и малого количества топлива через соответствующий кран слива остатков топлива 590200 каждого бака самотеком.

Для обеспечения взрывобезопасности топливных баков фюзеляжа, крыла, центроплана и подвесных баков их внутренние объемы заполнены пористым заполнителем - пенополиуретаном. Для обеспечения защиты от пожара смежных отсеков, расположенных рядом с первым и вторым топливными каналами и баками также заполнено пенополиуретаном.

Закладка в баки пенополиуретановых вкладышей производится через монтажные люки.

В подвесные топливные баки пенополиуретановые вкладыши закалываются при разобранном по стыковым шпангоутам баке. Крепление вкладышей в баке осуществляется путем их натяга при помощи лент, а также вследствие того, что вкладыши вырезаются по внешнему контуру баков с припуском.

Система дренажа и наддува обеспечивает в крыльевых и фюзеляжных баках избыточное давление на всех режимах полета, с этой целью все баки соединены дренажными трубопроводами, в которые подается воздух от заборника скоростного напора и системы наддува.

Расположение баков на самолете Ту-154

Схема размещения системы АЦТ6-ІГ на самолете и системы АЦГ6-ІВ даны на рисунке2. Электроемкостные датчики топливомера (рис3.) - компенсаторы и датчики заправки, согласно их маркировке установлены в кессон-баках правого и левого крыла в специальных коробках.

В баке № I (расходном) на самолетах с системой АЦТ6-ІГ установлены два датчика топливомера, датчик-компенсатор ДКІ0-ІТ и датчик заправки ДСИ4-ГГ, а на самолетах с системой АЦТ6-ІВ установлен датчик топливомера ДТЗИ, датчик топливомера с сигнализатором ДТс6А и датчик заправки ДЗІ.

В баках № 2 установлено по четыре датчика топливомера, по одному датчику -компенсатору ДК-І0-2Т и по одному датчику заправки ДСИ4-2Т для системы АЦТ6-ІГ, а для системы АЦГ6-ІВ по одному датчику типа ДТЗИ, по три датчика топливомера с сигнализатором ДТс6А, по одному датчику-компенсатору ДКІОА-2 и по одному датчику заправки ДЗІ. ;

В баках № 3 установлено по шесть датчиков топливомера, по одному датчику -компенсатору ДКІО-ЗТ и по одному датчику заправки ДСИ4-ЗТ для системы АЦГ6-ІГ, а для системы АЦТ6-ІВ по два датчика топливомера типа ДТЗИ, по четыре датчика топливомера с сигнализатором типа ДТс6А, по одному датчику заправки ДЗІ и одному датчику - компенсатору ДКІ0А-3.

Все датчики устанавливаются сверху кессон-баков в специальные отверстия и крепятся четырьмя винтами за фланец.



Система перекачки топлива

(на самолетах Ту-154А с № 065 и TУ-I54Б).

Перекачка топлива осуществляется основной и дополнительной системами перекачки.

Основная система перекачки топлива функционирует при ручном и автоматическом управлении и обеспечивает подачу топлива из баков № 2,3,А в расходный бак - бак № I по заданной программе. Система состоит из трубопроводов и следующих агрегатов:

двенадцати перекачивающих насосов ЭЦН-323, размещенных в баках № 2 (по два), в баках № 3 (по три) и в баке № 4 (два);

двенадцати обратных клапанов, установленных в выходных патрубках перекачивающих насосов;

двенадцати сигнализаторов СДУ2А-0,18 , контролирующих работу перекачивающих насосов;

порционера, расположенного в расходном баке.

