ES2219779T3 - Bomba de trasiego de combustible para aviones con bomba auxiliar de recuperacion en el tubo de alimentacion de combustible. - Google Patents
Bomba de trasiego de combustible para aviones con bomba auxiliar de recuperacion en el tubo de alimentacion de combustible.Info
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Abstract
SE PROPORCIONA UNA BOMBA PERFECCIONADA DE TRASIEGO DE COMBUSTIBLE (10), PARA UN TRASIEGO A CAUDAL RELATIVAMENTE ELEVADO DE COMBUSTIBLE DE UNA AERONAVE A OTRA DURANTE UN PROCEDIMIENTO DE REPOSTAJE EN VUELO, CARACTERIZADA PORQUE LA BOMBA DE TRASIEGO DE COMBUSTIBLE (10) INCLUYE UNA BOMBA DE VACIADO (12), DEL TIPO DE CHORRO, PARA EVACUAR EL COMBUSTIBLE RESIDUAL DE UN CONDUCTO (14) O COLECTOR (15) DE COMBUSTIBLE. LA BOMBA DE VACIADO COMPRENDE UN ELEMENTO VENTURI (56) CONECTADO A LO LARGO DE UN CONDUCTO DE RECIRCULACION (48) A TRAVES DEL CUAL UN PEQUEÑO FLUJO DE COMBUSTIBLE SE DESVIA DEL LADO DE DESCARGA A ALTA PRESION DE LA BOMBA DE TRANSFERENCIA DE COMBUSTIBLE (10) PARA VOLVER AL DEPOSITO DE COMBUSTIBLE (20). EL FLUJO DE COMBUSTIBLE EN RECIRCULACION PROVOCA UN VACIO EN UNA GARGANTA DE ASPIRACION DEL ELEMENTO VENTURI (56), Y ESTE VACIO ES ACOPLADO POR UN CONDUCTO DE ASPIRACION (58) PARA EVACUAR EL COMBUSTIBLE RESIDUAL DEL CONDUCTO (14) O COLECTOR (15) DE COMBUSTIBLE AL DEPOSITO DE COMBUSTIBLE (20). UN DEFLECTOR DE FLUJO (62) VA MONTADO A LO LARGO DEL CONDUCTO DE RECIRCULACION (48), AGUAS ABAJO DEL ELEMENTO VENTURI (56), A FIN DE ASEGURAR LA INUNDACION Y EL CEBADO DE LA BOMBA DE VACIADO (12).
Description
Bomba de trasiego de combustible para aviones
con bomba auxiliar de recuperación en el tubo de alimentación de
combustible.
Esta invención se refiere generalmente a mejoras
en bombas de trasiego de combustible del tipo utilizado para el
repostaje en vuelo de un avión. Más particularmente esta invención
se refiere a una bomba mejorada de trasiego de combustible equipada
con una bomba auxiliar de recuperación para evacuar el combustible
residual del tubo de alimentación de combustible o del colector en
la finalización de un procedimiento de repostaje en vuelo.
Las bombas de trasiego de combustible para
aplicaciones de repostaje de aviones en vuelo son generalmente
conocidas en la técnica y típicamente comprenden una serie de
unidades de bombeo sumergibles montadas directamente dentro del
depósito de combustible de un avión cisterna. Las unidades de bombeo
incluyen cada una de ellas un propulsor movido por un motor
hidráulico para suministrar combustible a una velocidad de flujo
relativamente alta a través de un tubo de descarga de combustible y
un acoplamiento liberable acoplado para repostar otro avión.
Significativos esfuerzos de investigación en dichas unidades de
bombeo se han dirigido al desarrollo de un diseño que sea
básicamente antideflagrante, particularmente con respecto al peligro
de explosión provocado por el sobrecalentamiento de los cojinetes
del propulsor cuando el avión cisterna se vacía sustancialmente de
combustible. Consulte, por ejemplo, la patente de EE.UU. nº
5.215.430.
