Способ подачи топлива в двигатели самолета при отказе одного из них и/или топливопровода и система для его осуществления

 

Изобретение относится к топливным системам многодвигательных самолетов, использующих криогенное топливо. Сущность изобретения заключается в следующем. При отказе одного из двигателей и/или топливопровода осуществляют перекачку топлива из бака или группы баков отказавшего двигателя непосредственно в бак или группы баков исправного двигателя или двигателей или в баки, общие для всех двигателей. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в особенности к многодвигательным самолетам, использующим криогенное топливо, особенно жидкий водород.

Известен способ подачи топлива в случае отказа двигателя и/или топливопровода к исправному двигателю/двигателям по исправному топливопроводу, при котором для этого закрывают пожарный кран отказавшего двигателя и осуществляют перекачку топлива из бака или группы баков отказавшего двигателя к исправным двигателям (см. книгу Лещинер Л.Б. и др. Проектирование топливных систем самолетов. - М.: Машиностроение, 1975, с. 56 - 58).

Однако применение такого способа при использовании криогенных топлив невозможно, так как возможно кипение топлива и накопление газообразной фазы, которая затем при эволюциях самолета или изменении давления в топливопроводе может попасть на вход двигателя и привести к неустойчивой его работе и даже останову. При открытии крана газовый пузырь из трубопровода может попасть в еще исправный двигатель и вывести его из строя.

Задачей изобретения является повышение надежности способа подачи топлива в двигатели путем исключения этих недостатков.

Это достигается тем, что в способе подачи топлива в двигатели самолета при отказе одного из них и/или топливопровода, преимущественно в топливной системе, использующей криогенное топливо, особенно жидкий водород, заключающемся в том, что закрывают пожарный кран отказавшего двигателя и осуществляют перекачку топлива из бака или группы баков отказавшего двигателя к исправным двигателям, топливо перекачивают из бака, или группы баков отказавшего двигателя непосредственно в бак, или группы баков исправного двигателя или двигателей, или в баки, общие для всех двигателей, для чего открывают кран на магистрали перекачки, соединяющей внутрибаковый участок трубопровода питания отказавшего двигателя с баком, или группой баков исправного двигателя или двигателей, или с общими для всех двигателей баками, и/или осуществляют перекачку топлива из бака или группы баков отказавшего двигателя с помощью специального насоса или насосов, установленных соответственно в баке или группе отказавшего двигателя, для чего открывают кран, установленный на магистрали, соединяющей этот насос или насосы с баком, или группой баков исправного двигателя или двигателей, или с общими для всех двигателей баками, и закрывают кран на магистрали, соединяющей общие для всех двигателей баки с баком или группой баков отказавшего двигателя.

Известная топливная система многодвигательного самолета, содержащая топливный бак или группы баков для питания каждого двигателя или общие баки для всех двигателей, топливопроводы, насосы и краны (см. указанную выше книгу, с. 100 - 104).

Однако эта система в случае применения ее для криогенного топлива имеет существенный недостаток, заключающийся в возможности вскипания топлива и накопления газообразной фазы, которая при попадании в исправный двигатель может вывести его из строя.

Задачей изобретения является повышение надежности работы топливной системы при использовании в ней криогенного топлива, особенно жидкого водорода.

Это достигается тем, что в топливной системе многодвигательного самолета, содержащей топливный бак, или группы баков для питания каждого двигателя, или общие баки для всех двигателей, топливопроводы, насосы и краны, тополивопроводы питания каждого двигателя соединены непосредственно внутри бака или группы баков посредством магистралей перекачки топлива и установленных на них запорных кранов с баком, или группой баков другого двигателя или двигателей, или с общим баком для всех двигателей.

Кроме того, топливная система снабжена установленным в баке или группе баков каждого двигателя соответственно специальным насосом или насосами перекачки.

При этом насос перекачки выполнен в виде струйного эжекторного насоса.

На фиг. 1 показана система, реализующая данный способ для самолета, имеющего два двигателя и три топливных бака, в том числе один общий для обоих двигателей; на фиг. 2 - способ перекачки при нормальной работе; на фиг. 3 - способ перекачки при отказе одного из двигателей или топливопровода.

