к вопросу проектирования топливной системы самолета...

m-r Gray Jr

молодой конструктор
Откуда
Таганрог
Вопрос в следующем: с какой целью в топливных системах некторых самолетов (CH601, SportCruiser и др...) стоят краны переключения питания с правого на левый бак?
Что мешает сделать общую магистраль и все - ведь самолет не предназначен на полет с креном 60 градусов в течении выработки одного бака 🙂
И что заставляет конструкторов не ставить расходный бак(хотя бы литров на 5-7(а это минут 15 полета все же...))
 
Я думаю это традиционная западная заморочка.Логичней и правильней,на мой взгляд, иметь небольшой расходный бак минут на 15-20 с обязательной информацией пилоту о начале выработки расходного бака(например загорание лампочки)
 
Два основных топливных бака - левый и правый встречаются обычно там, где сложно разместить один бак в фюзеляже. Расходный бак является нормой (и признаком продуманной конструкции). Топливный кран при этом чаще всего 4-позиционный: лев-прав-оба-оба выкл. Может быть и 3-позиционный (лев-прав-оба), при этом отдельно ставится пожарный кран, перекрывающий топливную магистраль.
Вот здесь у Админа есть хорошая картинка принципиальной схемы топливной системы: http://velocityaircraft.ru/tubing_fuel.htm
Переключение на левый-правый бак повышает надежность системы - на случай, скажем, течи в одном из баков или закупорки подачи топлива из одного из них. Иногда наличие такого крана может быть полезно при обслуживании.
В расходном баке обычно ставится какой-либо датчик, срабатывающий, как только уровень топлива в расходнике упадет ниже верхнего уровня - сигнал о том, что ехать осталось недолго.
Вообще в буржуйских учебниках для самодельщиков по поводу топливных кранов всегда пишут, что многопозиционный топливный кран - частая причина происшествий, связанных с неправильным переключением крана. Поэтому типовой рекомендацией является делать переключение как можно проще. Самым простым и надежным решением считается наличие просто отдельных линейных кранов, размещенных и установленных так, чтобы перепутать, открыт или закрыт кран, было сложно.
 
Самым простым и надежным решением считается наличие просто отдельных линейных кранов, размещенных и установленных так, чтобы перепутать, открыт или закрыт кран, было сложно.
-проверенная и отработанная топливная система!

001-fuel-system.JPG




...кликнуть на фото, для просмотра в полном размере!...

/me
 
-проверенная и отработанная топливная система!
Опять же система без расходного бака... Ну не пойму  - с ним-то лучше... или они на расходнике вес экономят???
В представленной Вами схеме под сиденьями - это что? как я понял - перед первым шпангоутом(пожарной перегородкой) стоит фильр-отстойник?
 
@ m-r Gray Jr
-для меня тема актуальная, как раз этим и занимаемся!

@ m-r Gray Jr
-на схемах всё написано!
-отстойник слив под сиденьями!
-отстойник слив на пож.перегородке!
-расходный бачок можно ставить(но добавится и морока)!
-тем более мы же не пилотажники...
-но кто как хочет и может!
-лично меня устраивает имено такая схема, ещё бы добавил два отрубающих крана, с лёгким доступом(по примеру Аэропракта- А22)
🙂 :IMHO

-те схемы, что привёл в пример @ AcroBatMan, жизнеспособные для велосити, а мне пары легче выводить через торчащую трубочку непосредственно из бака(что на конарде не приемлемо)!

/me
 

Вложения

  • A001-fuel_001.jpg
    A001-fuel_001.jpg
    50,8 КБ · Просмотры: 153
-те схемы, что привёл в пример @ AcroBatMan, жизнеспособные для велосити, а мне пары легче выводить через торчащую трубочку непосредственно из бака(что на конарде не приемлемо)!
Почему на утках неприемлемо выводить трубки из баков?Чего-то не врублюсь...
-отстойник слив под сиденьями!
-отстойник слив на пож.перегородке!
а столько-то зачем напихали 😱

Естьеще схема топливной системы самолета СуперКаб... но на испанском 🙁 может кто силен - напишите - выложу, а то так - там толком ничего не понятно, хотя схема с крыльевыми и фюзеляжным баком.

На СП-30(до кучи тож решил картинку кинуть - для общего развития...) система с одним баком, двумя насосами(один электрический, один на моторе) и пожарным краном. Электрический на рисунке не показан. Стоит он сразу на выходе из бака.Его стали ставить после того за сезон на двух или трех ротаксах 912-х отказали бензонасосы. итог - ЛП по причине отказа двигателя на гоне(АХР). Причем совершенно у разных эксплуатантов.
 