Кроме того, в систему перекачки топлива входят агрегаты из комплекта система управления, измерения топлива СУИТ4-ІТ. Дополнительная система перекачки топлива обеспечивает при ручном управлении переброс остатков топлива после полета из 3 левого в незаполненный второй левый бак, из 3 правого в незаполненный второй правый бак, для предотвращения "опрокидывания самолета на хвост", и из бака № 4, если он на следующий полет не заправляется, в незаполненные левый и правый баки № 2. Система состоит из трубопроводов, подсоединенных к трассам основной системы перекачки и четырех перекрывных кранов 768600МА.Перекачка из баков № 3 в баки № 2 возможна только при горящей лампе "Автомат расхода - 3". Если к моменту перекачки в каком-либо баке № 2 уровень топлива окажется выше уровня срабатывания сигнализатора в датчике № 3, включение насосов бака № 3, то кран перекачки в этот бак не откроется. Управление насосами и кранами перекачки с самолета Ту-154Б осуществляется с панели топливной системы, а на самолетах Ту-154А - со щитка управления насосами 4 бака.

Топливопроводы системы перекачки выполнены из труб размером 38x1,5 мм из алюминиевого сплава.

Принцип подачи топлива на самолёте Ту-154.

Из баков топливо самотеком через блок обратных клапанов поступает в расходный бачок. Два обратных клапана предотвращают перетекание топлива из одного бензобака в другой, третий - вытекание топлива из расходного бачка в бензобаки при пикировании самолета.

Топливо из расходного бачка через обратный клапан, обеспечивающий работу заливного шприца 740400, пожарный кран, бензиновый фильтр поступает к бензиновому насосу 702МЛ.

После насоса топливо под давлением поступает в компенсационный бачок, затем через фильтр тонкой очистки 8Д2966064 в карбюратор двигателя и к двум датчикам давления топлива П-1Б.

Каждый датчик выдает сигналы на свой указатель УКЗ-1 Указатели и датчики входят в комплект трехстрелочного электрического моторного индикатора ЭМИ-ЗК. Указатели УКЗ-1 расположены на приборных досках в обеих кабинах, датчики П-1Б - на стенке шпангоута 0.

Для подачи топлива в цилиндры двигателя и заполнения основной топливной магистрали перед запуском двигателя используется заливной шприц 740400, рукоятка которого расположена на приборной доске первой кабины.

При взятии рукоятки на себя полость шприца заполняется топливом, поступающим от основной топливной магистрали. Заливной шприц 740400 также служит для аварийной подачи топлива при отказе насоса 702 МЛ.

Подача топлива для разжижения масла производится через электромагнитный клапан 772, установленный на шпангоуте 0. Подвод топлива к клапану осуществляется при помощи гибкого трубопровода, соединенного с выходным штуцером бензонасоса 702 МЛ. Выключатель клапана разжижения масла расположен на приборной доске первой кабины

Для перепуска избыточного количества топлива и поддержания заданного давления перед карбюратором компенсационный бачок соединен трубопроводом с расходным бачком. В трубопроводе стоят два дросселя. В нижней точке топливной магистрали между шпангоутами 5 и 6 расположен сливной кран 636700А, служащий для слива отстоя топлива.

Количество топлива в баках контролируется дискретным сигнализатором уровня топлива СУТ4-2, который выдает информацию о запасе топлива в двух баках по 9-ти уровням на световое табло индикатора. В комплект СУТ4-2 входят: два индикативных датчика ДСУ 1-2 и один индикатор ИУТЗ-1.

Датчики сигнализатора установлены в бензобаках, индикатор - на приборной доске первой кабины.

На приборной доске второй кабины установлены две сигнальные лампы, загорающиеся при остатке 12 литров топлива в соответствующем баке по сигналам сигнализатора.

Аварийный остаток топлива равен 24 литрам.

Рис. 1 Принципиальная схема топливной системы.

1-мановакуумметр МВ16К; 2-кран разжижения масла; 3 - заливной шприц, 4 - правый топливный бак; 5 - заправочная горловина, 6 - компенсационный бачок; 7 - дроссели; 8 - обратный клапан; 9 - блок обратных клапанов, 10 - сливной кран, 11 - расходный бачок; 12 - левый топливный бак, 13 - датчик топливомера ДСУ-1-2; 14 - указатель сигнализатора уровня топлива ИУТ-3-1; 15 - пожарный кран, 16-бензофильтр, 17 - приемники давления топлива П-1Б; 18 - электрические моторные индикаторы ЭМИ-ЗК; 19 - фильтр тонкой очистки; 20 -- указатель температуры смеси ТУЭ-48К

Система заправки топливом

Заправка баков топливом осуществляется двумя способами: - открытым централизованным; - открытым через заливные горловины каждой емкости. Приоткрытом централизованном способе заправка фюзеляжных и крыльевых баков выполняется через заправочную горловину бака №1.

