Способ испытания самолетной системы нейтрального газа для минимизации образования воспламеняемых паров топлива

Изобретение относится к области авиации, а именно к способу испытания самолетной системы нейтрального газа для минимизации образования воспламеняемых паров топлива. Способ заключается в подаче нейтрального газа в надтопливное пространство баков, определении эффективности работы системы с различным расходом нейтрального газа, с изменением количества топлива в баках, путем измерения давления в трубопроводе подачи нейтрального газа и в дренажном баке, контроля за температурой у мембранного модуля генератора нейтрального газа, определения с помощью датчиков кислорода снижения концентрации кислорода. Также дополнительно при выключенном генераторе нейтрального газа в первую очередь оценивают эффективность работы системы ввода нейтрального газа в топливные баки, во входной трубопровод самолетной части системы нейтрального газа подают азот от наземного источника, определяют в каждом топливном баке правильность установки коллекторов ввода азота в надтопливное пространство, путем оценки идентичности уменьшения содержания кислорода паровоздушной смеси во всех отсеках бака с помощью приборов, контролирующих содержание кислорода, а затем отключают подачу азота от наземного источника, производят подачу нейтрального газа от работающего генератора нейтрального газа и определяют эффективность работы генератора нейтрального газа. Технический результат заключается в повышении эффективности работы системы по снижению содержания кислорода паровоздушной смеси топливных баков. 1 ил.

 

Изобретение относится к области авиации, а именно к топливным системам летательных аппаратов, и касается мер безопасности, предотвращающих воспламенение паров топлива.

Известен способ минимизации образования воспламеняемых паров топлива, рекомендованный циркуляром РЦ-АЛ 25Т, включающий определение величин давления паровоздушной смеси в надтопливном пространстве баков самолетов транспортной категории с использованием систем дренажа топливных баков.

Однако способ не обеспечивает необходимое снижение концентрации кислорода для обеспечения пожаробезопасных условий.

Известны зарубежные и отечественные Нормы Летной Годности - Авиационные правила АП 25 и FAR/CS 25 Federal Aviation Requirements, part 25, Certification Standart (Europen Aviation Requlations) [n 25.981(c)] об оснащении самолетов средствами и способом по минимизации образования в топливных баках воспламеняемых паров топлива. В состав средств включены генератор нейтрального газа (НГ), трубопровод самолетной части системы ввода нейтрального газа в топливные баки и приборы, контролирующие содержание кислорода в паровоздушной смеси надтопливного пространства.

Известный способ испытания систем минимизации образования в топливных баках воспламеняемых паров топлива включает на этапе наземных испытаний операции подачи ингибитора - нейтрального газа от работающего генератора НГ через входной коллекторный трубопровод самолетной части системы НГ в надтопливное пространство баков с целью уменьшения содержания кислорода в паровоздушной смеси до огнеобезопасного значения. Определение эффективности работы системы с различным расходом нейтрального газа, с изменением количества топлива в баках, путем измерения давления в трубопроводе подачи НГ и в дренажном баке, контроля за температурой у мембранного модуля генератора НГ, определения с помощью датчиков кислорода степени снижения концентрации кислорода в паровоздушной смеси до огнеопасного значения во всех отсеках топливных баков в наземных испытаниях.

Однако в указанном способе не учитывается отдельное влияние работы генератора НГ и системы ввода нейтрального газа на эффективность работы системы нейтрального газа по минимизации образования воспламеняемых паров топлива в баках.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении эффективности работы системы по снижению содержания кислорода паровоздушной смеси топливных баков, за счет определения очередности и условий проведения наземных испытаний самолета.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе испытания самолетной системы нейтрального газа, содержащей генератор НГ, систему ввода нейтрального газа в топливные баки, включающем следующие операции:

- подачу нейтрального газа от работающего генератора НГ через входной коллекторный трубопровод самолетной части системы нейтрального газа в надтопливное пространство баков;

- определение эффективности работы системы с различным расходом нейтрального газа до получения объемной концентрации смеси паров топлива с воздухом и нейтральным газом, исключающим возможность образования в топливных баках воспламеняемых паров топлива;

- изменение количества топлива в баках путем измерения давления в трубопроводе подачи нейтрального газа и в дренажном баке;

- контроль за температурой у мембранного модуля генератора НГ,

- определение с помощью датчиков кислорода процентного содержания кислорода и снижение концентрации кислорода в паровоздушной смеси до огнеопасного значения во всех отсеках топливных баках в наземных испытаниях.

