DE69506615T2

DE69506615T2 - Einen Flammabriss verhinderndes Kraftstoffpumpensystem

Info

Publication number: DE69506615T2
Application number: DE69506615T
Authority: DE
Inventors: George L. Hebron Ct Bennett; Bernard J. Winsted Ct 06098 Bisson
Original assignee: Coltec Industries Inc
Current assignee: Goodrich Pump and Engine Control Systems Inc
Priority date: 1994-05-25
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2015-03-02
Also published as: US5490387A; EP0684182B1; EP0684182A1; JPH07317564A; DE69506615D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftstoffsysteme für Luftfahrzeuge, und insbesondere ein verbessertes Luftfahrzeug- Kraftstoffsystem zur Vermeidung der nachteiligen Effekte von angesammeltem ungelöstem Dampf in den Kraftstoffleitungen des Systems.

Hintergrund der Erfindung

Es ist an sich bekannt, daß Dampfmengen dazu neigen, in Luftfahrzeugkraftstoff ungelöst zu bleiben, während sich der Kraftstoff beispielsweise im Kraftstofftank eines Luftfahrzeugs in Bodenhöhe befindet. Es ist auch an sich bekannt, daß sich der gelöste Dampf von dem Kraftstoff trennen kann und innerhalb der räumlichen Grenzen des Systems zu ungelöstem freien Dampf werden kann, wenn der Umgebungsdruck sinkt, beispielsweise wenn die Höhe des Luftfahrzeugs während des Fluges zunimmt. Andere Faktoren, wie etwa Umgebungstemperaturen und die kinetische Energie, denen der Kraftstoff im Verlauf der mechanischen Verschiebung innerhalb des Luftfahrzeug-Kraftstoffsystems ausgesetzt ist, können ebenfalls die Trennung des Dampfs von dem flüssigen Kraftstoff beeinflussen.
Die konstruktiven und körperlichen Größenanforderungen an kommerzielle und militärische Luftfahrzeuge führen häufig dazu, daß der Kraftstofftank oder die Kraftstofftanks von dem Triebwerk relativ weit weg angeordnet werden. Beispielsweise ist es bei Kampfhubschraubern üblich, daß der Kraftstofftank vielleicht 6 oder 7 Fuß unter dem Triebwerk angeordnet wird, gemessen in Vertikalrichtung, und vielleicht in einer gleichen Fußanzahl in der horizontalen Richtung von dem Triebwerk entfernt. In diesem Zusammenhang betreffen die Begriffe "vertikal" und "horizontal" allgemein die üblichen schwerkraftmäßigen bzw. auf die Erde bezogenen Horizont- Ausrichtungsachsen. Die Kraftstoffleitungen, allgemein Rohre und Schläuche, welche Kraftstoff von dem Tank zu dem Triebwerk führen, enthalten notwendigerweise zahlreiche vertikale und horizontale Abschnitte zur Unterbringung und Anpassung an den Strukturrahmen des Luftfahrzeugs. Es stellte sich heraus, daß sich wesentliche freie Dampfmengen leicht und unbeabsichtigt in den Abschnitten der Kraftstoffsystemleitung ansammeln können, welche signifikante Richtungsänderungen beinhalten, wie etwa rechtwinklige Biegungen und Winkelkupplungen.
An jeder Stelle, an der das Oberende eines vertikalen Abschnitts einer Kraftstoffleitung eine rechtwinklige Verbindung mit einem horizontalen Abschnitt bildet, besteht die Möglichkeit, daß der rechte Winkel eine Lage einnehmen kann, in dem er der Scheitel eines umgekehrten "v" wird, in Abhängigkeit von der Flug-"Lage" oder der Position des Luftfahrzeugs. In diesem Fall kann der freie Dampf, der mit durch die Kraftstoffleitung strömendem Kraftstoff vermischt ist, sich an diesem Scheitel ansammeln. Infolgedessen kann der weniger dichte, leichtere Dampf über den schwereren Kraftstoff hinaus ansteigen und wird innerhalb der Grenzen der nach unten geneigten Leitungsabschnitte jederseits der Biegung gefangen. Wenn ein Luftfahrzeug über eine längere Zeitdauer hinweg in dieser Lage weiterfliegt, was lediglich eine Sache einiger Sekunden sein kann, kann sich das Volumen des Dampfs, der sich in einer solchen umgekehrten "Falle" ansammelt, in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Luftfahrzeugs und dem verwendeten Kraftstoffsystem beträchtlich sein (zum Beispiel eine Dampf-"Blase" kann eine durchgehende Länge von 4 Fuß oder mehr einer Kraftstoffleitung vollständig belegen). Es versteht sich, daß der auf diese Weise angesammelte Dampf nicht notwendigerweise den Strom des flüssigen Kraftstoffs durch die Biegung in der Leitung unterbricht, da der Kraftstoff weiterhin durch die Biegung hindurchfließen kann, gleichwohl eingeschränkt zwischen der eingefangenen Dampfblase und der untersten Innenfläche der Leitung.
Jedoch kann im Falle einer anschließenden abrupten Lageänderung der angesammelte Dampf plötzlich in den Fluidströmungsweg freikommen, wenn der horizontale Abschnitt der Leitung in seine Normalposition zurückkehrt oder relativ zur rechtwinkligen Biegung nach oben verkippt wird. Die somit freigegebene Fluid-"Blase", welche ein Volumen darstellt, aus der flüssiger Kraftstoff vollständig ausgeschlossen ist, kann in normalen Kraftstoffzufuhrsystemen bekannter Konstruktionen eine Länge von mehreren Fuß haben. Die Blase wird durch die Kraftstoffsystemleitung zum Triebwerk geführt, wobei anzunehmen ist, daß die Blase die Pumpfähigkeit der Pumpe nicht nachteilig beeinflußt, so daß die Verlagerung des Kraftstoffs durch das System vollständig verhindert wird, wie im Detail nachfolgend näher erläutert wird. Wenn die fortlaufende Zufuhr von brennfähigem flüssigem Kraftstoff durch die Abgabe einer Dampfblase, die einen bedeutend geringeren Grad an Brennfähigkeit hat, in die Brennkammer eines Triebwerks unterbrochen wird, wird der Verbrennungsvorgang unerwünscht und unbeabsichtigt beeinflußt oder beeinträchtigt; die Triebwerksleistung kann signifikant abnehmen, oder der Verbrennungsvorgang kann zumindest vorübergehend vollständig unterbrochen werden, ein Vorgang, den man allgemein als "Flammabriß" bezeichnet. Während des Flammabrisses ist das Triebwerk nicht mehr in der Lage, dem Luftfahrzeug eine ausreichende Kraft zu geben, wodurch der Flug des Luftfahrzeugs nachteilig beeinflußt wird und gleichzeitig das Luftfahrzeug und Personen in extreme Gefahr gebracht werden. Darüber hinaus muß zum Wiedereinsetzen des normalen Triebwerkbetriebs der Pilot häufig schnell eine Reihe separater Aufgaben zur Triebwerksteuerung durchführen.
Ein Nachteil vieler herkömmlicher Kraftstoffzufuhrsysteme für ein Luftfahrzeug ist die Unfähigkeit, schnell und effektiv den Kraftstofffluß zu dem Triebwerk wieder in Gang zu bringen, sobald ein Flammabriß aufgetreten ist. Alle Kraftstoffzufuhrsysteme erfordern zumindest eine Kraftstoffpumpe zum Liefern von Kraftstoff von den Kraftstoffzufuhrtanks zu den Triebwerken. Aufgrund der Anforderungen von Luftfahrzeugkonstruktionen muß die Pumpe häufig, sobald ein Flammabriß auftritt, Flüssigkeit vertikal über einen Weg von mehreren Fuß von dem Zufuhrtank durch zumindest eine teilweise leere Leitung ansaugen oder anheben. Diese Fähigkeit ist als "selbstfüllend" bekannt. Verdrängerpumpen, wie etwa Zahnradpumpen, haben bekanntermaßen diese Fähigkeit und werden in Luftfahrzeugen häufig verwendet, um Kraftstoff direkt zu dem Triebwerk zu liefern. Jedoch ist es ebenfalls bekannt, daß Verdrängerpumpen einen gewissen minimalen Einlaßdruck benötigen, um zu gewährleisten, daß der Kraftstoff nicht verdampft, wenn er in die Pumpe eintritt. Diese Verdampfung kann eine wesentliche und nachteilige Reduktion des Pumpenauswurfs und der Gesamtleistung zur Folge haben. Ein Zustand, der bekanntermaßen zu einem geringen Einlaßdruck führt, ist ein relativ langer, vertikaler Anstieg zwischen dem Pumpeneinlaß und dem Kraftstofftank, aus dem der Kraftstoff gepumpt wird.
Um den ungewünscht niedrigen Druck am Einlaß einer "Hauptstufen"- Verdränger-Kraftstoffpumpe zu überwinden, kann in einem Hauptkraftstoffweg zwischen dem Zufuhrtank und dem Einlaß der Hauptstufenpumpe eine "Förderpumpe" vorgesehen sein. Der Zweck der Förderpumpe ist es, den Umgebungsdruck des Kraftstoffs in der Zufuhrleitung stromauf der Hauptstufenpumpe auf einen Pegel anzuheben, der dem minimalen Einlaßdruck genügt, der am Kraftstoffeinlaß der Hauptstufenpumpe erforderlich ist. Zentrifugalpumpen oder Flügelradpumpen sind bekanntermaßen besonders gut geeignet, um akzeptable Flüssigkeitsmengen mit einem relativ konstanten Druck unabhängig vom Einlaßfluiddruck zu fördern. Demzufolge werden in Luftfahrzeug-Kraftstoffsystemen allgemein Zentrifugalpumpen als Förderpumpen verwendet, um für eine stetige Zufuhr von flüssigem Kraftstoff mit relativ konstantem Druck zum Einlaß einer Verdränger-Hauptstufenpumpe zu sorgen.
Jedoch unterliegen auch Zentrifugalpumpen bestimmten betriebsmäßigen Einschränkungen, welche sie zur Verwendung als Förderpumpen weniger geeignet machen können. Beispielsweise kann die Grundkonstruktion einer Zentrifugal- oder Flügelradpumpe an ihrem Einlaß allgemein keinen ausreichenden Unterdruck erzeugen, um einen selbstansaugenden Betrieb zu erreichen. Wenn eine große Dampfblase in den Einlaß einer herkömmlichen Zentrifugal-Förderpumpe eintritt, kommt es infolgedessen zu einer Unterbrechung der Eingangs-Kraftstoffzufuhr, was häufig zu einem vollständigen Verlust des "Füllungs"-Zustands der Förderpumpe führt. Infolgedessen ist die Förderpumpe nicht in der Lage, durch die Zufuhrleitung Kraftstoff zu pumpen, wodurch die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor beendet wird und es zu einem Flammabriß des Triebwerks kommt. Ferner ist ein schnelles und effektives Wiederfüllen herkömmlicher Zentrifugal- Förderpumpen, wie sie in Luftfahrzeug-Kraftstoffsystemen verwendet werden, praktisch unmöglich. Demzufolge führt dieser Typ eines verlängerten Flammabrisses zu einer extremen Gefahr für den Piloten und das Luftfahrzeug.
Um das Risiko und die Folgen einer solchen Kraftstoffunterbrechung zu vermeiden, wurden modifizierte Formen von Zentrifugalpumpen entwickelt, welche sowohl zufriedenstellende Selbstfülleigenschaften als auch relativ konstante Ausgangsdruckeigenschaften zeigen. Diese Pumpen sind allgemein als Seitenkanalpumpen bekannt. Sie sind gekennzeichnet durch die Fähigkeit dafür zu sorgen, daß flüssiger Kraftstoff ungelösten Kraftstoffdampf reabsorbiert, um große Mengen solchen Dampfs zu verarbeiten. Infolgedessen füllen Seitenkanalpumpen das System nach einem Flammabriß automatisch wieder und stellen die Zufuhr mit flüssigem Kraftstoff schnell wieder her, um ein Wiedereinsetzen eines normalen Triebwerkbetriebs zu ermöglichen. Es versteht sich, daß die Ausgabe großer Mengen von ungelöstem Dampf zu der Seitenkanalpumpe noch immer vorübergehende Flammabrißperioden verursachen kann, wenn die Dampfmenge die Pumpfähigkeit überschreitet. Diese Seitenkanalpumpen reduzieren die Menge dem Triebwerk zugeführten ungelösten Dampfs nicht und können daher das Auftreten eines Flammabrisses nicht verhindern oder auch nur minimieren.

