Система подачи криогенного топлива в двигатель

 

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к летательным аппаратам на криогенных топливах, и может быть использовано в различных областях промышленности. Система состоит из двух или более параллельно работающих подкачивающих насосов (1), установленных в расходных отсеках (2) баков (3). За каждым из насосов в трубопроводе смонтирован обратный клапан (4), при этом за обратными клапанами (4) топливопроводы объединяются в единые трубопроводы питания двигателей (5). Кроме того, между каждым подкачивающим насосом (1) и обратным клапаном (4) к трубопроводу подсоединен отвод (6) с жиклером (7), выход которого соединен с внутренним пространством бака, при этом в качестве жиклера может быть использовано сопло активного топлива для привода струйного насоса перекачки топлива. Изобретение позволяет повысить надежность системы подачи криогенного топлива в двигатель как при нормальной работе системы, так и при отказе одного или нескольких насосов. 1 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к летательным аппаратам на криогенных топливах, и может быть использовано в различных областях промышленности.

Известны системы подачи криогенного топлива в двигатель, которые для обеспечения надежности содержат несколько параллельно работающих насосов с обратными клапанами, расположенными за каждым из них, с последующим объединением в единую линию топливопитания двигателя (см. Сборник HYDROGEN ENERGY PROGRESS X, Proceedings of the 10th World Hydrogen Energy Conference Cocoa Beach, Florida, U.S.A. 20-24 June 1994, Editors D.L. BLOK, T.N. VEZIROGLU, Volume 3, Fig.4, стр.1977).

Недостатком данной системы является то, что при параллельной работе насосов, вследствие неизбежного разброса их характеристик при расходах в двигатель, соответствующих малым режимам, например "малый газ", или 0,4-0,7 номинального, возможно возникновение ситуации, когда один насос полностью обеспечивает потребность двигателя в топливе, а другой или другие работают практически с нулевым расходом.

При такой работе возможен преждевременный выход из строя насосов, через которые мал расход топлива, вследствие их работы в кавитационном режиме от перегрева криогенной жидкости. Кроме того, в случае выхода из строя насоса с большим напором дублирующий насос не может обеспечить своевременную подачу криогенного топлива с требуемыми параметрами по температуре и давлению в двигатель, что может привести к отказу двигателя и созданию предпосылок к летному происшествию.

Задачей изобретения является повышение надежности системы подачи криогенного топлива в двигатель как при нормальной работе системы, так и при отказе одного насоса или нескольких из них.

Решение технической задачи достигается тем, что за каждым из параллельно подключенных подкачивающих центробежных насосов перед обратным клапаном устанавливается жиклер для перепуска топлива в баки или для постоянного отбора топлива для привода струйных насосов.

На чертеже изображена принципиальная схема системы подачи криогенного топлива в двигатели самолета.

Система подачи криогенного топлива в двигатель состоит из двух или более подкачивающих насосов 1, установленных в расходных отсеках 2 баков 3, за каждым из насосов имеется обратный клапан 4, при этом за обратными клапанами топливопроводы объединяются в единые трубопроводы питания двигателей 5. Между каждым подкачивающим насосом 1 и обратным клапаном 4 к трубопроводу подсоединен отвод 6 с жиклером 7, выход которого соединен с внутренним пространством бака, при этом в качестве жиклера может быть использовано сопло активного топлива для привода струйного насоса перекачки топлива.

Работа системы подачи криогенного топлива в двигатель осуществляется следующим образом.

Криогенное топливо из расходного отсека 2 бака 3 насосом 1 с большим напором (на чертеже не обозначен, т.е. любой из первых вступивших в работу) подается через свой обратный клапан 4 в двигатель 5, при этом часть топлива перепускается через отвод 6 с жиклером 7 обратно в бак 3. Насос 1 с меньшим напором (на чертеже не обозначен) вследствие закрытого положения обратного клапана 4, расположенного за ним, обеспечивает расход топлива, достаточный для его нормальной работы, через отвод 6 с жиклером 7, подключенный между ним и обратным клапаном 4. Таким образом гарантируется надежная работа насоса 1 с меньшим напором в течение длительного времени. В случае отказа насоса 1 с большим напором во время полета самолета обратный клапан 4 за насосом 1 с меньшим напором немедленно открывается и обеспечивается подача топлива с необходимым сочетанием температуры и давления криогенного топлива в двигатель от этого насоса.

Использование изобретения позволит при работе всех насосов за счет гарантированного минимального расхода в бескавитационном режиме уменьшить количество преждевременно выходящих из строя насосов, повысить надежность перехода двигателя на питание от дублирующих насосов и таким образом улучшить эксплуатационные характеристики топливной системы и повысить безопасность полетов.

Формула изобретения

Система подачи криогенного топлива в двигатель, содержащая не менее двух параллельно работающих насосов, за каждым из которых в трубопроводе смонтирован обратный клапан, отличающаяся тем, что она снабжена отводами, присоединенными к трубопроводу между каждыми насосом и обратным клапаном, а выходы отводов соединены с внутренним пространством бака, при этом в каждом отводе смонтирован жиклер.

РИСУНКИ

Рисунок 1