Дополнительно при выключенном генераторе НГ в первую очередь оценивают эффективность работы системы ввода нейтрального газа в топливные баки. Во входной трубопровод самолетной части системы НГ подают азот от наземного источника. При заданном расположении выходов дренажных трубопроводов определяют в каждом топливном баке правильность установки коллекторов ввода азота в надтопливное пространство, путем оценки идентичности уменьшения содержания кислорода паровоздушной смеси во всех отсеках бака с помощью приборов, контролирующих содержание кислорода. Определяют эффективность работы системы ввода нейтрального газа, а затем отключают подачу азота от наземного источника. Производят подачу нейтрального газа от работающего генератора НГ и определяют эффективность работы генератора НГ.

Таким образом, установленная очередность испытаний позволит повысить надежность работы системы по снижению содержания кислорода в паровоздушной смеси.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображена схема самолетной системы нейтрального газа, где на схеме показаны:

1 - штуцер отбора воздуха от СКВ;

2 - перекрывной кран;

3 - расходомер;

4 - обратный клапан;

5 - фильтр;

6 - охладитель;

7 - подогреватель;

8 - осушитель;

9 - датчик температуры;

10 - мембранные модули;

11 - отвод воздуха с повышенным содержанием кислорода;

12 - регулятор расхода нейтрального газа;

13 - датчик кислорода;

14 - штуцер подачи азота от наземного источника;

15 - датчик давления;

16 - коллектор ввода нейтрального газа;

17 - дренажный трубопровод;

18 - топливные баки;

19 - дренажный бак;

20 - заборный штуцер дренажа;

21 - трубопровод подачи нейтрального газа;

22 - патрубок дренажа;

23 - межбаковая перегородка;

24 - передняя стенка бака;

23 - задняя стенка бака;

26 - трубопровод подачи воздуха.

Способ осуществляется следующим образом.

В настоящее время отечественные и зарубежные Нормы летной годности - Авиационные правила АП 25 и FAR/CS 25 дополнены требованием [п.25.981(с)] об оснащении самолетов средствами по минимизации образования в топливных баках воспламеняемых паров топлива. Одним из таких средств является подача в надтопливное пространство баков ингибитора (нейтрального газа) с целью уменьшения содержания кислорода в смеси паров топлива с воздухом до огнебезопасного значения. Для выполнения этих условий самолет оснащается системой нейтрального газа (НГ), включающей в своем составе генератор НГ, систему ввода НГ в баки и приборы, контролирующие содержание кислорода в парогазовой смеси баков.

Предлагаемый способ показывает очередность и условия определения эффективности системы НГ по снижению содержания кислорода в паровоздушной смеси баков до огнебезопасного значения в наземных испытаниях самолета.

Системы НГ, которыми оснащаются самолеты транспортной категории, базируются на генераторах с мембранными модулями, в которых воздух, отобранный из системы кондиционирования самолета, разделяется на две части: одну, содержащую повышенное содержание азота, и вторую, содержащую повышенное содержание кислорода. Составляющая с повышенным содержанием азота (нейтрального газа) подается через систему ввода НГ в топливные баки, а составляющая с повышенным содержание кислорода выводится в атмосферу. Схема приведена на чертеже.

Воздух, отобранный ив системы кондиционирования, перед поступлением в мембранные модули 10 проходит через трубопровод 26, фильтры 5, теплообменники 6, 7 и осушитель 8, включенные в состав генератора НГ, после модулей нейтральный газ с заданными температурой, давлением и содержанием кислорода вводится в топливные баки 18.