Zusammenfassung der Erfindung

Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Kraftstoffpumpsystem anzugeben, welches die Nachteile vom Stand der Technik überwindet, indem es das Auftreten von Flammabriß oder Leistungsverschlechterung in einem Verbrennungstriebwerk deutlich minimiert.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Kraftstoffsystem zur Verwendung in einem Luftfahrzeug anzugeben, welches das plötzliche Freigeben von angesammeltem freien Dampf in die Brennkammer eines Triebwerks im wesentlichen vermeidet.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Luftfahrzeug-Kraftstoffsystem anzugeben, welches bei einer Kraftstoffausgabeunterbrechung von der Förderpumpe für eine Reservekraftstoffzufuhr zu dem Triebwerk sorgen kann.
Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Luftfahrzeug-Kraftstoffsystem anzugeben, welches freien Dampf ansammelt und diesen im gelösten Zustand in den flüssigen Kraftstoff zurückführt, bevor der Kraftstoff in das Triebwerk abgegeben wird.
Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Luftfahrzeug-Kraftstoffsystem anzugeben, welches den Verlust des "Füllens" in Förderpumpen durch Dampfblasen verhindern kann.
Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Luftfahrzeug-Kraftstoffsystem anzugeben, um die "Auszeit" des Luftfahrzeugs zu minimieren, wenn ein Flammabriß auftritt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Luftfahrzeug- Kraftstoffsystem anzugeben, welches schnell und effektiv beim Pumpen einer großen Dampfmenge wieder gefüllt werden kann, um das System in einen Normalbetrieb zurückzubringen, während eine fortlaufende Kraftstoffzufuhr zu dem Triebwerk gewährleistet ist.
Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Luftfahrzeug-Kraftstoffpumpensystem anzugeben, welches in der Hauptkraftstoffleitung einen Sammler aufweist, der als dauerndes Dampfsammelgefäß im wesentlichen unabhängig von der Luftfahrzeug-"Lage" arbeitet.
Diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden durch ein Kraftstoffpumpensystem nach Anspruch 1 oder 9 erreicht. Der Oberbegriff dieser Ansprüche beruht auf der gattungsbildenden GB-A-775 161.
Das Kraftstoffförderpumpensystem kann eine Seitenkanal- Kraftstoffförderpumpe enthalten, die im Verlauf des Kraftstoffüberführungsumlaufs von dem Luftfahrzeugtank zu dem Triebwerk angeordnet ist, sowie einen Sammler, der entlang dem Kraftstoffüberführungsumlauf zwischen dem Auslaß der Förderpumpe und dem Triebwerk angeordnet ist. Der Sammler sammelt flüssigen Kraftstoff und Dampf während des normalen Triebwerkbetriebs, um eine Reserveversorgung von flüssigem Kraftstoff zu dem Triebwerk zu bilden, während fortlaufend Dampf aufgenommen wird, wenn die Kraftstoffzufuhr zu der Förderpumpe unterbrochen worden ist. Hier weist die Dampfrücklaufschleife einen Einlaß auf, der an oder nahe dem höchsten Punkt des Sammlerbehälters angeordnet ist, und einen Auslaß, der an oder nahe dem Einlaß der Seitenkanal- Förderpumpe angeordnet ist. Erfindungsgemäß enthält die Dampfrücklaufschleife ein Flußbegrenzungsmittel, wie etwa eine Verengungsöffnung, um die Strömungsmenge durch die Schleife zu begrenzen, sowie bevorzugt ein Rückschlagventil, welches die Wirkung hat, die Rücklaufschleife im Falle einer Unterbrechung des Kraftstoffstroms zu der Förderpumpe zu schließen; wenn die Rücklaufschleife geschlossen ist, wirkt der volle Saugeffekt der Förderpumpe auf die Kraftstoffeinlaßleitung zu der Förderpumpe, um die Pumpe aus dem Luftfahrzeugtank wieder zu füllen. Dies ist der Fall, wenn sich das Rückschlagventil in Antwort auf einen Druckverlust an der Auslaßöffnung der Seitenkanalförderpumpe schließt, und verhindert einen Fluß sowohl von Flüssigkeit als auch Dampf durch die Dampfrücklaufschleife zur Einlaßseite der Förderpumpe. Die Einfuhr zur Förderpumpe ist dann lediglich auf den Kraftstoffeinlaß von dem Luftfahrzeug-Kraftstofftank beschränkt. Hier enthält die Sammlervorrichtung einen vertikal ansteigenden Speicherabschnitt zum Ansammeln von Dampf und einen unteren Kraftstoffspeicherabschnitt zum Ansammeln von flüssigem Kraftstoff, der von dem Triebwerk während Perioden verbraucht werden kann, wenn der Kraftstoffstrom zum Einlaß der Förderpumpe unterbrochen ist. Der Sammler kann ferner umfassen: einen Einlaß zum Leiten von Kraftstoff und Dampf von dem Auslaß der Förderpumpe zu dem Sammler; einen ersten Auslaß zum Ausgeben von flüssigem Kraftstoff von dem Sammler zu dem Triebwerk, und einen zweiten Auslaß, um Kraftstoff und Dampf durch die Dampfrücklaufleitung fließen zu lassen. Hier sind die ersten und zweiten Auslässe von dem Sammler mit Abstand voneinander angeordnet, d. h. normalerweise in der vertikalen Richtung, so daß der erste Auslaß normalerweise unter den Pegel des angesammelten flüssigen Kraftstoffs untergetaucht ist und der zweite Auslaß über die Flüssigkeitsoberfläche angehoben ist, wo er lediglich für Kraftstoffdampf zugänglich ist. Infolge dieser Konstruktion wird ungelöster Dampf, der sich in der Sammelvorrichtung bei Normalbetrieb des Triebwerks angesammelt hat, zum Förderpumpeneinlaß zurückgeführt, so daß er im gepumpten Kraftstoff wieder aufgelöst oder/und anderweitig während des Triebwerkbetriebs verbraucht wird, und zwar im wesentlichen unabhängig von der Flugposition des Luftfahrzeugs.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Flammabrißverhindernden Kraftstoffpumpensystems der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Teilschema einer Kraftstoffflußleitung für das System von Fig. 1 mit Darstellung einer repositionierten rechtwinkligen Biegung, welche eine Dampfblase enthält; und
Fig. 3 ist ein Teilschema der Kraftstoffflußleitung von Fig. 2, die beispielsweise durch eine Lageänderung des Luftfahrzeugs repositioniert ist, um die Dampfblase freizugeben.