Топливная система многодвигательного самолета, реализующая указанный способ питания (фиг. 1), включает расходные топливные баки 1 и 2 и очередной топливный бак 3, в которых установлены насосы 4, 5, 6, 7. Расходные баки соединены трубопроводами 8 и 9, оборудованными пожарными кранами 10 и 11, с двигателями 12 и 13 и с очередным баком трубопроводами 14 и 15 с кранами 16 и 17. При этом трубопроводы 8 и 14, а также 9 и 15 соединяются между собой непосредственно внутри баков 1 и 2.

Очередной бак соединен трубопроводами 18 и 19, оборудованными кранами 20 и 21, с расходными баками.

При отсутствии в составе системы общего очередного бака расходные баки соединены между собой трубопроводами 22 и 23, оборудованными кранами 24 и 25.

Способ осуществляется следующим образом.

При нормальной работе топливо из баков 1 и 2 подают по трубопроводам 8 и 9 через пожарные краны 10 и 11 к двигателям 12 и 13 при помощи насосов 4 и 7. Топливо из общего для всех двигателей бака 3 подают в баки 1 и 2 по трубопроводам 18 и 19, оборудованным кранами 20 и 21, при помощи насосов 5 и 6. При отказе, например, двигателя 12 закрывают пожарный кран 10, расположенный на трубопроводе 8 питания, и открывают кран 16 на трубопроводе 14, по которому топливо из бака 1 перекачивают в общий для всех двигателей бак 3, топливо из которого подают на двигатель 13 так же, как и ранее. При этом кран 20 закрывают и насос 5 выключают. При отсутствии общего для всех двигателей бака топливо из бака отказавшего двигателя/топливопровода, например бака 1, перекачивают по трубопроводу 22, открывая кран 24, в бак 2 исправного двигателя. Если в трубопроводах перекрестной перекачки 14 или 22 образуются пузыри, то при попадании в бак 2 они конденсируются или всплывают, не попадая в насос 7 и трубопровод 9.

Использование изобретения позволит повысить надежность питания двигателей криогенным топливом как при исправном состоянии двигателей/топливопроводов, так и при их отказах.

Формула изобретения

1. Способ подачи топлива в двигатели самолета при отказе одного из них и/или топливопровода преимущественно в топливной системе самолета, использующего криогенное топливо, особенно жидкий водород, заключающийся в том, что закрывают пожарный кран отказавшего двигателя и осуществляют перекачку топлива из бака или группы баков отказавшего двигателя к исправным двигателям, отличающийся тем, что топливо перекачивают из бака или группы баков отказавшего двигателя непосредственно в бак или группы баков исправного двигателя или двигателей или в баки, общие для всех двигателей, для чего открывают кран на магистрали перекачки, соединяющей внутрибаковый участок трубопровода питания отказавшего двигателя с баком или группой баков исправного двигателя или двигателей, или с общими для всех двигателей баками, и/или осуществляют перекачку топлива из бака или группы баков отказавшего двигателя с помощью специального насоса или насосов, установленных соответственно в баке или группе баков отказавшего двигателя, для чего открывают кран, установленный на магистрали, соединяющей этот насос или насосы с баком или группой баков исправного двигателя или двигателей, или с общими для всех двигателей баками, и закрывают кран на магистрали, соединяющей общие для всех двигателей баки с баком или с группой баков отказавшего двигателя.

2. Топливная система многодвигательного самолета, преимущественно использующего криогенное топливо, содержащая топливный бак, или группы баков для питания каждого двигателя, или общие баки для всех двигателей, топливопроводы, насосы и краны, отличающаяся тем, что топливопроводы питания каждого двигателя соединены непосредственно внутри бака или группы баков посредством магистралей перекачки топлива и закрепленных на них запорных кранов с баком, или с группой баков другого двигателя или двигателей, или с общим баком для всех двигателей.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что она снабжена установленным в баке или группе баков каждого двигателя соответственно специальным насосом или насосами перекачки.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что насос перекачки выполнен в виде струйного эжекторного насоса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3