На самолетах надтопливное пространство баков сообщается трубопроводами дренажа 17 с дренажным баком 19, оснащенным заборным штуцером дренажа 20 выхода в атмосферу. Дренажные трубопроводы 17 в каждом баке обычно имеют два выхода 22, размещенные так, чтобы в них не попадало топливо. Сами баки внутри перегорожены межбаковыми перегородками 23 нервюрами, уменьшающими колебание и плескание топлива. Поэтому введение нейтрального газа в каждый бак должно быть согласовано с расположением выходов дренажных трубопроводов 17, чтобы во всех отсеках бака паровоздушная смесь с уменьшенным содержанием кислорода была идентична. Нейтральный газ, поступающий в бак, перемешивается с находящейся там паровоздушной смесью, а избыток смеси по трубопроводу дренажа выходит в дренажный бак и далее удаляется в атмосферу.

Эффективность работы системы НГ оценивается по содержанию кислорода в парогазовой смеси в баках, которое измеряется датчиками кислорода 13 и которое должно быть огнебезопасным. Место установки датчиков в баках также следует согласовывать для получения представительных результатов с местами ввода НГ и выходами дренажных трубопроводов в баке.

Работа системы НГ обеспечивает огнебезопасность, если содержание кислорода в парогазовой смеси топливного бака меньше 12% (объем).

Перед установкой на самолет генератор НГ должен пройти у изготовителя испытания, в процессе которых для каждого режима работы генератора должны быть определены:

- концентрация кислорода в выходящем из генератора нейтральном газе и его часть в общем расходе воздуха через генератор;

- гидравлические и тепловые характеристики теплообменников в составе генератора;

- величины давления и температуры нейтрального газа на выходе из генератора.

Перечисленные показатели должны содержаться в материалах, представляемых с генератором.

Началу наземных испытаний системы НГ на самолете должна предшествовать конструктивная проработка размещения в баках коллекторов 16 ввода нейтрального газа и датчиков кислорода.

Первый этап наземных испытаний на самолете при выключенном генераторе НГ после оснащения баков коллекторами ввода 16 и датчиками выполняется с подачей азота во входной трубопровод 21 самолетной части системы ввода НГ из наземного источника, например, от автомобильного азотозаправщика. Входной трубопровод следует оснастить штуцером 14 для подсоединения шланга азотозаправщика. В этих условиях следует определить правильность установки в баках коллекторов ввода 16 азота, обеспечивающих получение огнебезопасного содержания кислорода в парогазовой смеси баков, и работоспособность датчиков кислорода 13. Определение эффективности системы ввода НГ следует провести при различных количествах топлива в баках и при различных расходах подачи азота. Затем отключают подачу азота от наземного источника.

Второй этап наземных испытаний выполняется с подачей нейтрального газа от работающего генератора НГ. Оценка эффективности такой системы НГ производится при различных режимах подачи в генератор воздуха с одновременным определением соответствия получаемых показателей воздуха, на входе в генератор и показателей нейтрального газа на выходе генератора требуемым значениям. Испытания следует проводить при различных количествах топлива в баках и различных режимах работы генератора НГ.

В испытаниях по второму этапу, кроме определения содержания кислорода в парогазовой смеси баков, следует измерять датчиками давления 15, температуры 9 воздуха и датчиком кислорода 13 следующие параметры:

- давление и температуру воздуха на входе генератора НГ;

- давление нейтрального газа на выходе генератора и содержание в газе кислорода.

- давление в надтопливном пространстве баков.

Средства измерения и контроля, а также оборудование, инструменты и приспособления, имеющие точностные и нормативные метрологические характеристики, должны быть подтверждены.