Detailbeschreibung der bevorzugten Ausführung

Zu Fig. 1. Ein Kraftstoffpumpensystem nach der vorliegenden Erfindung, allgemein mit 10 bezeichnet, ist einem Kraftstoffzufuhrtank 12 zur Zufuhr von Kraftstoff zur Ausgabe an ein Triebwerk (nicht gezeigt) zugeordnet und enthält einen Kraftstoffüberführungsumlauf 14, der einen Kraftstoffflußweg zwischen dem Zufuhrtank 12 und dem Triebwerk ergibt, eine Kraftstoffförderpumpe 16, die im Verlauf des Kraftstoffüberführungsumlaufs 14 angeordnet ist, um Kraftstoff von dem Zufuhrtank 12 durch den Überführungsumlauf 14 zu pumpen, eine Kraftstoffpumpe 18, die stromab der Förderpumpe 16 angeordnet ist, zum Pumpen von Kraftstoff mit erhöhtem Druck zu dem Triebwerk, sowie ein Sammlergefäß 20 zwischen der Förderpumpe 16 und der Hauptpumpe 18 zum Ansammeln begrenzter Mengen von flüssigem Kraftstoff und Dampf, um eine Reservekraftstoffzufuhr zu bilden, während verhindert wird, daß ungelöster Dampf zu dem Triebwerk abgegeben wird. Der hierin verwendete Begriff "Dampf' betrifft insgesamt alle gasförmigen Komponenten, wie etwa Luft und Kraftstoffdampf, die flüssigem Kraftstoff in einem Kraftstoffsystem in irgendeiner Weise zugeordnet sein können. Dieser Dampf kann der Flüssigkeit als ungelöster Dampf zugeordnet sein, der innerhalb des Systems zusammen mit der Flüssigkeit eingeschlossen ist, oder der Dampf kann in dem flüssigen Kraftstoff gelöst sein, bis er freigegeben wird. Alternativ kann dieser Dampf aus dem flüssigen Kraftstoff selbst etwa durch Verdunstung entwichen sein.
Die Kraftstoffförderpumpe 16 umfaßt einen Pumpeneinlaß 22, der mit dem Zufuhrtank 12 über den Überführungsumlauf 14 verbunden ist, sowie einen Pumpenausgabeauslaß 24, der mit dem Überführungsumlauf 14 stromab der Förderpumpe 16 verbunden ist. Der Kraftstoffüberführungsumlauf 14 kann eine Serie von Leitungen oder Rohren enthalten, die aus einem zum Pumpen von flüssigem Kraftstoff geeigneten Material, wie etwa Stahl, gebildet sind und die zwischen jeder der Komponenten des Pumpensystems 10 angeschlossen sind, um Kraftstoff durch das System zu leiten.
Die Pumpe 10 und der Sammler 20 können direkt in einem Gehäuse gekoppelt sein, welches interne Leitungen aufweist, welche den Kraftstoffüberführungsumlauf bilden. Die Kraftstoffförderpumpe 16 ist in der Lage, unabhängig Kraftstoff von dem Zufuhrtank 12 vertikal aufwärts anzusaugen, wie allgemein in Fig. 1 dargestellt, über einen Weg von zumindest mehreren Fuß, sowohl zu Beginn als auch während des Betriebs. Diese Fähigkeit ist als "selbstfüllend" bekannt. Darüber hinaus ist die Förderpumpe 16 in der Lage, sowohl Flüssigkeit als auch Luft oder andere gasförmigen Komponenten, wie etwa Kraftstoffdampf, in verschiedenen Kombinationen zu verschieben oder zu pumpen, ohne daß die Gefahr besteht, ihren "Füllungs"-Zustand zu verlieren (Fähigkeit, fortlaufend Kraftstoff von dem Zufuhrtank 12 anzusaugen). Da herkömmliche Flügelrad- Zentrifugalpumpen gewöhnlich keinen ausreichenden Unterdruck am Pumpeneinlaß zur Selbstfüllung erzeugen können, und ferner nicht in der Lage sind, einen Füllungszustand zu halten, wenn große Dampfmengen abgearbeitet werden sollen, ist die Kraftstoffförderpumpe 16 bevorzugt eine modifizierte Form der Zentrifugalpumpe, allgemein als Seitenkanalpumpe bekannt, wie etwa die Hilfsstufenpumpe Modell EMC-91, hergestellt von Chandler Evans Division der Coltec Industries Incorporated, dem Anmelder der vorliegend Erfindung. Diese Pumpen sind gekennzeichnet durch die besondere Fähigkeit, sowohl Flüssigkeit als auch Gas, wie etwa Kraftstoffdampf in verschiedenen Kombinationen zu pumpen, wobei das Risiko des Füllungsverlusts reduziert ist, auch wenn große Dampfmengen abzuarbeiten sind.
Die Hauptkraftstoffpumpe 18 erhält durch den Überführungsumlauf fließenden Kraftstoff von dem Ausgabeauslaß 24 der Förderpumpe 16 und erhöht den Druck des Kraftstoffs zur Ausgabe zu dem Triebwerk. Bevorzugt ist die Hauptkraftstoffpumpe eine Verdrängerpumpe, welche den Druck des Kraftstoffs auf einen optimalen Pegel anhebt, der für die effektive Ausgabe zu dem Triebwerk und die Verbrennung in dem Triebwerk erforderlich ist.
Das Sammlergefäß 20 ist zwischen der Förderpumpe 16 und der Hauptkraftstoffpumpe 18 im Verlauf des Kraftstoffüberführungsumlaufs 14 angeordnet und enthält einen Sammlereinlaß 26 und einen Sammlerauslaß 28. Das Sammlergefäß 20 bildet eine Kammer 30 zur Aufnahme von Kraftstoff von der Förderpumpe 16 über den Sammlereinlaß 26. Die Kammer 30 enthält einen Kraftstoffspeicherabschnitt 32 und einen Dampfspeicherabschnitt 34. Der Kraftstoffspeicherabschnitt 32 ist allgemein durch die mittleren und unteren Abschnitte des Gefäßes 20 gebildet, um Kraftstoff von der Förderpumpe 16 anzusammeln. Bevorzugt ist der Sammlerauslaß in dem unteren Abschnitt des Gefäßes 20 nahe dem Kraftstoffspeicherabschnitt 32 ausgebildet, so daß sich in dem Speicherabschnitt 32 ansammelnder Kraftstoff über dem Auslaß 28 befindet. Auf diese Weise kann in dem Kraftstoffspeicherabschnitt 32 befindlicher Kraftstoff, wie bei 36 angegeben, bei Abwesenheit von in den Einlaß 26 fließendem Kraftstoff durch Schwerkraft in den Auslaß 28 geleitet werden. Demzufolge wird die Hauptkraftstoffpumpe 18 von dem Sammelgefäß 20 auch dann mit Kraftstoff versorgt, wenn die Förderpumpe 16 nicht in der Lage ist, zum Pumpenausgabeauslaß 24 Kraftstoff abzugeben.
