1. Техническое описание

4. Требования, предъявляемые к топливным системам
боинг самолет топливный реактивный
Основное назначение топливных систем состоит в обеспечении питанием двигателей и содержании топлива на борту летательных аппаратов в количестве, предусмотренном тактико-техническими требованиями. Кроме этого, на современных ЛА топливные системы выполняют и другие важные функции, в основном связанные с охлаждением высоконагретых агрегатов, обеспечением топливоподачи к вспомогательным силовым установкам и т.д.
С точки зрения надежности работы и эксплуатационно-ремонтной технологичности топливные системы должны обеспечивать выполнение следующих основных требований:
1) обеспечение питания топливом двигателей в любых условиях полета на расчетной высоте;
Требование надежности питания двигателей топливом в любых условиях полета в основном связано с температурным режимом топливной системы и перегрузками, возникающими при различных маневрах самолета в воздухе.
Температура воздуха в том диапазоне высот, на котором эксплуатируются современные ЛА, находится от -60^оС до +40^оС и выше. Изменение температуры воздуха сказывается на температуре топлива. В полете за счет низкой температуры воздуха и практически отсутствия кинетического нагрева дозвуковых ЛА температура топлива снижается.
2) пожарная безопасность;
Под безопасностью в пожарном отношении имеется в виду: герметичность системы в целом и отдельных ее элементов; исключение возможности воспламенения топлива при заправке ЛА от разрядов статического электричества, при разрушении агрегатов ТС, питающихся электричеством, при выходе из строя агрегатов силовой установки в полете; исключение воспламенения при прерванном взлете и посадке; исключение возможности появления очагов пожара при отказе агрегатов, охлаждаемых топливом в полете; исключение возможности попадания паров топлива в пассажирскую кабину в случае использования его для охлаждения воздуха в системе кондиционирования.
3) живучесть;
Под живучестью топливной системы понимается ее способность обеспечивать работу двигателей при отказе или неисправности некоторых агрегатов или элементов системы.
4) порядок выработки, обеспечивающий нормальную центровку в полете;
Порядок выработки авиатоплив из топливных баков играет существенную роль в изменении центровки самолета. Значительное изменение центровки может привести к ухудшению продольной устойчивости и управляемости ЛА и повышению расхода топлива для увеличения мощности двигателей, необходимой для парирования момента между силами давления и веса самолета (при прямолинейном установившемся движении).
5) восстановление нормальной центровки при переходе от дозвукового режима полета к сверхзвуковому и наоборот;
Особенно жесткие требования в этом отношении предъявляются к сверхзвуковым транспортным самолетам, так как у них центровка в широких пределах зависит от характера обтекания. При переходе от дозвуковой скорости к сверхзвуковой центр давления смещается назад. При парировании возникающего за счет этого момента рулями глубины резко увеличивается лобовое сопротивление.
6) надежность работы систем дренажа и наддува;
Система дренажа топливной системы предназначена для выпуска воздуха из баков при их заправке, а также для впуска воздуха в баки при его выработке.
Система наддува предназначена для выпуска воздуха из баков при заправке топливом и поддержания постоянного перепада давления в баках в полете с целью увеличения высотности системы.
7) герметичность;
Герметичность системы существенно влияет на пожарную безопасность. Кроме того, при значительных площадях разгерметизации, исчисляемой квадратными сантиметрами, резко повышается расход топлива, что приводит к сокращению дальности полета.
8) надежная фильтрация топлива;
Фильтрация топлива оказывает существенное влияние на надежность работы насосов высокого давления, регулирующей и контрольной аппаратуры, а также на их ресурс.
9) удобства и кратковременность заправки топливом на земле;
Требования по сокращению времени простоя самолето-моторного парка при техническом обслуживании, особенно при кратковременнной стоянке, налагают жесткие условия на ограничение времени заправки самолета топливом.
10) надежность системы контроля заправкой самолета топливом;
Помимо удобства и надежности системы заправки, немаловажное значение имеют состояние контроля заправки и надежность ее работы. На современных реактивных самолетах контроль за заправкой топливом осуществляется цифровой и световой сигнализациями.
11) надежность работы и контроля системы выработки топлива;
На современных тяжелых транспортных самолетах выработка топлива в полете производится, как правило, автоматически, что обусловлено сложностью программы выработки и, как следствие, разгрузкой экипажа в полете для создания условий качественного выполнения им других функций. В аварийных случаях на всех самолетах предусмотрено управление выработкой топлива вручную.
12) слив топлива в полете;
В аварийных ситуациях, связанных с необходимостью посадки самолета сразу же после взлета, необходимо уменьшить его вес до посадочного, поскольку расчет тяжелых самолетов для условий посадки ведется по посадочному весу. Снижения веса самолета можно достигнуть лишь сливом топлива в полете.
13) антибиологическая и антикоррозионная стойкость;
Наличие в топливе влаги, сернистых соединений и кислорода способствует развитию в топливных баках бактериологических колоний, которые разрушают герметизацию и способствуют коррозии силовых элементов конструкции, а также агрегатов топливных систем. В качестве мер, предотвращающих биологическую опасность, в настоящее время применяется обескислораживание топлива при заправке ТС пропусканием его через агрегат, в котором топливо насыщается азотом, вытесняющим кислород. Такая обработка топлива производится при заправке СТС ХВ-70.
14) охлаждение агрегатов систем СТС;
Охлаждение топливом агрегатов других систем относятся энергоемкие агрегаты гидравлических систем, системы кондиционирования воздуха и т.д. Использование топлива в качестве хладоагента значительно усложнило конструкцию топливной системы вместе с повышением требований герметичности и пожарной безопасности.
15) эксплуатационно-ремонтная технологичность;
К эксплуатационным требованиям, предъявляемым к ЛА в целом и к его системам в отдельности, относится эксплуатационно-ремонтная технологичность, которая в отличие от производственной технологичности имеет ряд специфических особенностей. Они заключаются в основном в сокращении сроков технического обслуживания ЛА. Как известно, объем работ при техническом обслуживании заключается в выполнении регламентных работ и устранении дефектов.
16) простота и надежность испытаний;
При проектировании топливной системы должны быть проработаны вопросы, связанные с испытанием всей системы в целом и отдельных ее участков без снятия агрегатов и непосредственно от наземных стендов.
17) простота и надежность конструкции;
Простота и надежность конструкции системы закладываются при ее проектировании. Эти требования обеспечиваются предварительной проработкой всех вариантов существующих аналогичных схем, использованием высоконадежных агрегатов и рациональной их компоновкой с точки зрения условий работы.
18) простота и надежность изготовления и монтажа.