Способ испытания самолетной системы нейтрального газа, содержащей генератор нейтрального газа, систему ввода нейтрального газа в баки, включающий операции подачи нейтрального газа от работающего генератора нейтрального газа через входной коллекторный трубопровод самолетной части системы нейтрального газа в надтопливное пространство баков, определения эффективности работы системы с различным расходом нейтрального газа с изменением количества топлива в баках путем измерения давления в трубопроводе подачи нейтрального газа и в дренажном баке, контроля за температурой у мембранного модуля генератора нейтрального газа, определения с помощью датчиков кислорода снижения концентрации кислорода в паровоздушной смеси до огнеопасного значения во всех отсеках топливных баках в наземных испытаниях, отличающийся тем, что дополнительно при выключенном генераторе нейтрального газа в первую очередь оценивают эффективность работы системы ввода нейтрального газа в топливные баки, во входной трубопровод самолетной части системы нейтрального газа подают азот от наземного источника, определяют в каждом топливном баке правильность установки коллекторов ввода азота в надтопливное пространство путем оценки идентичности уменьшения содержания кислорода паровоздушной смеси во всех отсеках бака с помощью приборов, контролирующих содержание кислорода, а затем отключают подачу азота от наземного источника, производят подачу нейтрального газа от работающего генератора НГ и определяют эффективность работы генератора нейтрального газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам предотвращения проливов агрессивных, ядовитых и токсичных жидкостей и может быть использовано в системах защиты топливных баков воздушных и космических аппаратов.

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к системе наддува топливных баков нейтральным газом, обеспечивающим создание взрывоопасной среды в надтопливном пространстве баков.

Изобретение относится к области защиты оборудования летательных аппаратов от электрических разрядов, вызванных молнией. .

Изобретение относится к оборудованию топливных систем летательных аппаратов. .

Изобретение относится к авиации и касается создания систем для разделения воздуха на азот и кислород с распределением их для использования в летательных аппаратах.

Изобретение относится к области оборудования летательных аппаратов. .

Изобретение относится к авиации. .

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к топливным системам летательных аппаратов, и касается устройств пламепреграждения в системах дренажа топливных баков летательных аппаратов, а также может быть использовано на трубопроводах в нефтяной промышленности.

Изобретение относится к области обеспечения безопасности при использовании опасных веществ

Изобретение относится к области хранения, транспортировки или применения жидких, газообразных взрывоопасных или потенциально взрывоопасных веществ