Der Dampfspeicherabschnitt 34 ist vom oberen Abschnitt des Sammlergefäßes 20 gebildet, um ungelösten Dampf aufzunehmen, der von der Förderpumpe 16 durch den Kraftstoffüberführungsumlauf 14 fließt. Jeglicher Dampf, der in den Sammlereinlaß 26 fließt, steigt durch den dichteren flüssigen Kraftstoff 36 im Kraftstoffspeicherabschnitt 32 in den Dampfspeicherabschnitt 34 auf. Infolgedessen wird unter den meisten Betriebsbedingungen verhindert, daß Dampf in den Sammlerauslaß 28 fließt. Anzumerken ist, daß das Sammlergefäß 20 verschiedene Formen und Größen haben kann, solange sich ein Abschnitt des Sammlergefäßes 20 vertikal über den Sammlerauslaß 28 erstreckt, um den Kraftstoffspeicherabschnitt 32 und den Dampfspeicherabschnitt 34 zu bilden.
Das Sammlergefäß 20 enthält ferner einen zweiten Sammlerauslaß 38, der mit dem Dampfspeicherabschnitt 34, bevorzugt mit dem oberen Abschnitt des Sammlergefäßes 20 verbunden ist. Eine Rücklaufpassage oder -leitung 40 weist ein Einlaßende 42 auf, das mit dem zweiten Sammlerauslaß 38 verbunden ist. Die Rücklaufleitung 40 weist ferner ein Auslaßende 44 auf, das stromauf der Förderpumpe 16 mit dem Kraftstoffüberführungsumlauf 14 verbunden ist. Auf diese Weise leitet die Rücklaufleitung 40 Kraftstoff oder/und Dampf von dem Sammlergefäß 20 zurück in den Überführungsumlauf 14 und in den Pumpeneinlaß 22. Die Rücklaufleitung 40 hat die Funktion, bei normalem Triebwerkbetrieb im Sammlergefäß 20 angesammelten ungelösten Dampf zur Kraftstoffzufuhrseite der Förderpumpe 16 zurückzuführen, so daß dieser in dem Kraftstoff gelöst werden kann und zur Verbrennung in dem Triebwerk weitergeleitet wird.
Ein Rückschlagventil 46 ist in der Rücklaufleitung 40 angeordnet, um zu verhindern, daß Dampf und/oder Kraftstoff von dem Pumpeneinlaß 22 in den Dampfspeicherabschnitt 34 des Gefäßes 20 fließt. Besonders wichtig ist, daß das Rückschlagventil 46 den Fluß von Dampf und/oder Kraftstoff von dem Dampfspeicherabschnitt 34 in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Pumpensystems steuert. Bevorzugt ist das Rückschlagventil 46 durch eine Feder 48 in eine Schließstellung vorgespannt, um den Fluß von Dampf und/oder Kraftstoff aus dem Gefäß 20 zu blockieren. Unter normalen Betriebsbedingungen jedoch, wenn die Förderpumpe 16 Kraftstoff oder Kombinationen von Kraftstoff und Dampf zu dem Sammlergefäß 20 fördert, wird das Rückschlagventil 46 durch den Druck des Kraftstoffs und/oder des Dampfs in dem Sammlergefäß 20 in die offene Stellung gedrückt, so daß der Kraftstoff und/oder der Dampf stromauf der Förderpumpe 16 zurück in den Überführungsumlauf 14 rückgeführt werden kann. Die Vorspannkraft des Rückschlagventils 46 ist auf einen Druck festgelegt, der wesentlich unter dem normalen Arbeitsausgabedruck der Förderpumpe 16 liegt, so daß das Rückschlagventil unter normalen Betriebsbedingungen offen bleibt. Jedoch unter anderen Betriebsbedingungen, wie etwa im Hinblick auf den Betrieb des Kraftstoffpumpsystems unten näher erläutert, kann sich das Rückschlagventil 46 schließen, um Dampf in dem Gefäß 20 einzufangen, während verhindert wird, daß Kraftstoff die Förderpumpe 16 umgeht, indem er von dem Überführungsumlauf 14 durch die Rücklaufleitung 40 in das Sammlergefäß 20 zurückfließt. Eine Verengungsöffnung 49 kann in der Rücklaufleitung 40 zwischen dem Sammlergefäß 20 und dem Rücklaufventil 46 angeordnet sein, um den Fluß von Kraftstoff und/oder Dampf durch die Rücklaufleitung 40 auf eine maximale vorbestimmte Fließrate zu begrenzen.
Das vorliegende Kraftstoffpumpensystem 10 ist besonders vorteilhaft darin, einen Triebwerks-"Flammabriß", während dem die Verbrennung in dem Triebwerk unbeabsichtigt und unerwünscht aussetzt, zu verhindern oder zumindest zu minimieren. Ein Flammabriß des Triebwerks tritt häufig auf, wenn die Kraftstoffzufuhr zu dem Triebwerk unterbrochen ist, weil der Ausgabedruck der Förderpumpe auf einen Pegel gefallen ist, bei dem eine ausreichende Kraftstoffzufuhr zum Hauptpumpeneinlaß nicht aufrecht erhalten wird. Die sich ergebende Reduktion des Ausgangsstroms von der Hauptpumpe kann zu einer Kraftstoffausgaberate am Triebwerk führen, die nicht ausreicht, um die Verbrennung im Triebwerk aufrechtzuerhalten. Das vorliegende Kraftstoffpumpensystem minimiert das Auftreten von Flammabriß durch Vorsehen des Sammlergefäßes 20. Jeglicher ungelöster Dampf, wie etwa eine Dampfblase 50, welche durch die Förderpumpe 16 in den Sammlereinlaß 26 gepumpt wird, wird notwendigerweise in das Gefäß 20 eintreten und vertikal aufwärts in den Dampfspeicherabschnitt 34 wandern, während einströmender Kraftstoff sich in dem Kraftstoffspeicherabschnitt 32 ansammelt. Da der Sammlerauslaß mit dem unteren Abschnitt des Kraftstoffspeicherabschnitts 32 verbunden ist, wird verhindert, daß ungelöster Dampf zur Hauptkraftstoffpumpe 18 und weiter zum Triebwerk fließt. Falls ferner die Dampfblase 50 groß genug ist, um eine Unterbrechung der Kraftstoffausgabe von der Förderpumpe 16 zu verursachen, führt der Kraftstoffspeicherabschnitt 32 die Kraftstoffversorgung frei von ungelöstem Dampf zur Hauptkraftstoffpumpe 18 und zum Triebwerk fort, während die Förderpumpe 16, die wirkungsmäßig als Kompressor arbeitet, den unter Druck gesetzten Dampf in den Sammler leitet, wo er als flüssiger Kraftstoff wirken kann. Diese Konstruktion vermeidet nicht nur in vielen Situationen einen Triebwerks-Flammabriß, sondern minimiert ferner die zerstörerischen Wirkungen von Kavitation der Pumpenoberflächen der Hauptkraftstoffpumpe 18, welche durch besonders turbulente Wechselwirkung von Flüssigkeit und Dampf verursacht wird. Ferner, wie im Hinblick auf den Betrieb des Systems weiter unten näher erläutert, unterstützt das vorliegende System ein wirkungsvolles und schnelles Wiederauffüllen und eine Rückkehr des Systems zum Normalbetrieb, wenn der Dampf das Triebwerk erreicht und hierdurch ein Triebwerks-Flammabriß verursacht wird.