En algunos casos, es necesario o deseable
repostar los depósitos primarios de combustible de un avión
cisterna mientras está en vuelo. Durante dicho procedimiento de
repostaje, el combustible se descarga desde un segundo avión
cisterna mediante el funcionamiento apropiado de las bombas de
trasiego de combustible situadas en el segundo avión, para fluir a
través de un acoplamiento liberable apropiado y sobre un tubo de
carga de combustible y/o un colector para llenar los depósitos
primarios de combustible. Sin embargo, cuando se completa este
procedimiento de repostaje del avión cisterna, es necesario evacuar
el combustible residual atrapado en el tubo de combustible o en el
colector del avión repostado. Estos conductos de flujo del
combustible se sitúan típicamente para que pasen a través o muy
cerca del espacio de la cabina del avión.
En el pasado, el combustible residual atrapado en
el tubo de alimentación de combustible o el colector se desalojaba
hacia los tanques de combustible del depósito principal conectando
el tubo de alimentación de combustible con el lado de succión de
una bomba para la eliminación de vapores dispuesta para mejorar el
rendimiento a gran altitud cuando se accionaban las bombas de
trasiego de combustible principales. Sin embargo, en una bomba
antideflagrante mejorada de trasiego de combustible del tipo
descrito en la patente de EE.UU. nº 5.215.430, dicha bomba de
eliminación de vapores no era necesaria y por lo tanto no
existía.
Existe, por consiguiente, la necesidad de un
medio efectivo y mejorado para desalojar el combustible residual
del tubo de alimentación de combustible o del colector del avión
cisterna, particularmente en conjunción con una bomba de trasiego
de combustible antideflagrante del tipo descrito en la patente de
EE.UU. nº 5.215.430. La presente invención satisface esta necesidad
y suministra ventajas adicionales.
De acuerdo con la invención, se suministra una
bomba de trasiego de combustible mejorada para su uso en sistemas de
repostaje de aviones en vuelo, en el cual la bomba de trasiego de
combustible mejorada incluye una bomba de recuperación auxiliar de
chorro para su uso en la evacuación del combustible residual
atrapado dentro del tubo de alimentación de combustible o del
colector dentro del avión en la finalización del procedimiento de
repostaje.
La bomba de trasiego de combustible comprende una
bomba sumergible, adaptada para montarse directamente dentro del
depósito de combustible de un avión cisterna, e incluye un motor
hidráulico para impulsar giratoriamente un propulsor que suministra
el combustible a través de una salida de alta presión para que
fluya hacia el otro avión que está siendo repostado. La bomba de
trasiego de combustible de este tipo está típicamente dispuesta como
una de las varias bombas del sistema, todas las cuales se montan
dentro de los depósitos de combustible y están adaptadas para un
funcionamiento concurrente para el suministro de un flujo de
combustible a alta velocidad dirigido hacia el avión de recepción.
En el sistema preferido, la bomba de recuperación de chorro se
dispone sobre una de las múltiples bombas de trasiego.
La bomba de recuperación comprende un elemento
venturi conectado a lo largo de un conducto de recirculación que
tiene un extremo superior atrapado dentro del lado de descarga a
alta presión de la bomba de trasiego de combustible y un extremo
inferior en comunicación abierta de fluido con el depósito de
combustible. El elemento venturi tiene una boca de succión acoplada
mediante un tubo de succión al tubo o distribuidor de alimentación
de combustible a ser evacuado. Cuando se desea la evacuación del
tubo de alimentación de combustible, se acciona la bomba de
trasiego de combustible equipada con la bomba de recuperación para
suministrar combustible a alta presión en su lado de descarga. Una
parte de este combustible a presión se recircula a través de la
bomba de recuperación, dando como resultado la creación un de vacío
en el tubo de succión que desaloja de forma efectiva el combustible
residual del tubo o del colector de alimentación de combustible que
se dirige hacia depósito de combustible.