Изобретение относится к области безопасности топливных баков

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к топливным системам летательных аппаратов и способам их заправки. Способ искробезопасной заправки топливных баков летательного аппарата (ЛА) топливом под давлением включает операцию подачи топлива в топливную систему с общей емкостью баков не менее 10000-50000 л, которую осуществляют при рабочем давлении 3,5-4,5 кгс/см2 с предельной объемной скоростью поступления топлива 1500-2500 л/мин из наземных заправочных средств к входным штуцерам поступления топлива на ЛА. Одновременно по указателю штатного топливомера системы измерения запаса топлива на ЛА определяют объемную скорость поступления топлива в каждый бак системы (или отсек бака) и уменьшают скорость с помощью ограничительных средств в виде дроссельных шайб, установленных в системе подачи топлива в баки, до значений, не превышающих допустимой граничной величины объемной скорости, равной 1000 л/мин, при которой образующийся разряд статического электричества не достаточен для воспламенения паровоздушной смеси в надтопливном объеме каждого бака. Достигается снижение степени электризации для обеспечения максимальной искробезопасности топливной системы во время заправки топливом под давлением от образующегося разряда статического электричества. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к структуре и технологии изготовления конструктивных элементов (КЭ) аэрокосмических и иных изделий. КЭ содержит первый и второй композитные слои. Второй слой с электропроводными волокнами выполнен уменьшающим электрохимическую коррозию при его контакте с первым слоем, обеспечивая также рассеивание электрического заряда на поверхности КЭ (первого слоя). Изготовление КЭ включает помещение первого и второго композитных слоёв в пресс-форму и их отверждение. Техническим результатом группы изобретений является повышение электропожаробезопасности изделий, в частности композитных топливных баков, на поверхности которых может быстро накапливаться статическое электричество. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений относится к устройству и способу инертирования для топливного резервуара, топливный резервуар, летательный аппарат. Устройство инертирования содержит основной бак, отдельный сливной объем, генератор газа, обогащенного азотом, трубопровод, систему измерительных датчиков, электронный блок логики. Трубопровод имеет различные варианты клапанов для регулирования потока газа из генератора. Топливный резервуар летательного аппарата содержит основной бак, сливной объем, систему инертирования. Летательный аппарат содержит топливный резервуар, систему измерительных датчиков. Система измерительных датчиков содержит дифференциальный датчик давления, два датчика давления, датчик высоты летательного аппарата, датчик атмосферного давления, датчик температуры, датчик скорости снижения, датчик потребления топлива, датчики давления и температуры входного воздуха, питающего генератор, датчики расхода газа на выходе генератора и буферного резервуара, датчики концентрации газа на выходе генератора, буферного резервуара. Для инертирования топливного резервуара определяют разность давлений между внутренней частью сливного объема и наружной средой резервуара, при опускании значения разности ниже определенного порога подают обогащенный азотом газ в сливной объем. Обеспечивается защита топливного резервуара за счет его обогащения инертным газом. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к системе транспортировки текучей среды. Устройство для транспортировки текучей среды включает транспортный элемент (200). Транспортный элемент (200) выполнен из материала, предназначенного для снижения напряжений и токов, индуцированных в транспортном элементе в результате электромагнитного события в транспортном элементе (200). Транспортный элемент (200) имеет сопротивление на единицу длины, равномерно распределенное по длине указанного транспортного элемента. Изобретение снижает интенсивность электрического разряда, возникающего в системе транспортировки текучей среды. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям дренажных систем авиационных двигателей. Коллектор (4) двигателя вертолета содержит внешнюю продольную стенку (41) и две закрытые концевые стенки (42, 43), продольную ось симметрии (X’X), наклоненную восходящим образом, патрубок (51-53), предназначенный для соединения со сливными дренажами, и связь (54), соединенную с соплом выброса газов (5) и соединенную с донной концевой стенкой (43). Коллектор (4) содержит также в своем внутреннем объеме (V) корпус (6) с осью симметрии Е’E, по существу, параллельной оси коллектора (X’X). Корпус (6) имеет продольную стенку (61) и две поперечных концевых стенки (62, 63). Корпус (6) соединен со сливным патрубком (53) колеса впрыска через радиальную связь (64), открывающуюся на его продольную стенку (61), при этом ось симметрии (Е’E) наклонена относительно опорной горизонтальной поверхности земли (S0), когда вертолет находится в положении (Н0) на земле, причем опорный угол (А0), как и эта ось (Е’Е), параллельны опорной поверхности земли (S0), когда вертолет находится в фазе ускорения. Обеспечивается предотвращение образования дымов при повторном запуске двигателей. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к системам топливного бака летательного аппарата. Система топливного бака летательного аппарата содержит по меньшей мере один топливный бак (20), содержащий множество соединенных между собой отсеков, отверстие, выполненное с возможностью обеспечения ввода атмосферного воздуха. Отверстие содержит вентиляционный канал (42), соединяющий каждый из соединённых между собой отсеков, и вентиляционную коробку (34), соединённую с вентиляционным каналом (42). Вентиляционная коробка (34) принимает вводимый атмосферный воздух и источник обогащённого азотом воздуха (NEA), соединённый с вентиляционной коробкой (34) и выполненный с возможностью подачи NEA в вентиляционную коробку (34) таким образом, чтобы смешивать NEA с вводимым атмосферным воздухом, таким образом, чтобы обеспечивать смесь NEA/вводимого атмосферного воздуха. Изобретение снижает воспламеняемость смеси газа и топливных паров. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области авиации, а именно к способу испытания самолетной системы нейтрального газа для минимизации образования воспламеняемых паров топлива

Наверх