Unter normalen Betriebsbedingungen saugt die Seitenkanal- Kraftstoffförderpumpe 16 Kraftstoff von dem Kraftstoffzufuhrtank 12 durch den Überführungsumlauf 14 nach oben, wie in Fig. 1 gezeigt. In den Pumpeneinlaß 22 eintretender Kraftstoff sowie Dampf werden durch den Pumpenausgabeauslaß 24 durch den Überführungsumlauf 14 und den Sammlereinlaß 26 in das Sammlergefäß 20 ausgeworfen. In das Gefäß 20 eintretender Kraftstoff sammelt sich in dem Kraftstoffspeicherabschnitt 32, wohingegen weniger dichter, ungelöster Dampf nach oben in den Dampfspeicherabschnitt 34 strömt. Während dessen saugt die Hauptkraftstoffpumpe 10 Kraftstoff von dem Kraftstoffspeicherabschnitt 32 über den Sammlerauslaß 28 und den Überführungsumlauf 14 an. Bei Normalbetrieb wird angesammelter Dampf in dem Dampfspeicherabschnitt 34 über den zweiten Sammlerauslaß 38 in die Rücklaufleitung 40 ausgeworfen. Der Dampf strömt durch die Verengungsöffnung 49 und das Rückschlagventil 46 zur Rückkehr, über das Auslaßende 44, in den Förderpumpeneinlaß 22. Die Verengungsöffnung 49 dosiert die Rate, mit der der Dampf durch die Rücklaufschleife 40 strömt, so daß eine relativ geringe Strömungsrate ein Wiederlösen des Dampfs in flüssigen Kraftstoff begünstigt. Wenn nur wenig oder gar kein Dampf in dem Dampfspeicherabschnitt 34 angesammelt ist, wird überschüssiger Kraftstoff über den zweiten Sammlerauslaß 38 und die Rücklaufleitung 40 zurück in den Niederdruckbereich des Kraftstoffüberführungsumlaufs 14 stromauf des Einlasses 22 zur Förderpumpe 16 rückgeführt. Die Menge des durch die Leitung 40 fließenden Kraftstoffs wird durch die Verengung 49 in ähnlicher Weise gesteuert wie bei der Steuerung des Dampfflusses, wie oben gesagt. Wie oben erwähnt, bleibt das Rückschlagventil 46 unter normalen Betriebsbedingungen offen, da es auf einen Druck festgelegt ist, der signifikant unter dem Arbeitsausgabedruck der Förderpumpe 16 liegt.
Falls eine große Dampfmenge, d. h. die Dampfblase 50, in den Pumpeneinlaß 22 der Förderpumpe 16 angesaugt wird, wird der Druck des Kraftstoff/Dampfgemischs durch die Förderpumpe 16 unter Druck gesetzt und über den Pumpenausgabeauslaß 24 abgegeben. Jedoch wird der Dampf oder das Gemisch auf einen signifikant geringeren Grad unter Druck gesetzt, als dies bei Normalbetrieb der Fall ist. Wenn der Dampf in das Sammlergefäß 20 gepumpt wird, beginnt demzufolge der Druck in dem Gefäß 20 abzunehmen. Der in das Gefäß 20 eintretende Dampf verdrängt den Kraftstoff in dem Kraftstoffspeicherabschnitt 32, der weiterhin die Hauptkraftstoffpumpe 18 und das Triebwerk speist. Wenn der Förderpumpenausgabedruck auf einen vorbestimmten Pegel sinkt, schließt sich das Rückschlagventil 46, um hierdurch den Dampf in dem Sammlergefäß 20 einzufangen. Wenn man annimmt, daß die Dauer des Dampfausgabevorgangs kurz genug ist, um einen vollständigen Verbrauch des angesammelten Kraftstoffs in dem Gefäß 20 auszuschließen, überführt die Förderpumpe 20 die Dampfblase 20 schnell zu dem Sammlergefäß 20, und derart, daß die Triebwerksleistung nicht beeinträchtigt ist, wie nachfolgend beschrieben. Während der Verarbeitung der Dampfblase 50 wirkt die Förderpumpe 16 als Kompressor, wobei sie einen ausreichenden Druck erzeugt, um den Kraftstoff in dem Speicherabschnitt 32 in die Hauptkraftstoffpumpe 18 zu drücken, so daß die Triebwerksleistungsabnahme vermieden wird. D. h. die Hauptkraftstoffpumpe 18 wird ausreichend mit Kraftstoff geladen, um nachteilige Effekte der Kraftstoffflußreduktion zu dem Triebwerk auszuschließen.
Während die Förderpumpe 16 als Kompressor wirkt, ist sie ferner hydraulisch von Hauptkraftstoffpumpe 18 "abgekoppelt". Während dessen wird die Flußrate der Förderpumpe 16 nicht durch die Hauptkraftstoffpumpe gesteuert; statt dessen bestimmt der Gegendruck des Sammlergefäßes 20 die Fließrate durch die Förderpumpe 16. Der relativ geringe Gegendruck des Sammlergefäßes 20 ermöglicht, daß die Förderpumpe 16 Dampf mit einer schnelleren Rate fördert als die Hauptkraftstoffpumpe 18 Kraftstoff fördert. Demzufolge wird die Dampfblase 50 schnell zu dem Sammlergefäß 20 überführt, wodurch die Förderpumpe 16 mit minimaler Verzögerung zum normalen Kraftstofffluß zurückkehren kann.
Das Volumen des Sammlergefäßes 20 kann wegen der oben beschriebenen zwei Merkmale minimiert werden: nämlich der schnellen Überführung der Dampfblase 50 und dem Druckanstieg der Förderpumpe 16 beim Pumpen von Luft. Die schnelle Überführung der Dampfblase 50 bringt schnell Kraftstoff zurück zum System, um hierdurch die Abhängigkeit vom Speicherabschnitt 32 zu reduzieren. Daher wird die Volumenanforderung des Speicherabschnitts 32 minimiert. Das Komprimieren der Dampfblase 50 reduziert das Volumen der Dampfblase 50, um hierdurch die Größenanforderungen des Dampfspeicherabschnitts 34 zu minimieren.
Sobald die Förderpumpe 16 wieder mit dem Pumpen von Kraftstoff beginnt, steigt der Druck in dem Sammlergefäß 20 wieder auf normale konstante Pegel an, wenn der Kraftstoff in das Sammlergefäß 20 gepumpt wird. Beim Anstieg des Sammlergefäßdrucks über einem vorbestimmten Wert öffnet sich das Rückschlagventil 46 wieder, so daß der gespeicherte Dampf durch die Rücklaufleitung 40 mit einer gesteuerten Rate nach Maßgabe der Verengungsöffnung 49 durch die Rücklaufleitung 40 zurückgeführt werden kann. Der rückgeführte Dampf tritt im Niederdruckbereich stromauf der Förderpumpe 16 am Pumpeneinlaß 22 in den Kraftstoffüberführungsumlauf 14 ein, wo er sich in dem zugeführten Kraftstoff lösen kann. Infolgedessen kann der Dampf im gelösten Zustand durch die Förderpumpe 16, den Kraftstoffüberführungsumlauf 14, das Sammlergefäß 20 und die Hauptkraftstoffpumpe 18 gepumpt werden, um letztlich im Triebwerk verbraucht zu werden.