De acuerdo con un aspecto de la invención, se
monta en deflector de flujo a lo largo del conducto de
recirculación en una posición posterior a la del elemento venturi.
Este deflector de flujo está diseñado para asegurar la inundación
de combustible del elemento venturi en cantidad suficiente para
cebar la bomba de recuperación de forma que se genere el vacío
deseado para extraer el combustible a través del tubo de succión
hasta el depósito de combustible.
Otras características y ventajas de la presente
invención se harán más evidentes a partir de la siguiente
descripción detallada, tomada en conjunto con los dibujos que
ilustran, por medio de ejemplos, los principios de la invención.
Los dibujos adjuntos ilustran la invención. En
dichos dibujos:
La figura 1 es un diagrama esquemático que
ilustra un sistema de repostaje en vuelo para aviones, que incluye
una bomba de trasiego de combustible equipada con una bomba de
recuperación auxiliar para el tubo de alimentación de combustible
de acuerdo con la invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva
fragmentada que ilustra la bomba de trasiego de combustible con la
bomba de recuperación auxiliar y
La figura 3 es una vista en sección fragmentada y
aumentada tomada generalmente sobre la línea 3-3 de
la figura 2.
Como se muestra en los dibujos dados a modo de
ejemplo, se suministra una bomba de trasiego de combustible
mejorada, a la que generalmente se hace referencia mediante el
número 10, para su uso en un sistema de repostaje de aviones en
vuelo. La bomba 10 de trasiego de combustible está equipada con una
bomba 12 de recuperación auxiliar para el tubo de alimentación de
combustible para evacuar el combustible residual de un tubo 14 de
alimentación de combustible o del colector 15 asociado de un
avión.
Un sistema de repostaje para un avión cisterna se
muestra de forma esquemática en la figura 1, generalmente mediante
el número de referencia 16. El sistema de repostaje 16 está
diseñado primariamente para suministrar combustible desde un tanque
o unos tanques de combustible de un depósito principal en un avión
cisterna, a través de un tubo 21 de descarga de combustible y de un
montaje 22 de acoplamiento, hasta un avión receptor 24. El montaje
22 de acoplamiento está diseñado, como ya se conoce en la técnica,
para que incorpore un par de miembros de acoplamiento adaptados
para su interconexión liberable en vuelo de manera que pueda tener
lugar el procedimiento de repostaje mientras que el avión cisterna
y el avión receptor están en vuelo generalmente en tándem. El
sistema de repostaje 16 incluye generalmente una o más bombas 10 de
trasiego de combustible montadas directamente dentro del tanque de
combustible del depósito principal.
Cada bomba 10 de trasiego de combustible tiene el
diseño de una bomba sumergible, preferiblemente de acuerdo con la
bomba antideflagrante mostrada y descrita en la patente de EE.UU.
nº 5.215.430. La bomba 10 de trasiego de combustible incluye un
motor hidráulico 26 para impulsar de forma giratoria un propulsor
28 para aspirar combustible a través de una entrada 30 y para
descargar ese combustible a presión a través de una salida 32 de la
bomba y del tubo 21 de descarga de combustible hasta el montaje de
acoplamiento 22 y el avión de recepción. Según se muestra, se
dispone una válvula 36 de control típicamente en el tubo 21 de
descarga de combustible.