Последовательность выработки топлива из баков обусловлена требованием сохранения центровки самолета в заданных пределах на всех режимах полета. Так как бак №2 - расходный, от вырабатывается в в последнюю очередь и поддерживается заполненным на всех режимах работы двигателя за счет перекачки топлива из баков фюзеляжа и крыла. Подача топлива к двигателям обеспечивается тремя способами:

- подкачивающим насосом из бака №2 на всех режимах полета при отсутствии нулевых и отрицательных перегрузок;

- вытеснением из бачка-аккумулятора при действии нулевых и отрицательных перегрузок;

- самотеком через обратные клапаны при отказе насоса. Топливо к насосам, установленным по одному на каждом двигателе, подается из расходного бака насосом подкачки.

Емкость бачка-аккумулятора обеспечивает работу двигателей на нулевых или отрицательных перегрузках в течении 15-ти секунд. При нормальной работе топливной системы бачок-аккумулятор полностью заполнен топливом. Топливо из крыльевых баков в расходный перекачивается струйными насосами. Выработка топлива из подвесных топливных баков производится под действием давления наддува. Подвесные топливные баки вырабатываются в первую очередь.

Конструктивно подвесной топливный бак выполнен в виде цилиндрической оболочки, подкрепленной шпангоутами, приваренными к ней электросваркой. Для улучшения транспортабельности и условий хранения подвесной бак выполнен разъемным, из трех частей: носовой, средней и хвостовой, соединенных по стыку болтами. Герметичность обеспечивается установкой по разъемам стыковых колец. На хвостовой части подвесного топливного бака установлен стабилизатор, состоящий из двух горизонтально расположенных консолей. Средняя часть подвесного топливного бака - силовая, на ней расположены узлы подвески бака к балочному держателю.; в средней части подвесного бака установлена труба, служащая для отбора топлива из бака.

Система заправки самолета топливом обеспечивает:

-заправку баков под давлением до 4,5кгс/см и со скоростью подачи 2500 л/мин через две заправочные горловины и автоматическое закрытие кранов заправки баков №№ I, 2 и 3 по заданному количеству топлива (10 т - по самолет Ту-154А, 15т, 20т, 25 т и П), для крана заправки бака № 4 на самолетах Ту-154А обеспечено только ручное управление, а с самолета Ту-154Б и автоматическое закрытие крана при заправке в бак заданного количества топлива (2 т, 4 т и П).

-заправку баков раздельно через верхние заправочные горловины, кроме расходного бака (бак № I) и бака № 4.

Система заправки топливом представлена на рис.

В систему заправки входят:

один кран заправки бака № 4;

две горловины заправки топлива, установленные в носке правого крыла;

два крана заправки баков № 2;

три крана заправки баков № I и 3. Все краны установлены на переднем лонжероне правого крыла;

щиток управления кранами заправки, расположенный в носке правого крыла;

два клапана слива, перелитого топлива, установленные в баках № 2;

два клапана слива перелитого топлива, установленные в баках № 3;

сигнализатор давления СДУ6~4,5, подключенный к коллектору за приемными горловинами;

электромагнитный кран MKT-I6;

четыре верхние заправочные горловины, установленные на баках №№ 2,3;

- пять (с самолета № 065 - шесть) мерных магнитных линеек, установленных по одной штуке в корневой части каждого топливного бака снизу.



Кроме того, в систему заправки входят блоки автомата заправки и датчики из комплекта системы АЦТ6 (СУИТ4-ІТ), работа которых описана в подразделе "Система автоматики и измерения топлива" настоящей главы.

Две горловины заправки топливом 23 своими выходными патрубками крепятся к коллектору 16 снизу через переходные трубы 22.