Falls ein ausreichend großes Dampfvolumen durch die Förderpumpe 16 in das Sammlergefäß 20 gepumpt wird, so daß die Dauer des Dampfabgabevorgangs die Zeitdauer überschreitet, welche erforderlich ist, um den im Kraftstoffspeicherabschnitt 32 angesammelten Kraftstoff auszuwerfen, kommt es zu einer Kraftstoffunterbrechung zu der Hauptkraftstoffpumpe 18 und demzufolge zum Triebwerk, was in den meisten Fällen zu einem Triebwerk-Flammabriß führen würde. Hierbei fördert jedoch die Förderpumpe 16 weiterhin Dampf durch den Überführungsumlauf 14, während die Fähigkeit beibehalten wird, Kraftstoff aus dem Kraftstoffzufuhrtank 12 anzusaugen. Ferner bleibt das Rückschlagventil 46 geschlossen und blockiert den Dampfstrom zurück durch die Rücklaufleitung 40 in den Pumpeneinlaß 22, so daß die Förderpumpe 16 in effektiverer Weise das System wieder füllen kann. Sobald die Förderpumpe 16 wieder mit dem Pumpen von Kraftstoff beginnt und somit Kraftstoff zum Triebwerk gefördert wird, kann das Triebwerk wieder zünden, um das gesamte System zum Normalbetrieb zurückzubringen. Somit ist das vorliegende Kraftstoffpumpensystem einzigartig in der Lage, vorteilhaft einen Triebwerks- Flammabriß zu verhindern, und es ist ferner in der Lage, sich schnell wiederzufüllen und das System bei einem Flammabrißzustand zum Normalbetrieb zurückzubringen.
Das vorliegende Kraftstoffpumpensystem ist besonders vorteilhaft bei der Verwendung in Verbindung mit einem Luftfahrzeug und zugeordneten Triebwerken. Die Kraftstoffsysteme eines Luftfahrzeugs unterliegen verschiedenerlei Temperatur- und Druckschwankungen, wenn das Luftfahrzeug die Höhe ändert. Infolgedessen wird innerhalb der Grenzen des Systems gelöster Dampf in dem Kraftstoff zu ungelöstem freien Dampf, wenn beispielsweise das Luftfahrzeug höher steigt und hierdurch der Umgebungsdruck wesentlich abnimmt. Die vorliegende Erfindung vermeidet nachteilige Effekte von ungelöstem Dampf in den Kraftstoffleitungen, wie etwa Triebwerk-Flammabriß und zerstörerische Kavitation durch wesentliche Minimierung der Menge an ungelöstem Dampf, die dem Triebwerk zugeführt wird, unter Minimierung der Auszeit des Triebwerks im Falle eines Triebwerk- Flammabrisses. Darüber hinaus sind die meisten herkömmlichen Luftfahrzeug-Kraftstoffsysteme wegen der Konstruktion der Kraftstoffflußleitungen und der Änderung der Flughöhe des Luftfahrzeugs besonders empfindlich auf Triebwerk-Flammabriß durch angesammelten ungelösten Dampf in den Kraftstoffleitungen. Beispielsweise ist es bei vielen Hubschraubern üblich, den Kraftstofftank vielleicht 6 Fuß oder weiter unter dem Triebwerk und der Förderpumpe anzuordnen, und vielleicht eine gleiche Anzahl von Fuß von dem Triebwerk in der horizontalen Richtung entfernt. Infolgedessen enthält, wie in Fig. 1 gezeigt, der Kraftstoffüberführungsumlauf oder die Leitung 14 gewöhnlich zahlreiche Biegungen und gekrümmte Abschnitte, wie etwa rechtwinklige Biegungen und Winkel, wie beispielsweise in Fig. 1 mit dem Winkel 52 gezeigt. Es stellte sich heraus, daß sich wesentliche ungelöste freie Dampfmengen leicht und unbeabsichtigt in diesem gekrümmten Abschnitten ansammeln können, insbesondere in Folge von Änderungen der Fluglage des Luftfahrzeugs. Beispielsweise kann bei einem Kampfhubschrauber die Biegung 52 in die in Fig. 2 gezeigte Position verlagert werden, wenn das Luftfahrzeug seine Fluglage ändert. In der in Fig. 2 gezeigten Lage bildet die Biegung 52 ein umgekehrtes "V" mit einem Volumen an ihrem Scheitel, was die nachteilige Wirkung hat, in der Leitung Dampf in Form einer Dampfblase 54 einzufangen. Wenn sich Dampf in dem verlagerten Biegungselement 52 ansammelt, kann die Dampfblase 54 ein sehr großes Volumen bekommen, das einen wesentlichen Abschnitt der Kraftstoffüberführungsleitung 14 belegt, beispielsweise einen Abschnitt mit 3 oder 4 Fuß Länge. Wenn sich die Fluglage des Luftfahrzeugs ändert, kann der Winkel 52 in die in Fig. 3 gezeigte Orientierung verlagert werden, so daß die Dampfblase 54 freigegeben und entlang der Leitung zur Förderpumpe oder zum Triebwerk geführt wird, in Abhängigkeit von der Position der Kupplung innerhalb des Überführungsumlaufs. Wenn in einem herkömmlichen System der Winkel 42 stromauf der Förderpumpe angeordnet wäre, würde eine herkömmliche Förderpumpe wahrscheinlich ihren Füllungszustand verlieren, mit der Folge einer Kraftstoffunterbrechung zum Triebwerk und einem Triebwerks- Flammabriß. Wenn eine solche Kupplung zwischen der Förderpumpe und der Hauptförderpumpe ohne die Sammlerfunktion der vorliegenden Erfindung vorhanden ist, würde ein Triebwerks-Flammabriß auch auftreten, wenn die Dampfblase das Triebwerk erreicht. Das Kraftstoffpumpensystem 10 der vorliegenden Erfindung mit dem Sammlergefäß 20, wie in Fig. 1 gezeigt, verhindert jedoch im wesentlichen, daß die Dampfblase 50, 54 das Triebwerk erreicht. Auch wenn die Dampfblase 50, 54 ein ausreichendes Volumen hat, um bei Kraftstoffmangel aus dem Kraftstoffspeicherabschnitt 32 eventuell einen Triebwerks-Flammabriß zu verursachen, stellt das Kraftstoffpumpensystem 10 sicher, daß das Pumpensystem schnell und effektiv wieder aufgefüllt und zum Normalbetrieb zurückgebracht wird.