Puede ser necesario rellenar periódicamente el
suministro de combustible contenido dentro del depósito principal o
de los depósitos primarios de las alas del avión cisterna, por
medio de un procedimiento de repostaje en vuelo durante el cual se
suministra combustible desde un segundo avión cisterna 38 equipado
con un sistema de repostaje similar. A este respecto, los dos
aviones cisterna incluyen componentes de acoplamiento liberables de
un segundo montaje de acoplamiento 40 a través del cual puede
descargarse el combustible desde el avión de repostaje 38, a través
del tubo 14 de alimentación de combustible y del colector 15 para
llenar los depósitos principales de las alas. Según se muestra,
normalmente se dispone una válvula 42 de control en el tubo 14 de
alimentación de combustible en una posición cercana al depósito de
combustible. El tubo 14 de alimentación del combustible de entrada
y el colector 15 típicamente se sitúan pegados a una o más áreas de
la cabina del avión cisterna o bien pasan a su través. La presente
invención se refiere a la evacuación del combustible residual en el
tubo 14 de alimentación de combustible y/o en el colector 15,
después del repostaje en vuelo del avión cisterna.
La evacuación del tubo de alimentación de
combustible se produce mediante el accionamiento de la bomba 12 de
recuperación que se dispone en una de las bombas 10 de trasiego de
combustible montadas dentro del depósito de combustible. En
general, la bomba 12 de recuperación comprende una pequeña bomba de
chorro de tipo venturi a través de la cual se recircula un pequeño
flujo de combustible hacia el depósito de combustible cada vez que
se acciona la bomba 10 de trasiego. Esta bomba de chorro de tipo
venturi suministra una estructura simple aunque efectiva, que no
tiene partes móviles, para inducir un pequeño vacío que puede
utilizarse para evacuar el combustible residual del tubo 14 de
alimentación de combustible.
Más específicamente, según se muestra con más
detalle en las figuras 2 y 3, la bomba 12 de recuperación comprende
un conducto 48 de recirculación relativamente corto montado
mediante un soporte 50 o similar sobre el exterior del alojamiento
52 de descarga a alta presión de la bomba 10 de trasiego de
combustible. Un extremo del conducto 48 de recirculación está en
comunicación de fluido con el interior del alojamiento 52 de
descarga, por medio de un pequeño puerto 54 de drenaje. Cuando se
acciona la bomba 10 de trasiego de combustible, una parte del
combustible dentro del alojamiento de descarga 52 se desvía a
través del puerto 54 de drenaje para pasar a través de un inyector
estrecho u orificio 56 de chorro montado dentro del conducto 48 de
recirculación cerca del puerto de drenaje.
Un tubo 58 de succión se conecta al conducto 48
de recirculación, en una posición generalmente en el lado exterior
de la boquilla 56 del inyector que define una boca de venturi en la
cual se induce el vacío mediante el flujo del chorro a través de la
boquilla 56. Este vacío se acopla por medio del tubo 58 de succión
a través de una válvula 60 de control apropiada con el tubo 14 de
alimentación de combustible y/o con el colector 15 de combustible
con él asociado. Cuando se abre la válvula 60 de control, el vacío
en el tubo 58 de succión es efectivo para extraer el combustible
del tubo 14 de alimentación de combustible y del colector 15 para
pasar a través del tubo 58 de succión hasta el conducto 48 de
recirculación de la bomba 12 de recuperación. Este combustible
extraído mediante vacío se mezcla con el flujo del chorro a través
del conducto 48 de recirculación para volver directamente al
interior del depósito de combustible.
Después de que el avión cisterna principal haya
sido repostado, puede realizarse la evacuación del tubo 14 de
alimentación de combustible y del colector 15 rápida y fácilmente
accionando la bomba 12 de trasiego de combustible durante un breve
intervalo de tiempo con la válvula 36 de control de descarga en la
posición cerrada. De esta forma, la bomba 10 exhibe una presión de
combustible significativa en el alojamiento de descarga 52, para
provocar un flujo de combustible a una presión relativamente alta a
través de la boquilla 56 del inyector. Este flujo de combustible es
efectivo para inducir un vacío para evacuar el tubo 14 de
alimentación de combustible, con la válvula 42 de control de
descarga apropiadamente cerrada y la válvula 60 del tubo de succión
abierta durante el paso de evacuación.