Пять (с самолета № 065 - шесть) электромагнитных кранов заправки 18, 19 и 20, перекрывавших подачу топлива в баки, крепятся к коллектору сверху.

От выходных патрубков кранов отводятся трубопроводы, по которым топливо подается в баки. Трубопроводы заканчиваются раструбами, закрепленными в нижних точках баков, чем обеспечивается гашение скорости топлива при заправке. В кессон-баках № 2 раструбы расположены в районе 4-5 нервюр. В кессон-баках № 3 раструбы расположены в отъемной части крыла: на самолетах по № 239 - в районе 41-42 нервюр, а с самолета № 240 - в районе 15-16 нервюр.

За заправочными горловинами от коллектора отводятся трубопроводы 6 командного давления топлива и присоединяются к клапанам слива перелитого топлива I и 4. Эти клапаны предохраняют баки от переполнения на случай неисправности системы автоматического закрытия клапанов заправки. В случае переполнения бака топливо, подаваемое в него, будет выливаться через клапан под крыло, предохраняя бак от разрушения.

Расходный бак (бак № I) и бак № 4 соединены с баками № 2 переливными трубами 5, предохраняющими их от переполнения в случае отказа системы автоматического закрытия крана.

Управление заправкой топливом под давлением производится со щитка заправки, на котором расположены:

переключатель II заданного количества заправляемого топлива (переключатель вариантов заправки);

выключатели 9 кранов заправки баков;

выключатель 8 блока заправки; -

сигнальные лампы 10 с зеленым светофильтром, включающиеся при открытии соответствующего крана заправки;

выключатель освещения щитка заправки.

Полость коллектора 16 соединена трубопроводом со штуцером на муфтовом соединении трубопровода дренажа 28. Для предотвращения попадания топлива из системы заправки в систему дренажа в соединительном трубопроводе установлен электромагнитный кран 27, закрепленный в кронштейне на стойке переднего лонжерона между нервюрами 3 и 4 правой центральной части крыла (ЦЧК).

Во время заправки при включении блока заправки кран 27 закрыт, а в остальное время он обесточен и открыт, чем предотвращает при подъеме на высоту появление избыточного давления в трубопроводах командного давления 6, подсоединенных к клапанам слива перелитого топлива I и 4.

Топливный насос ЭЦН-325

Центробежный топливный насос ЭЦН-325 по конструкции аналогичен насосу ЭЦН-323 и отличается от него только габаритными размерами, весом, типом электродвигателя и техническими данными.

Насос ЭЦН-325 предназначен для создания подпора топлива на входе в подкачивающий насос двигателя. Привод насоса осуществляется от электродвигателя MMIТ-9QQ трехфазного переменного тока.

3 расходном баке № I установлены четыре насоса. Установка насосов аналогична установке насосов ЭЦН-323 (см.рис.). Характеристики насоса показаны на рисунку:



В качестве основного топлива для двигателей современных самолетов применяются углеводородные топлива: для воздушно-реактивных двигателей -- керосины; для поршневых двигателей--бензины.

Массовая (весовая) теплотворная способность керосина того же порядка что и у бензина, но плотность керосина больше, поэтому его объемная теплотворная способность на 10 ... 15 % выше, чем у бензина . Температура вспышки у керосинов - порядка +30°С , у бензинов она составляет - 35….40°С (как известно, что чем ниже температура вспышки, тем легче запускается двигатель при низких температурах).

Вывод: в результате написания курсовой работы была рассмотрена топливная система самолёта Ту-154 Топливная система и система подачи топлива играют важную роль в эксплуатации любого летательного аппарата, начиная с огромных пассажирских лайнеров и заканчивая беспилотными летательными аппаратами..

Список литературы

летальный самолет топливо

1.Руководство по технической эксплуатации самолета ТУ-154.

2.К.Я. Орлов, В.А. Пархимович «Устройство самолетов, вертолетов и авиационных двигателей».М.: «Транспорт»1991.234с.

3. Г.А. Никитен, Е.А. Баканов «Основы авиации».М.: «Транспорт»1984.257с

Размещено на Allbest.ru