Industrielle Anwendbarkeit

Das flammabrißbeständige Kraftstoffpumpensystem der vorliegenden Erfindung läßt sich in einer Vielzahl von Fahrzeugen verwenden, um verschiedene Triebwerke, einschließlich Gasturbinen, mit Kraftstoff zu versorgen. Das vorliegenden Kraftstoffpumpensystem ist besonders vorteilhaft bei Verwendung in Fahrzeugen, wie etwa Luftfahrzeugen mit Kraftstofffließleitungen, die auf Dampfansammlung empfindlich sind oder/und bei denen durch einen Triebwerks-Flammabriß wesentliche Kosten entstehen.

Claims

1. Kraftstoff-Förderpumpensystem zum Ausgeben von Kraftstoff von einem Kraftstoffzufuhrtank (12) zu einem Triebwerk, umfassend:

- einen Kraftstoffüberführungsumlauf (14) zum Leiten von Kraftstoff von dem Kraftstoffzufuhrtank (12) zu dem Triebwerk;

- eine Kraftstofförderpumpe (16), die im Verlauf des Kraftstoffüberführungsumlaufs (14) zwischen dem Kraftstoffzufuhrtank (12) und dem Triebwerk angeordnet ist, um Kraftstoff von dem Kraftstoffzufuhrtank (12) durch den Kraftstoffüberführungsumlauf (14) zu dem Triebwerk zu pumpen, wobei die Kraftstofförderpumpe (16) einen Pumpeneinlaß (22) und einen Pumpenausgabeauslaß (24) aufweist und in der Lage ist, Flüssigkeit und Dampf zu pumpen;

- ein Sammlermittel (20), das im Verlauf des Kraftstoffüberführungsumlaufs (14) zwischen dem Pumpenausgabeauslaß (24) und dem Triebwerk zum Sammeln von Dampf und Kraftstoff angeordnet ist, um eine Reserve- Kraftstoffversorgung für das Triebwerk zu bilden, während die dem Triebwerk zugeführte Menge an ungelöstem Dampf minimiert wird, wobei das Sammlermittel (20) einen Sammlereinlaß (26) zum Leiten von Kraftstoff und Dampf in das Sammlermittel (20) von dem Pumpenausgabeauslaß (24), einen ersten Sammlerauslaß (28) zum Ausgeben von Kraftstoff von dem Sammlermittel (20) durch den Kraftstoffüberführungsumlauf (14) zu dem Triebwerk sowie einen zweiten Sammlerauslaß (38) zum Austretenlassen von Kraftstoff und Dampf aus dem Sammlermittel (20) umfaßt; und

- eine Rücklaufleitung (40) mit einem Einlaßende (42), das mit dem zweiten Sammlerauslaß (38) kommuniziert, sowie einem Auslaßende (44) zum Ausgeben von Kraftstoff und Dampf,

dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßende (44) der Rücklaufleitung (40) stromab des Kraftstofftanks (12) mit dem Pumpeneinlaß (22) kommuniziert, um Kraftstoff und Dampf von dem Sammlermittel (20) in die Kraftstofförderpumpe (16) zu leiten, und daß im Verlauf der Rücklaufleitung (40) ein Flußbegrenzungsmittel (49) angeordnet ist, um die Flußrate von durch die Rücklaufleitung (40) zurück zur Förderpumpe (16) fließendem Kraftstoff und Dampf zu begrenzen.

2. Kraftstoff-Förderpumpensystem nach Anspruch 1, wobei die Kraftstofförderpumpe (16) eine selbstansaugende Pumpe vom Zentrifugaltyp ist.

3. Kraftstoff-Förderpumpensystem nach Anspruch 2, das ferner eine Hauptkraftstoffpumpe (18) umfaßt, die im Verlauf des Kraftstoffüberführungsumlaufs (14) zwischen dem Sammlermittel (20) und dem Triebwerk angeordnet ist, um dem Triebwerk Kraftstoff mit erhöhtem Druck zu liefern.