Вложения

  • ___________013.JPG
    ___________013.JPG
    39,4 КБ · Просмотры: 139
-такое впечатление, что-каждый говорит о своём!

-Я привёл три варианта одной схемы:
I[sup]ый[/sup] Вариант!
2tank-Standart fuel system gascolator mounted on fairwall...отстойник и слив на пож.перегородке!(два топ.бака)


II[sup]ой[/sup] Вариант!
2tank-Standart fuel routing fuel system 2 gascolator under seat...отстойник и слив под сиденьями!(два топ.бака)


III[sup]ий[/sup] Вариант!
4tank-Standart and auxilary fuel system......отстойник и слив на пож.перегородке!(четыре топ.бака)


...кликнуть на схему, для просмотра в полном размере!...

/me
 
Как уже заметили, в полете, бывает что топливо вырабатывается не одинакого. Причин тому много от разных сопротивлений трубопроводов и дренажей баков до полетов связаных с несимметричным обтеканием и это необязательно полет с креном в 60 градусов. При этом при полной выработке из одного бака может засосать воздух и привести к остановке двигателя. Потом на земле, при стоянке на неровной площадке бензин может перетекать из одного бака в другой по закону сообщающихся сосудов.
Рекомендую прочитать книжку Скубачевского "Винтомоторные установки самолетов" вопросы надеюсь отпадут
Ссылка здесь
Могу кинуть ящик.
 
Вот нашел схему от 701го, который мы делалали вместе КАА 🙂
Система питания - самотеком. Четырех позиционный кран пришел вместе с китом, фирмы ANDAIR кажется. Нам еще чехи тогда прислали схему, автокадовский файл, по электронке.
 

Вложения

  • fuel_sys.GIF
    fuel_sys.GIF
    44,6 КБ · Просмотры: 154
@ Rafis
-а это схема Zodiac СН601XL!
-проще не бывает!
-а всё простое - надёжное!


[sub]...кликнуть на схему, для просмотра в полном размере!...[/sub]

/me
 
Как уже заметили, в полете, бывает что топливо вырабатывается не одинакого. Причин тому много от разных сопротивлений трубопроводов и дренажей баков до полетов связаных с несимметричным обтеканием и это необязательно полет с креном в 60 градусов. При этом при полной выработке из одного бака может засосать воздух и привести к остановке двигателя. Потом на земле, при стоянке на неровной площадке бензин может перетекать из одного бака в другой по закону сообщающихся сосудов.
Абсолютно справедливо. Как эксплуатант Зодиака подтверждаю, что неравномерность выработки, особенно для сверхлегких очень актуальна. Особенно низкопланов без обратки в баки.
Нервномерность наполнения (или выработки) может произойти по ряду причин: как было уже указано выше - стоянка на неровной поверхности; полет со скольжением (ну мало ли- новичок забыл про шарик!), и даже в случае, когда на двухместном самолете летишь один (хочешь-не-хочешь а мааааленький крен на левое крыло все равно будет, при этом более интенсивно вырабатывается безнзин из правого).
Как уже было указано выше, главная опасность этого явления - возможность "хватануть воздух" через опустевший бак. У меня было такое, но все, слава Богу, кончилось благополучно - мотор чихнул, я тут же скользнул влево и, после восстановления оборотов переключился полностью на левый бак. (до этого стояла "сумма" баков)
 