De acuerdo con un aspecto de la invención, la
bomba 12 de recuperación está equipada con un deflector de flujo 62
para asegurar el cebado rápido y apropiado de la bomba 12 de
recuperación cuando se desea la evacuación del tubo de alimentación
de combustible. Dicho cebado es particularmente importante en el
caso de que el extremo de descarga del conducto 48 de recirculación
no esté sumergido en el combustible, tal como cuando el depósito de
combustible principal está vacío o casi vacío.
El deflector de flujo 62 comprende un elemento en
forma de copa de lados abiertos montado en el extremo inferior del
conducto 48 de recirculación, en una posición que define un extremo
inferior abierto. El combustible inyectado a través de la boquilla
56 al interior del conducto 48 de recirculación salpica e inunda el
deflector 62 de flujo para asegurar de esta forma el llenado parcial
del conducto 48 de recirculación hasta un nivel suficiente para
sumergir la boquilla 56, antes de que el combustible pueda
derramarse sobre el borde superior de deflector 62, para caer
directamente dentro del depósito 20 de combustible. De esta forma,
cuando se acciona la bomba de trasiego de combustible para evacuar
el tubo 14 de alimentación de combustible y el colector 15, el
deflector 62 asegura el llenado rápido del conducto 48 de
recirculación, hasta un nivel suficiente como para asegurar la
desead efecto venturi del flujo de succión a través del tubo 58 de
succión.
Una variedad de modificaciones y mejoras de la
invención serán evidentes para aquellos expertos en la materia. Por
ejemplo, se entenderá que la bomba 12 de recuperación puede
acoplarse a través de elementos de válvula apropiados para evacuar
el combustible residual del tubo 21 de descarga del combustible, si
fuera necesario o deseable. Por consiguiente, por medio de la
descripción anterior y de los dibujos adjuntos no se tiene la
intención de limitar la invención, salvo en lo expuesto en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (4)
1. Una bomba (10) de trasiego de combustible para
su montaje sumergible dentro de un tanque de combustible de un
depósito de un avión cisterna que tiene un tubo (21) de descarga de
combustible para suministrar combustible a un avión que está siendo
repostado y un tubo (14) de carga de combustible para recibir
combustible de otro avión cisterna, dicha bomba (10) de trasiego de
combustible incluye un alojamiento de bomba que define una entrada
(30) y una salida (32), medios propulsores (28) para bombear
combustible desde dicha entrada (30) hasta dicha salida (32) y
medios motrices (26) para impulsar de forma giratoria dichos medios
propulsores (28), que se caracteriza por
un conducto de recirculación (48) montado en
dicho alojamiento de bomba y que tiene un extremo superior en
comunicación de flujo con dicha salida (32) de la bomba y un
extremo inferior en comunicación de flujo con el depósito de
combustible;
una bomba (12) de chorro venturi montada en el
conducto (48) de recirculación y que define una boca de succión y
un tubo (58) de succión conectado entre dicha boca de succión y al
menos uno de dichos tubos (14; 21) de alimentación de combustible,
mediante lo cual el combustible es evacuado de dicho tubo de
combustible (14; 21) a través de dicho tubo (52) de succión hasta
el depósito de combustible.
2. La bomba de trasiego de combustible de la
reivindicación 1 que incluye además medios (36; 42) de válvula para
aislar selectivamente dicho tubo (14; 21) de alimentación de
combustible de dicho depósito de combustible.
3. La bomba de trasiego de combustible de la
reivindicación 1 ó 2 en la que dicha bomba de chorro venturi
incluye además un deflector (62) montado en dicho conducto (48) de
recirculación en una posición posterior a la de dicho elemento
venturi (56), dicho deflector (62) obstruye suficientemente el flujo
de combustible a través de dicho conducto (48) de recirculación
para asegurar el cebado de dicho elemento venturi (56).
4. La bomba de trasiego de combustible de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en la que dicho
tubo de succión está conectado a dicho tubo (14) de carga de
combustible.
Applications Claiming Priority (2)
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