4. Kraftstoff-Förderpumpensystem nach Anspruch 1, das ferner ein in der Rücklaufleitung (40) angeordnetes Ventilmittel (46) aufweist, um einen Fluidfluß von dem Auslaßende (44) durch die Rücklaufleitung (40) zu dem Sammlermittel (20) zu verhindern, wobei das Ventilmittel (46) betreibbar ist, um einen Fluidfluß von dem Sammlermittel (20) durch die Rücklaufleitung (40) in den Kraftstoffüberführungsumlauf (14) zu gestatten.

5. Kraftstoff-Förderpumpensystem nach Anspruch 4, wobei Fluid in den Pumpeneinlaß (27) mit einem ersten Fluiddruck fließt und Fluid von dem Pumpenausgabeauslaß (40) mit einem zweiten Fluiddruck fließt, wobei das Ventilmittel (46) einen Fluidfluß von dem Sammlermittel (20) durch die Rücklaufleitung (40) verhindert, wenn die Differenz zwischen dem zweiten Fluiddruck und dem ersten Fluiddruck unter einem vorbestimmten Wert liegt.

6. Kraftstoff-Förderpumpensystem nach Anspruch 4, wobei das Flußbegrenzungsmittel (49) im Verlauf der Rücklaufleitung (40) zwischen dem Ventilmittel (46) und dem Sammlermittel (20) angeordnet ist.

7. Kraftstoff-Förderpumpensystem nach Anspruch 1, wobei ein dem Flußbegrenzungsmittel (49) benachbarter Abschnitt der Rücklaufleitung eine gegebene Strömungs-Querschnittsfläche aufweist, wobei das Flußbegrenzungsmittel (49) eine Verengungsöffnung enthält, deren Strömungs-Querschnittsfläche kleiner ist als die gegebene Strömungs- Querschnittsfläche des Abschnitts der Rücklaufleitung (40).

8. Kraftstoff-Förderpumpensystem nach Anspruch 5, wobei das Ventilmittel (46) ein Feder-vorgespanntes Rückschlagventil (46) umfaßt.

9. Kraftstoffpumpensystem zum Verhindern von Flammabriß von Luftfahrzeugtriebwerken durch angesammelten Dampf, umfassend:

- eine Kraftstoffflußleitung (14) zum Leiten von Kraftstoff von einem Luftfahrzeug-Kraftstoffzufuhrtank (12) zu einem Luftfahrzeugtriebwerk;

- eine Kraftstofförderpumpe (16), die im Verlauf der Kraftstoffflußleitung (14) angeordnet ist, um Kraftstoff von dem Zufuhrtank (12) durch die Kraftstoffflußleitung (14) zu dem Luftfahrzeugtriebwerk zu fördern, und die in der Lage ist, Flüssigkeit und Dampf zu pumpen;

- einen Sammlerbehälter (20), der im Verlauf der Kraftstoffflußleitung (14) zwischen der Förderpumpe (16) und dem Luftfahrzeugtriebwerk angeordnet ist, wobei der Sammlerbehälter (20) einen Dampfspeicherabschnitt (34) zum Ansammeln von Dampf, einen Kraftstoffspeicherabschnitt (32) zum Ansammeln von flüssigem Kraftstoff während Normalbetriebs des Kraftstoffpumpensystems, eine Sammlereinlaßleitung (26) zum Leiten von flüssigem Kraftstoff und Dampf von der Förderpumpe (16) in den Sammlerbehälter (20), einen mit dem Kraftstoffspeicherabschnitt (32) verbundenen ersten Sammlerauslaß (28) zum Leiten von flüssigem Kraftstoff in die Kraftstoffflußleitung (14) zu dem Luftfahrzeugtriebwerk sowie einen zweiten Sammlerauslaß (38) umfaßt, der mit dem Dampfspeicherabschnitt (34) mit Abstand von dem ersten Sammlerauslaß (28) verbunden ist, zum Ausgeben von Kraftstoff und Dampf aus dem Sammlerbehälter (20), und

- eine Rücklaufleitung (40) mit einem Einlaßende (42), das mit dem zweiten Sammlerauslaß (38) kommuniziert, und einem Auslaßende (44) zum Ausgeben von Kraftstoff und Dampf,

dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßende (44) der Rücklaufleitung (40) stromauf der Förderpumpe (16) und stromab des Kraftstofftanks (12) mit der Kraftstoffflußleitung (14) kommuniziert, um Kraftstoff und Dampf von dem Sammlerbehälter (20) in die Kraftstoffflußleitung (14) zu leiten, und

daß ein Flußbegrenzungsmittel (49) in der Rücklaufleitung (40) angeordnet ist, um die Flußrate von durch die Rücklaufleitung (40) zurück zur Förderpumpe (16) fließendem Kraftstoff und Dampf zu begrenzen.

10. Kraftstoffpumpensystem nach Anspruch 9, wobei die Förderpumpe (16) eine selbstansaugende Pumpe vom Zentrifugaltyp ist.

11. Kraftstoffpumpensystem nach Anspruch 10, das ferner eine Hauptkraftstoffpumpe (18) umfaßt, die im Verlauf der Kraftstoffflußleitung (14) zwischen dem Sammlerbehälter (20) und dem Triebwerk angeordnet ist, um dem Luftfahrzeugtriebwerk Kraftstoff mit erhöhtem Druck zu liefern.

12. Kraftstoffpumpensystem nach Anspruch 9, das ferner ein im Verlauf der Rücklaufleitung (40) angeordnetes Ventilmittel (46) umfaßt, um einen Fluidfluß von dem Auslaßende (44) durch die Rücklaufleitung (40) zu dem Sammlerbehälter (20) zu verhindern, wobei das Ventilmittel (46) betreibbar ist, um einen Fluidfluß von dem Sammlerbehälter (20) durch die Rücklaufleitung (40) in die Kraftstoffflußleitung (14) zu gestatten.

13. Kraftstoffpumpensystem nach Anspruch 12, wobei die Förderpumpe (16) einen Pumpeneinlaß (22) und einen Pumpenausgabeauslaß (24) aufweist, und wobei Fluid in den Pumpeneinlaß (22) mit einem ersten Fluiddruck fließt und Fluid von dem Pumpenausgabeauslaß (24) mit einem zweiten Fluiddruck fließt, wobei das Ventilmittel (46) einen Fluidfluß von dem Sammlerbehälter (20) durch die Rücklaufleitung (49) verhindert, wenn die Differenz zwischen dem zweiten Fluiddruck und dem ersten Fluiddruck unter einem vorbestimmten Wert liegt.

14. Kraftstoffpumpensystem nach Anspruch 12, wobei das Fluidflußbegrenzungsmittel (49) im Verlauf der Rücklaufleitung (40) zwischen dem Ventilmittel (46) und dem Sammlerbehälter (20) angeordnet ist.

15. Kraftstoffpumpensystem nach Anspruch 9, wobei ein dem Flußbegrenzungsmittel (49) benachbarter Abschnitt der Rücklaufleitung (40) eine Strömungs-Querschnittsfläche aufweist, wobei das Flußbegrenzungsmittel (49) eine Verengungsöffnung (49) enthält, deren Strömungs-Querschnittsfläche kleiner ist als die Strömungs- Querschnittsfläche des Abschnitts der Rücklaufleitung.