О топливной системе (ТС) сказано много и хорошо. А теперь о маленьких нюансах.
Первое - неплохо изучить раздел "Топливная система" в нормах летной годности или авиационных правилах (АП). АП разрабатывались не одним человеком и с учетом , как минимум, столетнего опыта полетов авиации. Отсюда прорисуется компоновка ТС и состав агрегатов.
Возможны два способа подачи топлива в двигатель:самотеком и насосом. В первом случае превышение нижней точки бака над уровнем карбюратора должно составлять не менее 300 мм при угле тангажа в наборе высоты и обеспечен расход топлива , точно не помню, ~1,5 расхода топлива двигателем на взлетном режиме. Это требование определит проходное сечение трубопроводов и фильтров. При низком расположении топливного бака - подача топлива насосом. Потребованию АП их должно быть два независимых. Например для R912  один радной механический и второй электрический. Для карбюраторных двигателей , в большинстве случаев, давление топлива на входе в карбюратор должно составлять 0,15...0,25 кгс/см2, поэтому желательно перед карбюратором установить регулятор (редуктор) давления топлива. Жиклер слива топлива, как на R912, критики невыдерживает.
Топливные фильтры - только сетчатые. Фильр-отстойник со сливным краном - это святое. Он должен быть расположен в удобном для доступа и самом нижнем месте ТС. Дренажные патрубки бака(ов) должны иметь внутренний диаметр не менее 6 мм.  Зправочные приспособления можно также отнести к ТС. Заправлять топливо необходимо через фильтр - лейка с мелкой сеткой (задерживающая воду), фетровая шляпа как в старину, а лучше использовать альвейер от Ан-2 с топливным фильтром-отстойником от него же или ручной насос от дядьки Махмуда (Турция) но также с фильтром-отстойником. Все это очень помогает.
Одна из больших проблем - топливомер. Не зря какая то большая авиационная фирма в США назначила премию в $1000000 за лучшую конструкцию топливомера. Можно использовать автомобильные, герконовые, емкостные, уровнемерные трубки, собственного изобретения,  но не скупиться - это ваша жизнь. Вообще топливомер - это отдельная проблема и тема для обсуждения.
По расположению баков - дело вкуса и условий эксплуатации. Для низкоплана расположение баков в крыле уже как само собой размеещееся. Для высокоплана - тоже хорошо, но возникает проблема с заправкой и с безопасностью при толкающем расположении двигателя в случае утечки топлива. Например, в Кировоградской Академии, при обучении на НАРП-1 для удобства (не нужно тягать стремянку) заправляли самолет из ТЗ в подвесной ТБ а оттуда перекачивали топливо в крыльевые баки. Несколько экзотично, но это сократило время подготовки к вылету и возможность повреждения самолета стремянкой исчезла. Поэтому экспертная бригада из Академии очень просила на самолете Т-10 разместить ТБ в фюзеляже. Такой же вариант, по просьбе эксплуатантов, был осуществлен на самолете Бивер (США).
Ну и в завершение опуса о материалах, отбортовках, контроле и статическом электричестве.
Топливные баки изготавливают из АМц, стеклопластика, полипропилена и т.д.. Стеклопластиковые баки необходимо изнутри покрыть герметиком ВИТЭФ или МЭс-30 для защиты пластика от чудесных свойств бензина СНГ растворять все и обеспечения герметичности. Трубопроводы - желательно металлические, а гибкие соединения из армированных дюритовых маслобензотойких шлангов. По опыту эксплуатации дюриты желательно заменять раз в год максимум.
Отбортовке трубопроводов - самое тщательное внимание. Особенно на двигателе R912, который изобрел человек, по моему мнению, ненавидящий авиацию.
О контроле за топливной системой очень хорошо написал Ассен Джорданов в своей книге "Ваши крылья". Да и вообще все хорошо написал для летчика-любителя и не только.
Статическое электричество в малой авиации само непосредственно не убивает, но может наделать много бед.
При заправке обязательно заземляйте самолет. ТБ должен быть соединен с основной массой самолета. В пластиковых баках внутри должна быть заземляющая сетка или пластина. 🙂  
 
насосом. В первом случае превышение нижней точки бака над уровнем карбюратора должно составлять не менее 300 мм при угле тангажа в наборе высоты и обеспечен расход топлива , точно не помню, ~1,5 расхода топлива двигателем на взлетном режиме. Это требование определит проходное сечение трубопроводов и фильтров.

Спасибо. Очень всё понятно. Простите, самотеком, требуемый расход обеспечивается, в данном случае, только подбором сечения? и всё?
 
Господа профи, кто-либо знает, как  нежесткому пластиковому баку пристроить штуцер слива.? Подход к этому штуцеру только снаружи и через горловину второй рукой до штуцера изнутри дотятянутьмя невозмодно.! Благодарю.
 
Штуцер прицепить к жесткому фланцу, фланец приклепать к днищу бака вытяжными заклепками через хороший герметик.
 
У меня стоит двухкамерный 20 л. мягкий бак под давлением. Ни паров, на самотека, на утечек, ни расходных баков. Гарантированная подача топлива из бака до последней капли при любом положении самолета. Прочность бака выше чем у стального. Единственный кран во всей системе. Надежность очень высокая. Можно несколько баков объединить без проблем с неравномерностью. Обслуживание, конечно, имеет свою специфику.
 
2 АКРОБАТ МЭН
Спасибо большое.! Все гениальное очень простое.!
 
Назад
Вверх